Недоучет электрической энергии и коммерческие потери. Структура потерь электроэнергии.
Фактические (отчетные) потери определяют как разницу между электроэнергией, отпущенной в сеть с шин электрических станций Wо.с., и суммой электроэнергии, оплаченной потребителями Wп.о. и израсходованной на производственные нужды энергосистемы.
.
Из последнего выражения видно, что величина ΔW включает в себя не только технические потери ΔWТ, характеризующие техническое состояние сетей и режимы их работы, но и коммерческие потери ΔWК.
Фактическое значение технических потерь ΔWТ может быть установлено только расчетом. При известных технических потерях фактическое значение коммерческих потерь определяют по выражению
.
Технические потери разделяют на нагрузочные потери, потери холостого хода и потери на корону. Классифицируют их и по группам элементов сетей (потери в линиях, трансформаторах и т.д.). Выделяют семь составляющих технических потерь:
нагрузочные потери в линиях, силовых трансформаторах и автотрансформаторах;
потери холостого хода в трансформаторах и автотрансформаторах;
потери на корону в воздушных линиях;
расход электроэнергии на собственные нужды подстанций;
расход электроэнергии в компенсирующих устройствах;
потери в реакторах подстанций;
потери в измерительных трансформаторах тока и напряжения.
Коммерческие потери электроэнергии и пути их снижения.
В настоящее время величина коммерческих потерь электроэнергии в электрических сетях достигает величин соизмеримых с техническими потерями электрической энергии.
Среди множества составляющих коммерческих потерь электроэнергии можно выделить:
потери, обусловленные погрешностями системы учета электроэнергии;
потери, обусловленные несанкционированным потреблением
(хищением) электроэнергии;
потери, обусловленные недостатками энергосбытовой деятельности.
К коммерческим потерям, вызванным погрешностями системы учета электроэнергии, можно отнести погрешности, обусловленные классами точности счетчиков электроэнергии и измерительных трансформаторов тока и напряжения, неравномерной загрузкой трансформаторов тока (ТТ), потерями в цепях трансформаторов напряжения (ТН), изменениями температуры окружающей среды и другими факторами.
При проведении энергетического обследования СМУП “Горэлектросеть” сотрудниками Учебно-научного регионального центра энергосбережения им. А.И. Ильченко Северо-Кавказского государственного технического университета (УНРЦЭ СевКавГТУ) было установлено, что рост коммерческой составляющей потерь электроэнергии, наблюдаемый в последнее время, в значительной степени можно связать с состоянием учета электроэнергии бытового сектора, в том числе проблемами метрологического обеспечения. Так, большую часть счетчиков электроэнергии у абонентов составляют старые индукционные счетчики электрической энергии (94,7%), современные электронные счетчики составляют лишь 3,2 %, также большинство счетчиков имеют класс точности 2,5 и ниже (84,2 %), что не соответствует требованиям нормативных документов и необходима их замена на счетчики электроэнергии класса точности не ниже 2,0.
В последнее время широкое распространение получили мероприятия, связанные с заменой индукционных счетчиков электроэнергии класса точности 2,5 на электронные с более высоким классом точности (2,0 и выше). Дополнительной точности системы учета электроэнергии можно добиться осуществлением программной коррекции ее систематической погрешности на этапе обработки измеряемых величин в микропроцессорном счетчике электрической энергии.
Для этого можно использовать математическую модель, учитывающую систематическую погрешность системы учета электроэнергии в целом от значений паспортных и измеренных характеристик отдельных ее элементов, текущих параметров режима и температуры окружающей среды.
В качестве основных характеристик элементов сети могут быть приняты:
параметры схем замещения ТТ и ТН, с учетом нелинейности ветвей намагничивания;
сопротивления нагрузок и проводников в измерительных цепях;
Характеристики элементов счетчика электроэнергии заносятся в счетчик и далее используются в программе компенсации систематической погрешности.
Информация о температуре окружающей среды может храниться в микропроцессорном счетчике электроэнергии в виде прогнозируемого температурного графика или поступать отдатчиков температуры через автоматизированную систему коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ).
Процесс определения характеристик элементов системы учета электрической энергии и занесения их в микропроцессорный счетчик электроэнергии, можно автоматизировать и осуществлять в специализированных стационарных и передвижных лабораториях.
Коммерческие потери, вызванные несанкционированным потреблением (хищением) электроэнергии, являются существенной (если не самой большой) составляющей суммарных коммерческих потерь. Они обусловлены ростом тарифов на электроэнергию, низким уровнем платежеспособности населения, отсутствием соответствующей законодательной базы, несовершенством средств учета, и как следствие их незащищенностью от несанкционированного воздействия с целью хищения электроэнергии.
