Формирование балансов электрической энергии с использованием специализированных программных комплексов
|
Введение 3
Глава 1 Актуальность исследования 7
1.1 Потери электроэнергии 7
1.2 Общие сведения о системах учета на подстанциях Жигулевского производственного отделения. Учет электроэнергии в сетях высокого напряжения 17
1.3 Общие сведения о системах учета электроэнергии в сетях СН-2 Жигулевского ПО. Учет электроэнергии в сетях среднего напряжения 24
1.4 Общие сведения о системах учета электроэнергии в сетях 0,4 Жигулевского ПО. Учет электроэнергии в сетях низкого напряжения 29
Глава 2 Мероприятия по оптимизации процесса формирования баланса и выявлению потерь электроэнергии 42
2.1 Создание балансных подгрупп 42
2.2. Пофазные балансы 51
2.3 Формирование балансов на основании параметров сети 55
2.4 Использование параметра температуры для определения приборов учета с измененными элементами конструкции 62
Глава 3 Внедрение не типовых мероприятий по выявлению фактов хищения электроэнергии и оптимизации процесса сбора данных 70
3.1 Использование переносных рентгеновских аппаратов 71
3.2 Разрыв и(или) перехват сигнала искажающего устройства 73
3.3 Применение устройств считывания импульсов 74
3.4 Применение приборов предварительной оплаты 78
Заключение 83
Список используемых источников 85
Глава 1 Актуальность исследования 7
1.1 Потери электроэнергии 7
1.2 Общие сведения о системах учета на подстанциях Жигулевского производственного отделения. Учет электроэнергии в сетях высокого напряжения 17
1.3 Общие сведения о системах учета электроэнергии в сетях СН-2 Жигулевского ПО. Учет электроэнергии в сетях среднего напряжения 24
1.4 Общие сведения о системах учета электроэнергии в сетях 0,4 Жигулевского ПО. Учет электроэнергии в сетях низкого напряжения 29
Глава 2 Мероприятия по оптимизации процесса формирования баланса и выявлению потерь электроэнергии 42
2.1 Создание балансных подгрупп 42
2.2. Пофазные балансы 51
2.3 Формирование балансов на основании параметров сети 55
2.4 Использование параметра температуры для определения приборов учета с измененными элементами конструкции 62
Глава 3 Внедрение не типовых мероприятий по выявлению фактов хищения электроэнергии и оптимизации процесса сбора данных 70
3.1 Использование переносных рентгеновских аппаратов 71
3.2 Разрыв и(или) перехват сигнала искажающего устройства 73
3.3 Применение устройств считывания импульсов 74
3.4 Применение приборов предварительной оплаты 78
Заключение 83
Список используемых источников 85
Электросетевая компания, как и любая коммерческая организация, ставит своей основной задачей получение прибыли. Прибыль сетевой организации зависит от объема оказания услуг по транспорту электроэнергии между субъектами рынка электроэнергии. Сетевая организация и гарантирующий поставщик заключают соответствующий договор на передачу электроэнергии. Согласно этому договору сетевая организация получает плату от гарантирующего поставщика за объем фактически переданной электроэнергии конечным потребителем, с которым гарантирующий поставщик также заключает договор энергоснабжения. В данном случае сетевая организация выступает посредником между гарантирующим поставщиком и потребителем, так как не имеет прямого договора с потребителем электроэнергии [11]. Исключениями являются смежные сетевые организации, с которыми сетевая организация имеет прямой договор на передачу электроэнергии.
Сетевая компания получает электроэнергию от генерирующих компаний, таких как ПАО «РусГидро», ПАО «Т-Плюс» и другие. Учет электроэнергии осуществляется на выводах генерирующих установок и на вводах понижающих подстанций. Разность учтенных объемов, как правило, равна величине технических потерь. Так как транзит сгенерированной энергии до понизительных подстанций осуществляется по линиям высокого напряжения, то возникающие технические потери не велики, и нормируются в зависимости от характеристик оборудования и прочих факторов .
