Инновационное направление реконструкции и развития систем распределения электрической энергии

Актуальность темы диссертации. Воздушные и кабельные линии
напряжением 6–35 кВ составляют основу распределительных сетей. К
настоящему времени около 30 % воздушных линий и трансформаторных
подстанций отработали свой нормативный срок, не справляются с возросшей
нагрузкой как в городах, так и в сельской местности и во многих случаях
физически изношены. В распределительных сетях имеет место рост
абсолютных и относительных потерь электрической энергии.
Современные мировые направления в развитии электрических сетей
говорят о стремлении развитых стран к введению более высоких классов
напряжения, например 20 кВ, это позволит уменьшить потери электрической
энергии и увеличить дальность её передачи. Возникает задача повышения
эффективности электропередачи. Какое напряжение лучше использовать в
качестве среднего распределительного напряжения электрических сетей, чтобы
самым рациональным способом передавать электрическую энергию для
характерных групп потребителей? Необходимо рассмотреть вопрос выбора
оптимального варианта развития распределительных сетей 6–10 кВ,
отработавших свой нормативный срок.
Вопросам выбора рационального напряжения систем электроснабжения
посвящены работы Фёдорова А.А., Каменевой В.В., Будзко И.А., Канакина
Н.С. и др. Неоднократно в своих трудах Черепанов В. В., Суворова И. А.,
Асташев Д.С., Цыганенко Б. В., Руденко И.И. высказывались о необходимости
применения напряжения 20 кВ в распределительных сетях. Разработкой
математических моделей и методов развития электрических сетей
напряжением 6 – 35 кВ занимались Арзамасцев Д. А., Веников В.А., Мызин
А.Л., Липес А.В., Ананичева С. С. и др. Они рассматривали эту задачу как
оптимизационную, при этом в качестве целевой функции использовались
приведенные затраты.
Цель работы. Обоснование реконструкции и развития существующей
системы распределения электрической энергии.
В диссертационной работе решаются следующие задачи:
1. Анализ существующих систем распределения электрической энергии 6–
35 кВ.
2. Исследование применения сетей напряжением 20 кВ в России и за
рубежом, их преимущества и особенности.
3. Формирование математической модели затрат для определения
оптимального плана развития энергосистемы.
4. Технико-экономическое обоснование оптимального выбора при
проектировании реконструкции и развития распределительной сети.
Объект исследования – распределительные электрические сети
напряжением 6–35 кВ.
Предмет исследования – экономико-математические методы определения
наилучшего решения в задаче краткосрочного развития ЭЭС.3
Методы исследования. Базовые положения методов математического
моделирования и технико-экономического анализа задач проектирования
развития электрических сетей. При выполнении численных исследований
применялись современные методы компьютерного моделирования,
представляющие собой программный комплекс RastrWin, предназначенный
для решения задач по расчёту, анализу и оптимизации режимов электрических
сетей и систем.
Основная идея диссертации – использование статического метода
решения многоэтапной динамической задачи с учётом адаптивного подхода.
Положения, выносимые на защиту: методика решения динамической
задачи проектирования развития систем распределения электрической энергии
на основе статического подхода.
Научная новизна диссертационной работы: подтверждена необходимость
реконструкции системы распределения электроэнергии на этапе
краткосрочного развития на основе применения системы напряжений
110/20/0,38 кВ.
Значение для теории. Теоретическая значимость диссертации заключается
в том, что результаты, полученные автором в результате исследования,
подтверждают и дополняют имеющиеся теоретические представления по
проектированию развития распределительных электрических сетей.
Практическая ценность. Предложенные решения показывают
обоснованность реконструкции электрических сетей и переход на
распределительное напряжение 20 кВ. Практическая значимость диссертации
заключается в возможности использования результатов, полученных в ходе
исследования, в качестве рекомендации проектным институтам и
эксплуатационным организациям для возможности реконструкции подобных
сетей.
Личный вклад автора. В диссертации обобщены результаты ряда
исследований, полученные лично автором. Личный вклад автора состоял в
получении и обработке теоретических данных, анализе и обобщении
результатов работы по решению задачи выбора оптимального плана развития
существующей распределительной сети. Обсуждение и интерпретация
полученных результатов проводилась совместно с научным руководителем.
Разработка, реализация основных положений и общей научной идеи
диссертации выполнены при участии научного руководителя.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы
докладывались и обсуждались на следующих конференциях:
• Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Проспект Свободный–2016», посвящённая Году образования в Содружестве
Независимых Государств. г. Красноярск;
• IV Международная научно-практическая конференция «Актуальные
вопросы науки и техники», г. Самара;
• Международная конференция "Проспект Свободный - 2017", посвященная
Году экологии в Российской Федерации. г. Красноярск4
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четыр
Купить