Зачастую сети 6-35 кВ построены таким образом, что короткое замыкание на каком-либо участке грозит отключением всей секции, к которой одновременно может быть подключено множество потребителей. А специфика прокладки и устройства ВЛ на данных классах напряжений такова, что вероятность короткого замыкания на них достаточно высока. Такие линии электропередачи имеют радиальное строение древовидной структуры. В связи с тем, что в прошлом наблюдался дефицит инвестиций в реконструкцию и развитие этих сетей, наблюдается рост радиуса электроснабжения потребителей от центра питания [1]. Имеется множество резервных связей, выполненных с помощью ручных разъединителей.
Более того, такие сети являются последним этапом на пути электрической энергии к потребителю, а их протяжённость (в частности ВЛ 6(10) кВ) составляют более 1,5 млн км [2] - почти 45% всей протяжённости всех линий 0,4-110 кВ. А 70% всех нарушений работы случается именно на данных линиях. Длительность отключений потребителей составляет около 70¬100 ч в год, что значительно выше, чем в технически развитых западных странах [3]. Возникла задача повышения надёжности электроснабжения в вышеуказанных сетях.
В ходе работы были описаны основные свойства существующих распределительных сетей 6-35 кВ, показана целесообразность
секционирования воздушных линий данных классов напряжений и актуальность проведения данного мероприятия в сетях.
Приведено подробное описание универсального автоматического пункта секционирования - реклоузера, а также основные алгоритмы его работы и примеры установки данных аппаратов в существующих сетях. Приведены технические и экономические преимущества использования данных устройств.
Представлен обзор интегральных показателей надежности электроснабжения потребителей распределительных сетей, входящих как в российские, так и зарубежные нормативные документы. Для оценки надежности был выбран индекс SAIFI, отражающий среднюю частоту отключения потребителей.
Приведен обзор российских и зарубежных публикаций по тематике работы. Для нахождения мест установки реклоузеров, соответствующих оптимальному значению индекса SAIFI, был использован генетический алгоритм. Реализация алгоритма была выполнена в программно-вычислительном комплексе MATLAB.
Разработан алгоритм выбора мест установки реклоузеров в распределительных сетях, соответствующих оптимальному значению индекса SAIFI. Предложенный алгоритм позволяет учесть наличие участков сети, как с радиальной, так и кольцевой топологией, а также электроснабжение схемы от нескольких источников питания.
Продемонстрировано преимущество использования эвристического (генетического) алгоритма перед «жадным», а также перед алгоритмом, осуществляющим полный перебор вариантов, в решении поставленной задачи расстановки АПС.
Учет показателей, использующих мощность потребителей, а не только их количество, даёт больший экономический эффект при реконструкции сетей. Однако на примере реальной схемы получены результаты расстановок по индексам SAIFI и ASIFI, которые показывают, что применение показателей по критериям мощности и числа потребителей для подавляющего большинства дают одинаковое решение. Разницу между результатами расстановок стоит принимать разницу во внимание только при наличии отдельных крупных потребителей.
Таким образом, применение реклоузеров является эффективным способом повышения надёжности электроснабжения потребителей. Разработанная методика позволяет определить места установки реклоузеров в электрической сети, ведущих к наибольшему сокращению частоты отключения потребителей. Использование полученного в работе алгоритма возможно как при проектировании новых систем электроснабжения, так и при реконструкции уже существующих. Установка реклоузеров на основе разработанного алгоритма позволит существенно повысить уровень надежности электроснабжения потребителей.