Распределение электроэнергии до энергопринимающих устройств конечных потребителей осуществляется посредством оборудования, принадлежащего сетевой организации. Объем электроэнергии, принятый сетевой организацией от генерирующих компаний, оплачивается гарантирующим поставщиком в целях его реализации между субъектами рынка. Данный объем прогнозируется на основании данных об энергопотреблении прошлых периодов, и величины суммарной мощности, разрешенной к использованию потребителями. В связи с этим перед сетевой компанией стоит две задачи: распределить сгенерированную электроэнергию в полном объеме, и осуществить контроль над превышением величины максимальной мощности [1]. В случае возникновения разницы между количеством электроэнергии выкупленной гарантирующим поставщиком с объемом электроэнергии, фактически переданной потребителям, на сетевую организацию налагается штраф, эквивалентный этой разнице.
Для исключения подобных санкций сетевая организация стремится сократить возникающую разницу, которая обусловлена наличием потерь электроэнергии. Количество электроэнергии, которое сетевая организация документально подтвердит ведомостями, передаваемыми в адрес гарантирующего поставщика, определяет объем оказанных услуг по передаче электроэнергии. Для подтверждения факта передачи электроэнергии потребителю сетевая организация осуществляется ее учет. Учет электроэнергии производится на основании показаний расчетных (контрольных) приборов учета, либо путем выполнения расчетов энергопотребления, выполненных в соответствии с нормативно-правовыми документами.
Увеличение количества конечных потребителей и энергопотребления в целом сильно усложняет процесс учета электроэнергии. Собрав данные об энергопотреблении десятков тысяч потребителей персонал должен произвести их анализ и определить места, где электроэнергия учитывается некорректно или не учитывается вовсе. Время, которое персонал может потратить на анализ полученной информации сильно ограничено. Быстрая смена расчетных периодов, работа с договорами, оформление новых абонентов, и необходимость выполнения других задач усложняет процесс учета электроэнергии. Внедряемые автоматизированные системы не могут удовлетворить всем требованиям.
Наступивший кризис повлек за собой падение промышленного производства и как следствие сократил потребление электроэнергии этой группы потребителей, что повлекло за собой увеличение доли потребления электроэнергии бытовыми потребителями. Требования федеральных законов, направленные на оптимизацию энергопотребления и изыскание методов более рационального ее использования, также сокращают долю промышленного энергопотребления. Неисполнение плановых норм сокращения энергозатрат влекут за собой штрафы на технологические компании, в то время как в отношении бытовых потребителей эти требования носят рекомендательный характер.
Пандемия также спровоцировала резкий рост бытового электропотребления, так как множество людей перешли на дистанционную работу на дому. Такое явление как майнинг криптовалют существенно увеличило долю потерь в сетях низкого напряжения, так как это непрерывный и энергоемкий процесс. Майнинг в ряде случаев осуществляется путем хищения электроэнергии. В настоящее время майнинг является одной из главных проблем сетевой организации, так как вызванное им увеличение доли коммерческих потерь сопровождается существенным превышением уровня разрешенной мощности. Используемое для майнинга оборудование потребляет электроэнергию, кратно превышающую среднестатистический бытовой расход. Систематичное превышение уровня максимальной мощности, влечет за собой повышенную нагрузку на элементы сети, приводящую к их ускоренному износу. Падение напряжения в сети, вызываемое майнингом, влечет за собой повреждение оборудования других потребителей, и как следствии жалобы со стороны пострадавших лиц. Помимо потерь электроэнергии это влечет за собой дополнительные судебные издержки, внеплановый ремонт и замену оборудования, дополнительные выезды оперативных бригад для возобновления энергоснабжения улиц, отключенных вводным автоматом на фидере, вследствие превышения максимальной мощности.
Вышеуказанные проблемы, приводят к необходимости создания методов более эффективного учета электроэнергии, позволяющему не только определить их уровень, но и конкретный участок возникновения. Эффективный учет электроэнергии является одним из основных средств увеличения прибыли сетевой компанией, в том числе и за счет сокращения издержек на «холостые» рейдовые мероприятия по выявлению коммерческих потерь [2]. Трудность точечного определения места возникновения коммерческих потерь и как следствие не возможность своевременного возобновления достоверного учета, является основной причиной их высокого уровня, в частности в сетях низкого напряжения.
