9.2. Метод характерных суточных режимов

По этому методу намечают характерные сутки в пределах расчетного пе­риода Т. Для каждых из выбранных суток составляют графики нагрузок, которые представляют в виде ступенчатых линий, причем на каждой ступени графика на­грузка остается неизменной. Тогда потери энергии за соответствующие характер­ные сутки можно определить по формуле:

(9.10)

где I_i S_i — ток и мощность на i-й ступени графика нагрузки; t_i — продолжитель­ность ступени; n — число ступеней суточного графика. Годовые потери электроэнергии составят:

(9.11)

где m—число намеченных характерных суток; n_Xj. — число j-x характерных суток.

В качестве характерных могут быть рабочие и выходные зимние, летние, весенние и осенние сутки, т. е. 8 суток. Тогда m = 8.

Для приближенных расчетов ориентируются лишь на характерные зимние и летние сутки. Тогда потери энергии

(9.12)

где ΔW_З, ΔW_Л — потери энергии за характерные зимние и летние сутки; n_3, n_Л — число зимних и летних характерных суток, обычно принимается n₃ = 213, n_Л = 152. В условиях эксплуатации графики нагрузки формируются на основе специ­альных замеров в характерные сутки года. При проектировании сетей расчетные нагрузки могут быть определены лишь приближенно, поэтому вычисленные потери также являются приближенными. К недостаткам метода относится то, что он предполагает использование графиков полной, а не активной мощности, которые являются менее точными. Кроме того, на результатах расчета отражается измене­ние схемы сети в течение года, динамика нагрузок, изменение нагрузок электро­станций и др. Поэтому потери энергии, рассчитанные за характерные сутки, не остаются неизменными в течение всего характерного для этих суток периода. Тем не менее, метод характерных режимов можно считать одним из наиболее точных. Он рекомендуется при расчете потерь в основных сетях энергосистемы, а также в качестве эталонного для сравнения с другими методами. Для повышения точно­сти расчета годовых потерь, рассчитанных по формулам (9.11) или (9.12), реко­мендуется [64] использовать коэффициент нерегулярности k_сх, учитывающий влияние вынужденных режимов из-за изменения схемы:

(9.13)

Значение коэффициента k_сх может быть принято равным 1,04—1,08.

В тех случаях, когда затруднительно определить потери электроэнергии ΔW_Xj. (формула (9.11)) за характерные сутки, можно применить подход, основан­ный на расчете характерных режимов. Тогда годовые потери электроэнергии на­ходятся по формуле:

(9.14)

где ΔPj — нагрузочные потери мощности j-ом режиме; Δtj — продолжительность j-гo режима; k — число выбранных характерных режимов.

Основной недостаток такого подхода заключается в трудности обоснования каждого характерного режима и особенно его продолжительности.

9.3. Метод средних нагрузок

Нагрузочные потери электроэнергии за рассматриваемый период времени Т находят по формуле:

(9.15)

где ΔР_СР — потери активной мощности при средних нагрузках сети.

В условиях эксплуатации средние нагрузки находятся на основании изме­рений активного W_А и реактивного W_Р электропотребления:

Приближенно, а так же при перспективных расчетах, когда измерить W_А и W_Р невозможно, они могут быть определены по формулам

(9.16)

где Р_НБ, Q_НБ— мощности в режиме наибольших нагрузок; Р_НМ, Q_НМ — мощности в режиме наименьших нагрузок за период времени Т.

Таким образом, для определения потерь энергии необходимо составить схему сети со средними нагрузками, найти потокораспределение, а по нему — средние потери мощности.

Формула (9.15), однако, позволяет оценить базовую составляющую потерь электроэнергии. Вместе с тем, характер графиков нагрузки отдельных узлов мо­жет быть различным, что будет отражаться на потоках мощности по ветвям схемы в различных режимах и, соответственно, на потерях электроэнергии. Для учета этого обстоятельства в формулу потерь энергии вводят коэффициент формы гра­фика нагрузки [31,63]:

(9.17)

Этот коэффициент связывают со временем использования наибольшей на­грузки Т_НБ [63]:

(9.18)

Для участков разомкнутой сети Т_НБ для активной или полной мощности мо­жет быть определено как средневзвешенное на основании известного времени наибольшей нагрузки каждого из n узлов Т_{i НБ}, который питается по данному уча­стку сети:

(9.19)

где Р_i — нагрузка i-гo узла.

В замкнутой сети Т_СР.ВЗ приходится определять весьма грубо по Р_i и Т_{i НБ} всех узлов. Другим способом в замкнутой сети коэффициент формы для каждого уча­стка сети может быть найден по выражению [31, 63]:

(9.20)

где k_МИН представляет собой отношение наименьшей нагрузки к наибольшей на данном участке сети:

(9.21)

По данным [31 ] коэффициент формы k_Ф для реальных графиков нагрузки сетей 10—110 кВ находится в диапазоне 1,05—1,15.

Данный метод может быть использован для оценки потерь электроэнергии в замкнутых сетях напряжением 110 кВ и выше. Однако его применение ограниче­но в случаях оценки изменения потерь при рассмотрении различных путей по их снижению.