ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИЗ СХЕМ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ С РЕЗКОПЕРЕМЕННЫМ ГРАФИКОМ НАГРУЗОК, ОБОСНОВАНИЕ АКТУАЛЬНОСТИ РАЗРАБОТКИ НОВОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
1.1 Анализ схем внешнего электроснабжения предприятий с
резкопеременным графиком нагрузок 7
1.2 Факторы влияющие на выбор схемы внешнего электроснабжения и
оборудования ГПП и обоснование актуальности 9
Выводы по разделу 1 10
2 РАЗРАБОТКА ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ
2.1 Общие положения и допущения принимаемые при составлении модели 11
2.2 Установление математических связей между исходными данными 14
2.3 Уточнение расчетных выражений для определения экономической
плотности тока в ЛЭП с учетом долгосрочного прогноза изменения тарифов на электроэнергию 15
2.4 Расчет надежности схемы и ущербов, обусловленных плановыми и
аварийными отключениями 24
Выводы по разделу 2 31
3 ОПИСАНИЯ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Выводы по разделу 3 32
4 АПРОБАЦИЯ РАЗРАБОТАННОЙ МОДЕЛИ НА ПРИМЕРЕ СХЕМЫ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРЕДПРИЯТИЯ 33
4.1 Расчет металлургического комбината на основе экономико-математической модели 34
4.2 Расчет для первой схемы электроснабжения 35
4.2 Расчет для второй схемы электроснабжения 42
Выводы по разделу 4 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 54
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А 55
Вопрос оптимизации схем систем внешнего электроснабжения, очень важный и не простой, так как для правильного проектирования схемы, необходимо выполнить все требования, предъявляемые к СЭС, например, возможность роста нагрузок характер графиков и т.д. Затраты на сооружение и эксплуатацию систем внешнего электроснабжения составляют весомую часть от суммарных затрат на всю систему электроснабжения предприятий при её проектировании технические решения должны быть тщательно обоснованы.
При нахождении в составе крупных электроприёмников с резкопеременным графиком нагрузок выбираемое, при проектировании, оборудование должно быть стойким к многократным, толчковым нагрузкам, а система электроснабжения должна обеспечивать качество электрической энергии и ее надежность.
Объект исследования: система внешнего электроснабжения промышленного предприятия с резкопеременным графиком нагрузок.
Цель работы: научиться применять математическое моделирование при проектировании систем внешнего электроснабжения, составить экономико-техническую модель СЭС, для проведения исследования, в котором необходимо найти оптимальную схему из типового ряда схем подстанций, с минимальными затратами. Составить автоматическую вычислительную модель при помощи которой провести исследование.
Вопрос выбора схемы внешнего электроснабжения имеет очень большое значение, поскольку правильное применение схемы позволяет снизить не только потери электроэнергии, но и время работы системы в аварийном режиме и, соответственно величину ущерба от недоотпуска электроэнергии.
В данный выпускной квалификационной работе произведено исследование с целью оптимизации схемы внешнего электроснабжения промышленного предприятия с резкопеременным графиком нагрузок. В модели учитываются все необходимые технические требования к СЭС, учтены такие факторы как: влияние доли нагрузки с резкопеременным графиком нагрузок, по отношению к суммарной мощности предприятия. Автоматический выбор параметров трансформатора, расчетная мощность комбината, и т.д. Были приняты допущения о том, что рост нагрузки предприятия происходит по линейному закону, рост индекса цен тоже подчиняется линейному закону, изменение тарифов на электроэнергию задан нелинейной функцией, и применен при помощи аппроксимации.
В результате математическая модель была просчитана в программной среде Excel. При сравнении двух схем была найдена зависимость, по которой можно однозначно выбрать оптимальный вариант схемы внешнего электроснабжения. Модель была опробована на примере металлургического завода, в Челябинской области.
Исходя из полученных результатов, применение экономико-технического моделирования, при проектировке объектов электроэнергетики оправданно. Для более обширного использование модели на практике, в будущем необходимо учитывать большее количество факторов, учитывать нелинейные изменения параметров, автоматизировать и оптимизировать расчетные механизмы, как можно точнее отладить модель.
