13.03.02 Электроэнергетика и электротехника / сис_Перова / ГОТОВО / ВОРД_ГОТОВЫЙ
.pdfВывод: для дальнейшего расчета выбираем схему 1, рассчитанную в габаритах 110 кВ, так как она имеет меньшие среднегодовые затраты, меньшие издержки и меньшие капиталовложения.
51
6ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЕКТА
6.1 Срок окупаемости проекта
Целью этого раздела является определение себестоимости передачи электрической энергии в проектируемой сети. Этот показатель важен поскольку является одним из показателей привлекательности всего проекта в целом. Полная себестоимость передачи электрической энергии определяется как отношение издержек на сооружение сети в целом к суммарному её среднегодовому потреблению. складывается из затрат. Определим для схемы 1, тыс.руб/Мвт*ч:
Срок окупаемости проекта – это период времени, за который сумма чистого денежного потока (все деньги, которые пришли, минус все деньги, которые вложили в проект и потратили на расходы) от нового проекта покроет сумму вложенных в него средств. Может измеряться в месяцах или годах.
Рассчитывается по формуле:
TОК = |
К |
(47) |
ПЧ + И А |
где К - капитальные вложения, тыс.руб;
ПЧ - чистая прибыль, тыс.руб;
ИА - амортизационные отчисления, тыс.руб.
Чистая прибыль – это итоговая часть дохода, которая осталась после всех вычетов: на налоги, зарплаты, закупку оборудования, аренду и прочих затрат.
Рассчитывается по формуле:
ПЧ = О − И − Н |
(48) |
где О - доход от полезного отпуска электрической энергии, тыс.руб; И - издержки, тыс.руб;
52
Н - налог на прибыль. На 2025 год ставка налога на прибыль составляет
20%.
Доход от полезного отпуска электрической энергии рассчитывается по формуле:
О = W П О × Т пер |
(49) |
О = 1549400 × 2100 = 3253740000 тыс.руб |
|
где WПО - полезный отпуск, тыс.кВт× ч; |
1500 |
Тпер - средний тариф на передачу электроэнергии составляет |
|
руб./тыс.кВт× ч. |
|
Полезный отпуск рассчитывается по следующей формуле: |
|
WПО =SPmax ×Тmax |
(50) |
WПО = (63+22+64+40+28+37)×6100 =1549400 МВт*ч
Налог на прибыль, зависит от дохода от полезного отпуска электроэнергии и от издержек, рассчитывается по формуле, приведенной ниже, в тыс.руб:
Н =0,2×(О-И) |
(51) |
Н =0,2×(3253740000-2014760,577) =715379552,673 тыс.руб
Рассчитываем чистую прибыль по формуле (48), в тыс.руб:
ПЧ = 3253740000 − 2014760,577 − 715379552,673 = 2536345686,75 тыс.руб
Далее находим срок окупаемости по формуле (47), в годах.
53
TОК = |
21587757,01 |
= 9 лет |
2536345686,75 + 1079387,851 |
6.2 Себестоимость передачи электроэнергии
Рассчитывается по формуле, руб./кВт*ч:
С = |
И |
(52) |
WПО |
||
С = |
2014760,577 |
= 1,3 руб/кВт*ч |
|
1549400 |
|
Проект является экономически целесообразным, так как имеет небольшие капиталовложения, допустимые издержки, а также реальную на сегодняшний день стоимость и себестоимость. Отметим, исходя из режима, что потери электроэнергии будут незначительны, если такую сеть подключить к уже имеющейся энергосистеме
54
7 РАСЧЕТ И АНАЛИЗ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ
Целью расчета установившихся режимов является определение потоков мощности по участкам сети, напряжений в узлах, а также потерь мощности в элементах сети. Основная задача расчета правильно выбрать отпайки РПН и четко отрегулировать напряжения в максимальном, минимальном и послеаварийном режиме.
Исходными данными для расчета режимов являются режимные характеристики потребителей, конфигурация схемы сети, а также параметры ее элементов.
7.1Выбор ПВК для расчёта максимального, минимального и послеаварийного режима и его характеристика
В качестве ПВК мы выбрали RastrWin3. Программный комплекс RastrWin3 предназначен для решения задач по расчету, анализу и оптимизации режимов электрических сетей и систем. RastrWin3 используется более чем в 150 организациях на территории России, Казахстана, Киргизии, Беларуси, Молдовы, Монголии, Сербии. В России основными пользователями являются Системный Оператор Единой Энергетической Системы (СО ЕЭС) и его филиалы, Федеральная Сетевая Компания (ФСК), МРСК, проектные и научно-ис- следовательские институты (Энергосетьпроект, ВНИИЭ, НИИПТ и т.д.).