Для оптимизации процесса учета электроэнергии в сетевых организациях формируются балансы электрической энергии. В простом понимании баланс электроэнергии — это соотношение принятой (выработанной) и отпущенной (потребленной) электроэнергии на отдельно взятом узле или подстанции. При изменении подхода к формированию баланса, он может быть использован как средство структуризации информации о потреблении и отпуске электроэнергии, что позволит определить соотношение коммерческих и технических потерь.
Переоборудование и модернизация находящихся введенье сетевой организации оборудования осуществляется за счет собственных средств. Увеличение уровня потерь электроэнергии провоцирует падение выручки сетевой организации. Низкая прибыль сокращает темпы развития сетей. Прирост количества потребителей опережает процесс обновления оборудования, что в свою очередь снижает качество передаваемой электроэнергии и ускоряет срок службы элементов сети. Оптимизация процесса формирования балансов и учета электроэнергии в целом, позволит оперативно выявлять и устранять факты, влекущие снижение полезного отпуска электроэнергии [3].
Сетевая компания получает электроэнергию от генерирующих компаний, таких как ПАО «РусГидро», ПАО «Т-Плюс» и другие. Учет электроэнергии осуществляется на выводах генерирующих установок и на вводах понижающих подстанций. Разность учтенных объемов, как правило, равна величине технических потерь. Так как транзит сгенерированной энергии до понизительных подстанций осуществляется по линиям высокого напряжения, то возникающие технические потери не велики, и нормируются в зависимости от характеристик оборудования и прочих факторов .
Распределение электроэнергии до энергопринимающих устройств конечных потребителей осуществляется посредством оборудования, принадлежащего сетевой организации. Объем электроэнергии, принятый сетевой организацией от генерирующих компаний, оплачивается гарантирующим поставщиком в целях его реализации между субъектами рынка. Данный объем прогнозируется на основании данных об энергопотреблении прошлых периодов, и величины суммарной мощности, разрешенной к использованию потребителями. В связи с этим перед сетевой компанией стоит две задачи: распределить сгенерированную электроэнергию в полном объеме, и осуществить контроль над превышением величины максимальной мощности [1]. В случае возникновения разницы между количеством электроэнергии выкупленной гарантирующим поставщиком с объемом электроэнергии, фактически переданной потребителям, на сетевую организацию налагается штраф, эквивалентный этой разнице.
Для исключения подобных санкций сетевая организация стремится сократить возникающую разницу, которая обусловлена наличием потерь электроэнергии. Количество электроэнергии, которое сетевая организация документально подтвердит ведомостями, передаваемыми в адрес гарантирующего поставщика, определяет объем оказанных услуг по передаче электроэнергии. Для подтверждения факта передачи электроэнергии потребителю сетевая организация осуществляется ее учет. Учет электроэнергии производится на основании показаний расчетных (контрольных) приборов учета, либо путем выполнения расчетов энергопотребления, выполненных в соответствии с нормативно-правовыми документами.
Увеличение количества конечных потребителей и энергопотребления в целом сильно усложняет процесс учета электроэнергии. Собрав данные об энергопотреблении десятков тысяч потребителей персонал должен произвести их анализ и определить места, где электроэнергия учитывается некорректно или не учитывается вовсе. Время, которое персонал может потратить на анализ полученной информации сильно ограничено. Быстрая смена расчетных периодов, работа с договорами, оформление новых абонентов, и необходимость выполнения других задач усложняет процесс учета электроэнергии. Внедряемые автоматизированные системы не могут удовлетворить всем требованиям.
Наступивший кризис повлек за собой падение промышленного производства и как следствие сократил потребление электроэнергии этой группы потребителей, что повлекло за собой увеличение доли потребления электроэнергии бытовыми потребителями. Требования федеральных законов, направленные на оптимизацию энергопотребления и изыскание методов более рационального ее использования, также сокращают долю промышленного энергопотребления. Неисполнение плановых норм сокращения энергозатрат влекут за собой штрафы на технологические компании, в то время как в отношении бытовых потребителей эти требования носят рекомендательный характер.
Пандемия также спровоцировала резкий рост бытового электропотребления, так как множество людей перешли на дистанционную работу на дому. Такое явление как майнинг криптовалют существенно увеличило долю потерь в сетях низкого напряжения, так как это непрерывный и энергоемкий процесс. Майнинг в ряде случаев осуществляется путем хищения электроэнергии. В настоящее время майнинг является одной из главных проблем сетевой организации, так как вызванное им увеличение доли коммерческих потерь сопровождается существенным превышением уровня разрешенной мощности. Используемое для майнинга оборудование потребляет электроэнергию, кратно превышающую среднестатистический бытовой расход. Систематичное превышение уровня максимальной мощности, влечет за собой повышенную нагрузку на элементы сети, приводящую к их ускоренному износу. Падение напряжения в сети, вызываемое майнингом, влечет за собой повреждение оборудования других потребителей, и как следствии жалобы со стороны пострадавших лиц. Помимо потерь электроэнергии это влечет за собой дополнительные судебные издержки, внеплановый ремонт и замену оборудования, дополнительные выезды оперативных бригад для возобновления энергоснабжения улиц, отключенных вводным автоматом на фидере, вследствие превышения максимальной мощности.
Вышеуказанные проблемы, приводят к необходимости создания методов более эффективного учета электроэнергии, позволяющему не только определить их уровень, но и конкретный участок возникновения. Эффективный учет электроэнергии является одним из основных средств увеличения прибыли сетевой компанией, в том числе и за счет сокращения издержек на «холостые» рейдовые мероприятия по выявлению коммерческих потерь [2]. Трудность точечного определения места возникновения коммерческих потерь и как следствие не возможность своевременного возобновления достоверного учета, является основной причиной их высокого уровня, в частности в сетях низкого напряжения.
Для оптимизации процесса учета электроэнергии в сетевых организациях формируются балансы электрической энергии. В простом понимании баланс электроэнергии — это соотношение принятой (выработанной) и отпущенной (потребленной) электроэнергии на отдельно взятом узле или подстанции. При изменении подхода к формированию баланса, он может быть использован как средство структуризации информации о потреблении и отпуске электроэнергии, что позволит определить соотношение коммерческих и технических потерь.
Переоборудование и модернизация находящихся введенье сетевой организации оборудования осуществляется за счет собственных средств. Увеличение уровня потерь электроэнергии провоцирует падение выручки сетевой организации. Низкая прибыль сокращает темпы развития сетей. Прирост количества потребителей опережает процесс обновления оборудования, что в свою очередь снижает качество передаваемой электроэнергии и ускоряет срок службы элементов сети. Оптимизация процесса формирования балансов и учета электроэнергии в целом, позволит оперативно выявлять и устранять факты, влекущие снижение полезного отпуска электроэнергии [3].
В ходе выполнения данной работы были рассмотрены основные проблемы, с которыми сталкивается персонал сетевой компании, при формировании балансов электрической энергии, и ее учете в целом. Несовершенства применяемых средств учета, а также неэффективность традиционного подхода к формированию балансов электрической энергии приводят к систематичному увеличению коммерческих потерь в сетях среднего и низкого напряжения.
При подготовке данной работы и поиска решений по оптимизации процесса учета электроэнергии и формирования баланса, среди публикаций и работ на данную тему самым распространенным мероприятием являлось внедрение интеллектуальных систем учета электроэнергии. На практике же наличие АСУЭ не исключает наличие коммерческих потерь, и не является средством их снижения. По сути АСУЭ является средством мониторинга состояния учета электроэнергии [9]. Для снижения потерь электроэнергии необходима совокупность технических средств АСУЭ и методов анализа данных.
Предложенные в данной работе средства и методы повышения достоверности балансов электрической энергии позволяют сократить удельный вес коммерческих потерь. Несмотря на участившиеся случаи вмешательства в работу приборов учета и как следствие искажение полученных данных, новые алгоритмы позволят своевременно вывить проблемные участки.
Использование всего потенциала специализированных программных комплексов таких как «Энергосфера» и «Пирамида сети» позволяет осуществлять обработку больших массивов информации и использовать для формирования баланса не только данные о фактическом объеме электроэнергии. Теперь перед персоналом, осуществляющим учет электроэнергии, стоит задача выделения из множества функций современных интеллектуальных средств учета самых необходимых, и умение правильно их использовать.
В данной работе были приведены методы выявления фактов хищения электроэнергии, разработанные на основе практики по выявлению случаев вмешательства в работу приборов учета. Дробление баланса участка на отдельные подгруппы позволит выявить факт хищения электроэнергии вне зависимости от способа его осуществления, так как данный метод исключает адресное обращение к проверяемому счетчику. Методы использования балансов параметров сети и соотношения температурного режима с учитываемой мощностью позволяет выявить заряженный прибор учета там, где реализация методов балансных подгрупп (пофазных балансов) невозможно или нецелесообразна.
Для более эффективного учета электроэнергии, безусловно, необходимо и внесение изменений в соответствующие правовые документы. Регламентированная периодичность проведения проверок и необходимость заблаговременного уведомления потребителя ограничивает действия сетевой компании. Но в тоже время, данная мера ограждает потребителей, возможно ошибочно попавших в список неблагонадежных, от излишнего количества визитов и проверок сотрудниками сетевой компании. Целесообразно изменить данный подход таким образом, что периодичность проведения проверок меняется в тех случаях, когда в отношении потребителя уже выявлен факт несанкционированного подключения или вмешательства в работу прибора учета.
При подготовке данной работы и поиска решений по оптимизации процесса учета электроэнергии и формирования баланса, среди публикаций и работ на данную тему самым распространенным мероприятием являлось внедрение интеллектуальных систем учета электроэнергии. На практике же наличие АСУЭ не исключает наличие коммерческих потерь, и не является средством их снижения. По сути АСУЭ является средством мониторинга состояния учета электроэнергии [9]. Для снижения потерь электроэнергии необходима совокупность технических средств АСУЭ и методов анализа данных.
Предложенные в данной работе средства и методы повышения достоверности балансов электрической энергии позволяют сократить удельный вес коммерческих потерь. Несмотря на участившиеся случаи вмешательства в работу приборов учета и как следствие искажение полученных данных, новые алгоритмы позволят своевременно вывить проблемные участки.
Использование всего потенциала специализированных программных комплексов таких как «Энергосфера» и «Пирамида сети» позволяет осуществлять обработку больших массивов информации и использовать для формирования баланса не только данные о фактическом объеме электроэнергии. Теперь перед персоналом, осуществляющим учет электроэнергии, стоит задача выделения из множества функций современных интеллектуальных средств учета самых необходимых, и умение правильно их использовать.
В данной работе были приведены методы выявления фактов хищения электроэнергии, разработанные на основе практики по выявлению случаев вмешательства в работу приборов учета. Дробление баланса участка на отдельные подгруппы позволит выявить факт хищения электроэнергии вне зависимости от способа его осуществления, так как данный метод исключает адресное обращение к проверяемому счетчику. Методы использования балансов параметров сети и соотношения температурного режима с учитываемой мощностью позволяет выявить заряженный прибор учета там, где реализация методов балансных подгрупп (пофазных балансов) невозможно или нецелесообразна.
Для более эффективного учета электроэнергии, безусловно, необходимо и внесение изменений в соответствующие правовые документы. Регламентированная периодичность проведения проверок и необходимость заблаговременного уведомления потребителя ограничивает действия сетевой компании. Но в тоже время, данная мера ограждает потребителей, возможно ошибочно попавших в список неблагонадежных, от излишнего количества визитов и проверок сотрудниками сетевой компании. Целесообразно изменить данный подход таким образом, что периодичность проведения проверок меняется в тех случаях, когда в отношении потребителя уже выявлен факт несанкционированного подключения или вмешательства в работу прибора учета.
Подобные работы
- Синтез системы распределения электрической энергии грузового автомобиля
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 6500 р. Год сдачи: 2019 - Разработка теоретических и прикладных основ перевода котельных агрегатов с жидкого шлакоудаления на твердое при сжигании канско-ачинских углей
Магистерская диссертация, теплоэнергетика и теплотехника. Язык работы: Русский. Цена: 5700 р. Год сдачи: 2018 - Разработка теоретических и прикладных основ комплексного энергообеспечения объектов ЖКХ
Магистерская диссертация, теплоэнергетика и теплотехника. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2017