Существует множество способов хищения электроэнергии и их число постоянно растет. Однако опыт работы подразделений энергосбыта показывает, что наиболее распространенными способами несанкционированного воздействия на СУЭ являются различные изменения схемы учета электрической энергии с целью уменьшения показаний счетчиков, воздействие сильными постоянным или переменным магнитными полями, механические воздействия на счетчики.
В 2003 – 2004 г. сотрудниками УНРЦЭ СевКавГТУ проводились исследования защищенности наиболее распространенных счетчиков электроэнергии от несанкционированного воздействия. Было установлено, что большинство исследованных счетчиков реагируют в сторону недоучета электроэнергии при определенном направлении воздействия постоянного и переменного магнитных полей.
Величина погрешности из-за воздействия постоянного магнитного поля достигает для индукционных счетчиков порядка – 20 % и для электронных счетчиков –100%. Среди электронных счетчиков электроэнергии наиболее уязвимыми являются счетчики с электромеханическим отсчетным устройством, так как происходит его блокировка. Однако, при этом, с телеметрических выходов указанных счетчиков электроэнергии информация о потребляемой электроэнергии поступает корректно.
Величина погрешности из-за воздействия переменного магнитного поля достигает для индукционных счетчиков порядка –84 % и для электронных счетчиков –77%.
Произведя анализ полученных данных, был предложен ряд рекомендаций по улучшению конструкции счетчика в целом и конструкции электромеханического отсчетного устройства в частности.
К коммерческим потерям, вызванным недостатками энергосбытовой деятельности, можно отнести потери, обусловленные наличием абонентов, потребляющих электроэнергию без счетчиков, неравномерностью и задолженностью оплаты за потребленную электроэнергию.
Как показывают результаты энергетического обследования СМУП “Горэлектросеть” ежемесячно оплачивает потребленную электроэнергию только 26 % абонентов бытового сектора. В течение года 3,6 % абонентов вообще не производит оплату за потребленную электроэнергию. Более 2,0 % абонентов обслуживается без счетчиков и потребленная ими электроэнергия определяется расчетным путем.
Для снижения этой составляющей коммерческих потерь необходимы:
организация равномерного снятия показаний счетчиков строго в установленные сроки по группам потребителей;
установка счетчиков электроэнергии у потребителей без счетчиков;
проведение периодической поверки счетчиков электроэнергии, а также внедрение систем автоматизации энергосбытовой деятельности.
Активное внедрение систем автоматизации энергосбытовой деятельности и АСКУЭ, их интеграция с оперативно-информационными комплексами и автоматизированными системами диспетчерского управления во многом позволит снизить коммерческие потери электроэнергии за счет повышения точности учета ЭЭ, уменьшения хищений электроэнергии, выявления очагов технических и коммерческих потерь электроэнергии.
В заключении отметим, что наиболее перспективными, с нашей точки зрения, мероприятиями по снижению коммерческих потерь электроэнергии являются:
ужесточение ответственности за хищения ЭЭ и расширение полномочий энергоснабжающих организаций при обнаружении хищений электроэнергии потребителем;
защита счетчиков электроэнергии от несанкционированного воздействия, а также их замена на счетчики с более высоким классом точности и проведение периодической поверки счетчиков;
внедрение систем автоматизации энергосбытовой деятельности и АСКУЭ;
повышение уровня квалификации сотрудников энергосбыта в области выявления хищений ЭЭ, а также проведение рейдов по их выявлению.
Одним и методов борьбы с коммерческими потерями электрической энергии является внедрение автоматизированных систем коммерческого учета электрической энергии.
Проектирование, внедрение, сопровождение и развитие автоматизированных систем следующих видов:
АИИС КУЭ – автоматизированная информационная измерительная система коммерческого учета электроэнергии (предназначена для ведения коммерческих операций между поставщиками и покупателями электроэнергии и мощности; АИИС КУЭ – АСКУЭ для ОРЭ, отвечающая требованиям регулирующих государственных органов);
АИИС ТУЭ – автоматизированная информационная измерительная система технического учета электроэнергии (предназначена для минимизации финансовых затрат при производстве, передаче, распределении и потреблении электроэнергии);
АИИС КУТ – автоматизированная информационная измерительная система коммерческого учета тепла (предназначенная для ведения коммерческого учета тепловой энергии, отвечающая требованиям регулирующих государственных органов);
АИИС ТУТ - автоматизированная информационная измерительная система технического учета тепла (предназначена для минимизации финансовых затрат при производстве, передаче, распределении и потреблении тепловой энергии);
АСДУ – автоматизированная система диспетчерского управления (предназначена для контроля и управления режимами работы оборудования объекта автоматизации);
АСУ ТП – автоматизированная система управления технологическими процессами (предназначена для контроля и управления режимами работы технологическими процессами объекта автоматизации);
АСТМ – автоматизированная система телемеханики (предназначена для контроля и управления режимами работы оборудования энергообъекта).