Характеристики ПВК:
1)расчет установившихся режимов электрических сетей произвольного размера и сложности, любого напряжения (от 0.4 до 1150 кВ). Полный расчет всех электрических параметров режима (токи, напряжения, потоки и потери активной и реактивной мощности во всех узлах и ветвях электрической сети);
2)расчет установившихся режимов с учетом частоты;
3)проверка исходной информации на логическую и физическую непротиворечивость;
4)эквивалентирование электрических сетей;
55
5)оптимизация электрических сетей по уровням напряжения, потерям мощности и распределению реактивной мощности;
6)расчет положений регуляторов трансформатора под нагрузкой и положений вольтодобавочных трансформаторов;
7)учет изменения сопротивления автотрансформатора при изменении положений РПН;
8)расчет предельных по передаваемой мощности режимов энергосистемы, определение опасных сечений;
9)структурный анализ потерь мощности – по их характеру, типам оборудования, районам и уровням напряжения;
11)проведение серийных (многовариантных расчетов) по списку возможных аварийных ситуаций;
12)моделирование отключения ЛЭП, в том числе одностороннего, и определение напряжения на открытом конце;
13)моделирование генераторов и возможность задания их PQ-диаграмм;
14)моделирование зависимостей Qmax(V) генератора с учетом ограничений по токам ротора и статора;
15)моделирование линейных и шинных реакторов, в том числе с возможностью их отключения;
16)анализ допустимой токовой загрузки ЛЭП и трансформаторов, в том числе с учетом зависимости допустимого тока от температуры;
17)сравнение различных режимов по заданному списку параметров. К вспомогательным функциям относятся:
1)анализ и поиск ошибок в исходных данных;
2)корректировка состава элементов расчетной схемы сети ЭЭС, параметров режима и расчетных условий;
3)формирование и хранение на внешних запоминающих устройствах собственного архива данных о расчетных схемах сети ЭЭС;
4)работа с данными в унифицированном формате ЦДУ (экспорт/им-
порт);
56
5)представление и анализ выходной информации с использованием разнообразных таблиц и графиков;
6)отображение результатов расчета на графе расчетной схемы сети.
В RastrWin3 для задания узла достаточно использовать значение номинального напряжения и мощности нагрузок (генераций).
7.2 Расчет максимального режима в ПВК RastrWin 3
Максимальный режим – такой режим, нагрузки для которого берутся в зимний период. Напряжение на шинах источников соответствует значению
220 и 110 кВ.
Для задания исходных данных при расчете в RastrWin 3необходимо заполнить таблицы, содержащие информацию по узлам и по ветвям схемы.
Таблица 11 – Расчет в ПВК RastrWin 3. Информация о линиях.
|
Поток |
Поток |
Потери |
|
|
Участок |
мощности |
мощности |
мощности |
Максималь- |
Длительно |
в начале |
в конце |
в линии, |
|||
|
линии, |
линии, |
МВА |
ный ток, А |
допусти- |
ИП-Г |
МВА |
МВА |
1,1+0,7j |
230 |
мый ток, А |
33,2+j30,1 |
32,1+j29,4 |
380 |
|||
Г-Б |
8,1+j9,1 |
8+j9 |
0,1+0,1j |
61 |
265 |
Б-ПС |
30,8+j2,6 |
30,2+j2,6 |
0,6 |
160 |
380 |
ПС-А |
32+j18,7*2 |
31,6+j18,5 |
0,4+0,2j |
193 |
510 |
ИП-Д |
52,9+j21,9 |
52,6+j25,6 |
0,3-3,7j |
156 |
605 |
ИП-В |
77,7+j40 |
77,2+j38,1 |
0,5+1,9j |
232 |
605 |
В-Е |
12,8+J1,4 |
12,76+J1,4 |
0 |
37 |
605 |
Д-Е |
24,4+J14,7 |
24,4+J14,6 |
0,1j |
71 |
605 |
Вывод: В максимальном режиме потери мощности в схеме составляют 3+ j4,7 МВА. Токи на участках сети не превышают длительно допустимых параметров.
57
Таблица 12 – Информация об узлах |
UННполуч, кВ. |
Номер отпайки |
||
Подстанция |
UННтреб, кВ |
|||
RastrWin |
РПН |
|||
А |
10,1 – 10,5 |
14 |
||
10,35 |
||||
Б |
10,1 – 10,5 |
10,36 |
13 |
|
В |
10,1 – 10,5 |
10,23 |
12 |
|
Г |
10,1 – 10,5 |
10,34 |
13 |
|
Д |
10,1 – 10,5 |
10,3 |
10 |
|
Е |
10,1 – 10,5 |
10,33 |
11 |
|
Вывод: В максимальном режиме напряжение на низкой стороне подстанций достигают требуемых значений. Установка дополнительных устройств регулирования напряжения не требуется.
7.3 Расчет минимального режима в ПВК RastrWin 3
Минимальный – режим, нагрузки для которого берутся минимальные зимние. Напряжение на шинах источников соответствует значению 220 и 110 кВ.
Для задания исходных данных при расчете в RastrWin 3 необходимо заполнить таблицы, содержащие информацию по узлам и по ветвям схемы.
58
Таблица 13 – Расчет минимального режима. Информация о линиях.
Участок
ИП-Г
Г-Б
Б-ПС
ПС-А
ИП-Д
ИП-В
В-Е
Д-Е
Поток |
Поток |
Потери |
|
|
мощности |
мощности |
мощности |
Максималь- |
Длительно |
в начале |
в конце ли- |
в линии, |
||
линии, |
нии, МВА |
МВА |
ный ток, А |
допусти- |
МВА |
31,68+J14,2 |
0,02+J0,1 |
176 |
мый ток, А |
31,7+J14,3 |
380 |
|||
8,8+J2,9 |
8,6+J2,81 |
0,2+J0,09 |
48 |
265 |
3,6+J2,6 |
3,55+J2,6 |
0,05+J0 |
23 |
380 |
17,7+J9,3 |
17,64+J9,2 |
0,06+J0,1 |
105 |
510 |
28+J6,4 |
27,6+J6,2 |
0,4+J0,2 |
79 |
605 |
38,7+J12,5 |
38,6+J12,5 |
0,1+J0 |
110 |
605 |
8,5+J3,5 |
8,43+J3,3 |
0,07+J0,2 |
24 |
605 |
12,2+J2,9 |
12,17+J2,81 |
0,03+J0,09 |
33 |
605 |
Вывод: В минимальном режиме потери мощности в схеме составляют 0,93+ j0,78 МВА. Токи на участках сети не превышают длительно допустимых параметров.
Таблица 14 – Информация об узлах |
UННполуч, кВ. |
Номер отпайки |
||
Подстанция |
UННтреб, кВ |
|||
RastrWin |
РПН |
|||
А |
10,1 – 10,5 |
12 |
||
10,24 |
||||
Б |
10,1 – 10,5 |
10,26 |
11 |
|
В |
10,1 – 10,5 |
10,34 |
10 |
|
Г |
10,1 – 10,5 |
10,38 |
11 |
|
Д |
10,1 – 10,5 |
10,33 |
9 |
|
Е |
10,1 – 10,5 |
10,26 |
9 |
|
|
|
59 |
|
|
Вывод: В минимальном режиме напряжение на низкой стороне подстанций достигают требуемых значений. Установка дополнительных устройств регулирования напряжения не требуется.
7.4 Расчет послеаварийного режима в ПВК RastrWin 3
Послеаварийный – режим при обрыве наиболее загруженного головного участка сети. Послеаварийный режим рассчитывается для анализа работы сети после тяжелых аварий и при максимальных нагрузках в сети, при средней зимней температуре воздуха.
В качестве послеаварийного режима принимается наиболее тяжелый режим, т.е. обрыв наиболее загруженных головных участков на магистральных участках. Исходя из нашей схемы наиболее загруженным участком является линия ИП-В (77,7+J38,1) МВА. Напряжение на ИП составляет 220 и 110 кВ соответственно.
Таблица 15 – Расчет послеаварийного режима. Информация о линиях.
|
Поток |
Поток |
Потери |
|
|
Уча- |
мощности |
мощно- |
Максималь- |
Длительно |
|
в начале |
мощности |
сти в ли- |
|||
сток |
линии, |
в конце ли- |
нии, |
ный ток, А |
допусти- |
ИП-Г |
МВА |
нии, МВА |
МВА |
230 |
мый ток, А |
31,7+J14,3 |
31,68+J14,2 |
0,02+J0,1 |
380 |
||
Г-Б |
8,8+J2,9 |
8,6+J2,81 |
0,2+J0,09 |
61 |
265 |
Б-ПС |
3,6+J2,6 |
3,55+J2,6 |
0,05+J0 |
160 |
380 |
ПС-А |
17,7+J9,3 |
17,64+J9,2 |
0,06+J0,1 |
193 |
510 |
ИП-Д |
133,4+J74,4 |
131,3+J71,5 |
2,1+J2,9 |
407 |
605 |
ИП-В |
0 |
0 |
0 |
0 |
605 |
В-Е |
64,6+J38,2 |
64,1+J37,8 |
0,5+J0,4 |
208 |
605 |
Д-Е |
103+J56,6 |
102+J56,3 |
1+J0,3 |
320 |
605 |
60
