2.Расчёт ущерба от недоотпуска электроэнергии

2.1 Алгоритм расчёта

Ущерб от недоотпуска электроэнергии при полном перерыве электроснабжения оценивается:

(2.1)

где y_о – удельный ущерб от недоотпуска электроэнергии, определяется по справочнику для рассматриваемого вида промышленности, а при упрощенных расчетах принимается равным 1,2 грн/кВтч;

- количество недоотпущеной электроэнергии, кВтч;

Количество недоотпущеной энергии является вероятностной величиной и рассчитывается как:

(2.2)

где p – вероятность полного перерыва электроснабжения;

P_м – максимальная потребляемая мощность нагрузки;

T_м – время использования максимальной нагрузки.

Вероятность перерыва электроснабжения по причине аварийного состояния или планового ремонта рассчитывается по следующим выражениям:

где - поток отказов по причине аварийного состояния или планового ремонта;

- соответственно среднестатическое время аварийного или планового ремонта;

T – период наблюдения, как правило, это один год, т.е. 8760 часов.

В случае простейшей радиальной сети, состоящей из выключателя, линии и трансформатора (см. рис. 2.1), вероятность отключенного состояния нагрузки будет иметь место при нерабочем состоянии любого из элементов сети.

Эта вероятность рассчитывается следующим образом:

где - вероятность отключённого состояния выключателя;

- вероятность отключенного состояния линии;

- вероятность отключенного состояния трансформатора.

Если есть возможность совместить плановые ремонты разных элементов сети, то учитывается одна из трёх величин, имеющая наибольшее значение.

Если радиальная сеть резервированная, как показано на рис. 2.2, то следует помнить, что вероятность одновременного отключенного состояния двух элементов сети рассматривается как вероятность появления двух независимых событий. Отключенное состояние двух выключателей или двух трансформаторов рассчитывается как:

а для линии электропередачи:

где к – коэффициент 0,5, учитывающий ограничения, накладываемые на проведение плановых ремонтов линий при ожидании условий грозы, сильного ветра или других климатических условий, способствующих аварийной ситуации.

Оценка вероятности перерыва электроснабжения нагрузки, питаемой по более сложным схемам, рассматривалась в курсе “Математические задачи энергетики”.

Пример 2.1

Оценить величину ущерба для сети, изображенной на рис. 2.3., при условии, что y_o=1.2 грн/кВтч, а Т_Н.Б. =3000 ч.

Решение

Т.к. выход из строя любого из элементов сети приводит к полному перерыву в электроснабжении нагрузки, то вероятность аварийного перерыва будет равна:

Плановый простой линии правильно учесть можно вероятностью планового ремонта трансформатора и линии, но вероятность последовательного во времени ремонта трансформатора и линии ничтожно мала. Поэтому для расчёта примем только вероятность планового ремонта трансформатора как наиболее трудоёмкого.

Тогда ущерб от недоотпуска электроэнергии составит:

ВТОРОЙ ВАРИАНТ РАСЧЁТА УЩЕРБА ОТ НЕДООТПУСКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Среднегодовой ущерб из-за аварийного (вынужденного) нарушения электроснабжения может быть определен как:

где -параметр потока отказов (среднее количество отказов за год);

- среднее время восстановления, лет/отказ;

- суммарная наибольшая нагрузка нормального режима, кВт;

- коэффициент ограничения нагрузки потребителя;

- расчетный удельный годовой ущерб из-за вынужденного перерыва электроснабжения, тыс.руб/кВтгод.

Параметр потока отказов и среднее время восстановления элементов электрических сетей определяется из табл. 6.2 и табл. 6.3 /1/. Коэффициент отключения нагрузки потребителей равен отношению нагрузки, которую необходимо отключить в данном режиме при данном отказе, к суммарной наибольшей нагрузке нормального режима. При полном прекращении электроснабжения . В сети с полным резервированием .

Удельные показатели ущерба определяются по кривым, приведённым на рис. 6.4. /1/ в зависимости от состава нагрузки и коэффициента ограничения нагрузки.

Математическое ожидание ущерба от вынужденных (аварийных) простоев тыс.руб/год, для ветви сети, состоящей из последовательно соединённых элементов, определяется так:

где - коэффициент вынужденного простоя, отн.ед.

Для одного элемента сети:

Для электрической сети, в которой возможен отказ нескольких элементов, коэффициент вынужденного простоя определяется с помощью выражений из теории вероятности, см. /6/.

Плановые отключения элементов сети, которые имеют место при плановых ремонтах, также необходимо учитывать. Оценка ущерба определяется по формуле:

где - коэффициент плановых простоев, опр. по табл. 6.3 /1/.

- удельный годовой ущерб, табл. 6.4 /1/.

И тогда ущерб от недоотпуска электроэнергии определится:

Пример 2.2

Линия протяженностью l=80 км, номинальным напряжением U_н=110 кВ передаёт электроэнергию от источника к электроприёмнику с P_нб=6300 кВт. Оценить величину “аварийного” и “планового” ущерба от недоотпуска электроэнергии.

Решение

Учитывая, что при аварийной или плановой остановке линии полностью прекращается подача электроэнергии приёмнику, коэффициент отключения нагрузки равен Е=1. По кривым 2, рис. 6.4 /1/ (промышленность 70%, транспорт и служба быта остальное) определяем величины удельного ущерба при аварийной и плановой остановке линии:

По табл. 6.2, 6.3 /1/ определим:

Среднее время восстановления, лет/отказ:                        Т_в=10^-3;

Параметр потока отказов, отказов/год:                              =0,88;

Коэффициент плановых простоев:                                      к_п=510^-3.

Далее определим коэффициент вынужденных простоев:

Среднегодовой ущерб из-за недоотпуска электроэнергии:

Величина ущерба из-за плановых простоев определяется:

Общая величина ущерба из-за плановых и аварийных простоев составляет: