Оптимізація процесу впровадження конденсаторних установок в розподільні електричні мережі енергопостачальних компаній

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 621.316.13

Луцький національний технічний університет

Оптимізація процесу впровадження конденсаторних установок в розподільні електричні мережі енергопостачальних компаній

Бандура І.О., к.т.н., доцент

Анотація

конденсаторний установка економічний енергопостачальний

В статті розроблено математичну модель впровадження КУ в розподільні мережі енергопостачальних компаній за величиною економічної ефективності.

Ключові слова: енергопостачальна компанія, розподільна мережа, конденсаторні установки, економічна ефективність.

Аннотация

В статье разработана математическая модель внедрения КУ в распределительные сети энергоснабжающих компаний за величиной экономической эффективности.

Ключевые слова: энергоснабжающая компания, распределительная сеть, конденсаторная установка, экономическая эффективность.

Annotation

The ground of expediency of setting of condenser options in the distributive networks of energyprocurement company needs comparing of him to other energykeeping events, and for this purpose it is necessary to untie tasks in obedience to indexes, that allow to make this comparison. By such index economic to efficiency of capital investments. Decision of task accordingly this index allows to compare investing of condenser options to investing of other productive and commercial operations that are characterized the certain sizes of economic efficiency. Except the that decision of task after economic efficiency gives an opportunity to take into account different specific expenses on setting and exploitation of condenser options in any knots of network. The aim of work is optimization of process of introduction of condenser options in the distributive electric networks of energyprocurement company with the condition of providing of a maximum of economic efficiency at the set financial possibilities of energyprocurement companies. In the article the considered cases of calculations are for the identical cost of condenser options and for the different cost of condenser options. Thus, the method of calculation of the stage-by-stage setting of condenser options is worked out in the distributive networks of energyprocurement companies, that allows to provide the set term of return on investments in condenser options at their identical and different cost.

Keywords: companies, elektrical distributive networks, condensing units. economic to efficiency.

Постановка проблеми у загальному вигляді і її зв'язок з важливими науковими та практичними завданнями. Обґрунтування доцільності установлення конденсаторних установок в розподільних мережах енергопостачальної компанії потребує порівняння його з іншими енергозберігаючими заходами, а для цього необхідно розв'язати задачі згідно показників, які дозволяють проводити це порівняння. Таким показником є економічна ефективності капітальних вкладень [1,2,3]. Розв'язання задачі відповідно даного показника дозволяє порівнювати інвестування КУ з інвестуванням інших виробничих і комерційних операцій, які характеризуються певними величинами економічної ефективності. Крім того розв'язання задачі заекономічною ефективністю дає змогу враховувати різні питомі затрати на установку та експлуатацію КУ в будь-яких вузлах мережі.

Цілі статті. Оптимізація процесу впровадження КУ в розподільні електричні мережі енергопостачальної компанії з умовою забезпечення максимуму економічної ефективності при заданих фінансових можливостях енергопостачальних компаній.

Виклад основного матеріалу дослідження з повним обґрунтуванням отрманих наукових результатів. Величина максимальної економічної ефективності при установленні КУ потужністю знаходиться як:

де економічна ефективність вкладення коштів величиною в КУ i-го вузла мережі на j-ому етапі розрахунку;

т - час найбільших втрат для розрахункової мережі; T - тариф на активну енергію; - питома вартість КУ, встановлених в i-му вузлі.

Відповідно, КУ потужністю на j-ому етапі розрахунку встановлюємо у вузлі, де забезпечується максимальна ефективність використання коштів значенням .

Середнє значення ефективності на q-ому кроці розрахунку визначиться як:

Тобто максимальна сумарна ефективність на будь-якому етапі розрахунку визначається як середнє значення максимальних ефективностей окремих етапів [108]. При цьому мінімальний термін окупності на кожному етапі можна визначити як:

Аналогічно побудові залежності будуються залежності максимальної сумарної ефективності і відповідно мінімальної окупності вкладень в КУ . Ці залежності дають можливість знаходити:

- максимально можливу економічну ефективність вкладання коштів або мінімальну величину терміну окупності при заданій сумарній потужності КУ;

- економічне значення потужності КУ, яке відповідає заданим величинам економічної ефективності р_з та терміну окупності Т_з:

де значення функції обернених відповідно до і

Зробивши узагальнення проведених досліджень, представимо алгоритм розрахунку оптимальної траєкторії впровадження КУ за економічною ефективністю, рис. 1.

Для даних, наведених на схемі рисунок 2 та при фінансовій можливості енергопостачальної компанії установити КУ потужністю 230 квар., побудуємо залежності які забезпечують максимальну ефективність вкладення коштів і відповідно мінімальний термін окупності. Час максимальних втрат, т =2000 год; тариф на активну електроенергію Т= 0,35 грн/кВттод.

Розрахунок проведемо для двох випадків:

а) при однаковій питомій вартості КУ, с_к = 120 грн /квар;

б) при різній вартості КУ: с_к = 150 грн /квар для секції КУ, яка встановлюється першою для даного вузла; с_к = 100 грн /квар в усіх інших випадках.

Випадок однакової вартості КУ на всіх кроках: Розраховуємо ефективність, яка відповідає зниженню втрат в живлячих мережах - p_кж; в розподільних мережах - р_кр; сумарне зниження втрат - р_кс. На першому кроці першого етапу ці величини визначаються так:

Аналогічно розраховуємо інші значення ефективностей.

За отриманими результатами розрахунку будуємо графік залежності ефективності капіталовкладень від сумарної потужності конденсаторних установок, рис.3.

Розраховуємо мінімальні терміни окупності для першого кроку першого етапу, що відповідають зниженню втрат в живлячих мережах - Т_ж; в розподільних мережах - Т_1р; сумарне зниження втрат - Т_1с:

Аналогічно проводимо розрахунок для решти кроків. За результатами розрахунків будуємо графік залежності терміну окупності КУ від їх сумарної потужності.

Випадок різної вартості КУ: Розрахуємо ефективність вкладення коштів у встановлення конденсаторних установок на кожному кроці, враховуючи при цьому різну вартість КУ в живлячих мережах - р_кж; в розподільних мережах - р_кр; сумарне значення - р_кс. При установленні КУ на першому кроці першого етапу значення ефективностей визначаються так:

Аналогічно розраховані інші значення, а отримані результати показані на рис. 5.

Розрахуємо термін окупності для першого кроку першого етапу, враховуючи зниження втрат в живлячих мережах - Тж; в розподільних мережах - Тр; сумарне зниження втрат -Тс:

Провівши аналогічні розрахунки для решти етапів, отримаємо результати, які показані на рис. 6.

Як видно з графіків, наведених на рис. 4, 5, 6, зміна вартостей КУ в значній мірі впливає на характер зміни їх ефективності.

Висновок

Таким чином, розроблено метод розрахунку поетапного установлення КУ в розподільних мережах енергопостачальних компаній, який дозволяє забезпечувати заданий термін окупності інвестицій в КУ при їх однаковій та різній вартості. Розроблений метод розрахунку поетапного встановлення має високу точність отриманих результатів при невеликій кількості математичних ітерацій. Отримані результати мають однакову збіжність з результатами, які розраховувались більш складними математичними методами.

Список використаних джерел

1. Методика визначення економічно доцільних обсягів компенсації реактивної енергії, яка перетікає між електричними мережами електропередавальної організації та споживача (основного споживача та субспоживача). [Затверджено наказом № 1 Міністерства палива та енергетики України від 05.01.2006 р.]

2. Економіка підприємства. / Під ред. С.Ф. Покропивного.- К.: КНЕУ, 2001. - 526 с. - ISBN 966-574-148-9.

3. Визначення економічної ефективності капітальних вкладень в енергетику. Методика. Енергосистеми і електричні мережі. ГКД 340.000.002 - 97. [Затв. наказом Міненерго України від 20.01.97]. - К.: Міністерство палива та енергетики України, 1997. - 90 с.

Размещено на Allbest.ru