Научная статья на тему 'АКТУАЛИЗАЦИЯ УДЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ДОШКОЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ И ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ'

АКТУАЛИЗАЦИЯ УДЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ДОШКОЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ И ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
407
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ / РАСЧЕТНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА / УДЕЛЬНОЕ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ / СУТОЧНЫЕ ПРОФИЛИ МОЩНОСТИ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Солуянов Юрий Иванович, Федотов Александр Иванович, Ахметшин Азат Ринатович, Солуянов Владимир Иванович, Халтурин Владимир Александрович

Для расчета нагрузки дошкольных образовательных и общеобразовательных учреждений применяют удельные значения электрических нагрузок, представленные в СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа». Исследования Ассоциации «Росэлектромонтаж» получасовых профилей дошкольных образовательных и общеобразовательных учреждений показали расхождение значений заявленной мощности для технологического присоединения и фактически измеренной. Фактическая измеренная мощность оказалась более чем в 2 раза меньше рассчитанной по нормативным документам, что говорит о необходимости актуализации расчетных удельных электрических нагрузок. Решить данную задачу можно путем применения статистических методов для анализа профиля нагрузки дошкольных образовательных и общеобразовательных учреждений, полученных от интеллектуальных приборов учета электрической энергии. Благодаря принятому Федеральному закону от 27 декабря 2018 г. № 522-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в связи с развитием систем учета электрической энергии (мощности) в Российской Федерации» основной переход на интеллектуальные счетчики должен завершиться к 2023 г. На основании исследований в Республике Татарстан, проводившихся на протяжении трех лет, был разработан проект постановления по внесению изменений в Постановление Кабинета министров Республики Татарстан от 27 декабря 2013 г. № 1071 «Об утверждении республиканских нормативов градостроительного проектирования Республики Татарстан», касающихся расчетов электрических нагрузок на технологическое присоединение энергопринимающих устройств дошкольных образовательных и общеобразовательных учреждений. Внедрение данного постановления приведет к снижению стоимости строительства электросетевой инфраструктуры, а также потерь электрической энергии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Солуянов Юрий Иванович, Федотов Александр Иванович, Ахметшин Азат Ринатович, Солуянов Владимир Иванович, Халтурин Владимир Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ACTUALIZATION OF SPECIFIC ELECTRIC LOADS PRESCHOOL EDUCATIONAL AND EDUCATIONAL INSTITUTIONS

To calculate the load of preschool educational and general education institutions, the specific values of electrical loads are used, presented in SP 256.1325800.2016 “Electrical equipment of residential and public buildings. Rules of design and erection”. Research by the Roselectromontazh Association regarding the analysis of half-hour profiles of preschool and general education institutions showed a discrepancy between the declared capacity for technological connection and the actually measured one. The actual measured power turned out to be more than 2 times less than that calculated according to regulatory documents, which indicates the need to update the calculated specific electrical loads. This problem can be solved by using statistical methods to analyze the load profile of preschool educational and general education institutions, obtained from smart electricity meters. Due to the adopted Federal Law No. 522-FZ of December 27, 2018 “On Amending Certain Legislative Acts of the Russian Federation in Connection with the Development of Electric Energy (Power) Metering Systems in the Russian Federation”, the main transition to smart meters should be completed by 2023. Based on research in the Republic of Tatarstan, carried out over three years, a draft resolution was developed on amending the Resolution of the Cabinet of Ministers of the Republic of Tatarstan dated December 27, 2013 No. 1071 «On approval of republican standards for urban planning of the Republic of Tatarstan» in terms of calculating electrical loads for technological connection power receivers of preschool educational and general education institutions. The implementation of this decree will lead to a decrease in the cost of building an electric grid infrastructure, as well as to a decrease in electricity losses.

Текст научной работы на тему «АКТУАЛИЗАЦИЯ УДЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ДОШКОЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ И ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ»

DOI: 10.47026/1810-1909-2021-1-134-145

УДК 621.311.1 ББК 31.282

Ю.И. СОЛУЯНОВ, А.И. ФЕДОТОВ, АР. АХМЕТШИН, В И. СОЛУЯНОВ, В.А. ХАЛТУРИН

АКТУАЛИЗАЦИЯ УДЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ДОШКОЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ И ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ

Ключевые слова: система электроснабжения, расчетная электрическая нагрузка, удельное энергопотребление, суточные профили мощности.

Для расчета нагрузки дошкольных образовательных и общеобразовательных учреждений применяют удельные значения электрических нагрузок, представленные в СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа». Исследования Ассоциации «Росэлектромонтаж» получасовых профилей дошкольных образовательных и общеобразовательных учреждений показали расхождение значений заявленной мощности для технологического присоединения и фактически измеренной. Фактическая измеренная мощность оказалась более чем в 2 раза меньше рассчитанной по нормативным документам, что говорит о необходимости актуализации расчетных удельных электрических нагрузок. Решить данную задачу можно путем применения статистических методов для анализа профиля нагрузки дошкольных образовательных и общеобразовательных учреждений, полученных от интеллектуальных приборов учета электрической энергии. Благодаря принятому Федеральному закону от 27 декабря 2018 г. № 522-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в связи с развитием систем учета электрической энергии (мощности) в Российской Федерации» основной переход на интеллектуальные счетчики должен завершиться к 2023 г. На основании исследований в Республике Татарстан, проводившихся на протяжении трех лет, был разработан проект постановления по внесению изменений в Постановление Кабинета министров Республики Татарстан от 27 декабря 2013 г. № 1071 «Об утверждении республиканских нормативов градостроительного проектирования Республики Татарстан», касающихся расчетов электрических нагрузок на технологическое присоединение энергопринимающих устройств дошкольных образовательных и общеобразовательных учреждений. Внедрение данного постановления приведет к снижению стоимости строительства электросетевой инфраструктуры, а также потерь электрической энергии.

Проектирование системы электроснабжения - это один из важнейших этапов в проекте любого объекта строительства. Расчет электрической нагрузки - это основа проектирования системы электроснабжения. От значения электрической нагрузки зависит стоимость закладываемого электрооборудования. Стоимость технологического подключения (ТП) определяется величиной заявленной мощности [3].

Исследования Ассоциации «Росэлектромонтаж» (Ассоциация) в части анализа получасовых профилей дошкольных образовательных (ДОУ) и общеобразовательных учреждений (СОШ) показали, что фактически измеренная мощность оказалась значительно ниже, чем рассчитанная по нормативным техническим документам (НТД) [4, 5, 12, 13]. Актуализация удельных расчетных электрических нагрузок (УРЭН) приведет к снижению стоимости

затрат на ТП. Данная задача является крайне актуальной для страны, так как по Национальному проекту «Образование» к 2024 г. планируется создать 230 тыс. новых мест в СОШ, а по национальному проекту «Демография» к 2021 г. планируется создать 255 тыс. мест в ДОУ для детей до 3 лет, и к 2024 г. 8,6 тыс. групп в ДОУ до 7 лет. В 2020 г. в стране будет введено 737 ДОУ на более 103 тыс. мест. К примеру, в Республике Татарстан (РТ) за 10 лет построили более 60 СОШ и 240 ДОУ.

Начиная с 2017 г. Ассоциация по заданию АО «Сетевая компания» и Министерства строительства, архитектуры и ЖКХ РТ ведет научно-исследовательскую работу по актуализации УРЭН для СОШ и ДОУ [4, 5, 12, 13]. Выполнить данную задачу позволяет применение интеллектуальных счетчиков электроэнергии [6-11, 15], с помощью которых также можно: классифицировать потребителей электроэнергии; прогнозировать спрос на электроэнергию; вести мониторинг состояния распределительного трансформатора; оценивать состояния распределительной системы; прогнозировать спрос на электрическую энергию и т.д.

Как показали оценочные расчеты специалистов Ассоциации, нормативы, указанные в нормативно-технических документах [14], завышены в среднем в 2 раза по сравнению с реальными значениями.

На рис. 1 приведено сравнение значений, рассчитанных с использованием УРЭН по НТД1 и максимально зафиксированных для СОШ и ДОУ в РТ [14].

Рис. 1 иллюстрирует разницу между фактической и расчетной электрическими нагрузками, которая в некоторых случаях достигает 3-кратной [4, 5, 12-14].

На рис. 2 представлено среднее помесячное электропотребление СОШ и ДОУ в зависимости от года ввода в эксплуатацию.

По рис. 2 можно сделать вывод, что электропотребление меняется в зависимости от возраста объекта (чем старше объект исследования, тем больше электропотребление). Это объясняется изменением количественного состава электроприемников и их характеристик (энергоэффективности). Наибольшее энергопотребление наблюдается в зимние месяцы, а минимальные - в летние, что вполне ожидаемо.

На рис. 3 представлена диаграмма максимального удельного месячного электропотребления ДОУ Казани и районов РТ.

Из диаграммы на рис. 3 видно, что электропотребление основного объема ДОУ Казани (91%) не превышает значения 80 кВт-ч/место в месяц, а районов РТ (91%) - 300 кВт-ч/место. Разница в электропотреблении объясняется тем, что в городах ДОУ строятся на большее количество мест, чем в районах РТ, и зачастую бывают перегружены (проектное количество мест 250, по факту зачислены 300 детей), в районах РТ противоположная картина - ДОУ недогружены (проектное количество мест 50, по факту зачислены 20 детей). Такая же тенденция сохраняется и при анализе максимальной удельной активной мощности (рис. 4).

1 СП 256.1325800.2016. Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200139957.

160

140

120

т 100

80

60

40

20

П=-П— П—П—

МШИВ

н

12345678 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2122 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Условный номер дошкольного образовательного учреждения

100

120

140 155 165

Количество воспитанников

175

260

340

400

350

300

ш 250 к

зка 200 у

гр

| 150

100 50 0

Шк

п

Н

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Условный номер общеобразовательного учреждения

129

270

529

Количество учеников

1214

1569

Рис. 1. Нагрузка дошкольных образовательных (а) и общеобразовательных учреждений (б), рассчитанная по нормативно-техническому документу СП 256.1325800.2016 ( ); максимально зафиксированное значение ( )

0

а

декабрь

ноябрь

октябрь

январь 35

февраль

март

апрель

сентябрь

август

июнь

июль

2000-2015 1990-2000 1970-1990 1950-1970

б

Рис. 2. Среднее помесячное электропотребление (Эуд.ср., кВт-ч/место) дошкольных образовательных (а) и общеобразовательных учреждений (б) с разным годом ввода в эксплуатацию

140

120

о

ст е 100

?

У 80

со

к

и 60

ка

?

40

у

т

20

0

♦ ♦

♦ ♦♦

5 10 15 20 25 30 35

условный номер дошкольного образовательного учреждения

40

350 300 250 200 150 100 50 0

♦ ♦

Л

♦а ♦ ♦ ♦-

--***-,--*-*-

V ♦ —*-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

* ♦

V

ж-

♦ л ♦♦♦

♦ ♦

ч

0 20 40 60 80 100 120 140 160

условный номер дошкольного образовательного учреждения

б

Рис. 3. Диаграмма максимального удельного месячного электропотребления детских садов Казани (а) и районов Республики Татарстан (б)

2,5

1,5

0

• ■ И * ♦ ♦

V

0

60

15 30 45

условный номер дошкольного образовательного учреждения

ДОУ г. Казань ДОУ районов РТ

Рис. 4. Максимальные удельные активные мощности

дошкольных образовательных учреждений Казани и районов Республики Татарстан

0

а

2

1

Как видно из рис. 4, удельные нагрузки ДОУ РТ превышают удельные нагрузки ДОУ Казани.

На рис. 5 представлена диаграмма максимального удельного месячного электропотребления СОШ Казани и районов РТ.

200 180 160 140 120 100 80 60 40 20

65

♦ ♦

♦ ♦ ♦♦ ♦ *—

*—«♦—

♦ ♦

0 10 20 30 40 50

условный номер общеобразовательного учреждения

60

70

350 300 250 200 150 100 50 0

_. I. 1 __120

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

условный номер общеобразовательного учреждения

б

Рис. 5. Максимальное удельное месячное электропотребление общеобразовательных учреждений Казани (а) и районов Республики Татарстан (б)

0

а

Данные диаграммы на рис. 5 показывают, что для 97% СОШ Казани величина удельного электропотребления не превышает значения 65 кВт-ч/учащегося, а для 90% СОШ районов РТ - 120 кВт-ч/учащегося.

На рис. 6. представлено значение удельной электрической нагрузки для СОШ Казани и районов РТ.

Как видно из рис. 6, удельные электрические нагрузки СОШ РТ превышают удельные нагрузки СОШ Казани.

На основании вышеизложенного и после проведения статистических исследований было предложено внесение изменений в республиканские норма-

тивы градостроительного проектирования2 в части расчета заявленной мощности ДОУ и СОШ с целью снижения затрат на технологическое присоединение к электрическим сетям [2].

1,2

0,8

0,6

0,4

0,2

t f

"Г"*"

0 5 10 15

условный номер общеобразовательного учреждения

20

СОШ г. Казань СОШ районов РТ

Рис. 6. Значение удельной электрической нагрузки для общеобразовательных учреждений Казани и районов РТ

1

0

Расчет заявленной мощности выполняется для получения технических условий на технологическое присоединение ДОУ и СОШ. Распределительные сети, защитную аппаратуру, сечение питающих кабелей необходимо выбирать исходя из значений расчетной мощности по НТД1.

1. Расчет заявленной мощности ДОУ определяется по формуле, кВт:

рзм.доу = рзм.уд.доу'пдоу, где РЗМУд.дОУ - удельная электрическая нагрузка для расчета заявленной мощности для ДОУ (включая: детские ясли, детские сады, детские ясли-сады) от 140 мест, принимаем равной 0,43 кВт/место при наличии автоматического отключения основной нагрузки и включения аварийного оборудования при возникновении пожара (нагрузка бассейнов не учтена); ПдОУ - количество мест в ДОУ.

2. Расчет заявленной мощности СОШ определяется по формуле, кВт:

РЗМ.СОШ = РЗМ.УД.СОУ'ПСОУ,

где РЗМУД.СОУ - удельная электрическая нагрузка для расчета заявленной мощности СОШ (включая: начальную общеобразовательную школу; основную общеобразовательную школу; среднюю общеобразовательную школу; среднюю общеобразовательную школу с углубленным изучением отдельных предметов; гимназию; лицей) от 300 учеников, принимаем равной

2 Постановление Кабинета министров Республики Татарстан от 27.12.2013 № 1071 «Об утверждении республиканских нормативов градостроительного проектирования Республики Татарстан» [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/463307185.

1 СП 256.1325800.2016. Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проекти-

рования и монтажа [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200139957.

0,23 кВт/уч. при наличии автоматического отключения основной нагрузки и включения аварийного оборудования при возникновении пожара. С электрифицированными столовыми и спортзалами (нагрузка бассейнов не учтена); пСОУ - количество учащихся в СОШ.

Не следует ожидать, что можно получить универсальные нормы, пригодные для любого региона страны [1]. В табл. 1 в качестве примера экономической эффективности рассмотрены ДОУ, в табл. 2 - СОШ, введенные в эксплуатацию.

Таблица 1

Сравнительные расчеты затрат для технологического присоединения дошкольных образовательных учреждений

Наименования учреждения Год основания Количество мест Рфакт, кВт Мощность технологического присоединения, кВт -Рзм.сош> кВт Экономический эффект*, тыс. руб.

Детский сад общеразвивающего вида 2018 140 57,37 200 60 168,7

Детский сад с этнокультурным (национальным) компонентом образования 2015 155 18,84 145 66,7 95,3

Детский сад компенсирующего типа 2013 162 23,63 145 69,7 90,7

Детский сад 2010 170 22,3 124 73,1 80,6

Примечание. * - разница в стоимости подготовки и выдачи сетевой организацией технических условий (ТУ) заявителю и проверка сетевой организацией выполнения заявителем ТУ, без учета затрат на строительство электрических сетей.

Таблица 2

Сравнительные расчеты затрат для технологического присоединения среднеобразовательных учреждений

Наименования учреждения Год основания Количество учащихся Рфакт, кВт Мощность технологического присоединения, кВт -PзМ.СОШ, кВт Экономический эффект*, тыс. руб.

Средняя общеобразовательная школа 2016 1214 122,62 360 279,2 97,35

Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов 2015 1569 281,844 1130 360,8 926,73

Гимназия 2012 1466 197,16 468 337,2 157,6

Кадетская школа 2007 640 103,74 204 147,2 68,4

Примечание. * - разница в стоимости подготовки и выдачи сетевой организацией технических условий (ТУ) заявителю и проверка сетевой организацией выполнения заявителем ТУ, без учета затрат на строительство электрических сетей.

Выводы. Существует острая необходимость в актуализации удельных расчетных нагрузок дошкольных образовательных и общеобразовательных учреждений.

Утверждение постановления приведет к экономическому эффекту и снижению потерь электроэнергии за счет правильного выбора трансформаторов, следовательно, экономически обоснованной их загрузки.

Удельные расчетные электрические нагрузки городских и сельских дошкольных образовательных и общеобразовательных учреждений сильно различаются, так как имеют разную заполняемость.

Применение интеллектуальных систем учета электроэнергии позволит обеспечить мониторинг объектов и своевременно актуализировать удельные расчетные нагрузки.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Литература

1. Антонов Н.В., Евдокимов М. Ю., Чичеров Е. А. Проблемы в оценке региональной дифференциации потребления электроэнергии в бытовом секторе России // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки. 2019. № 4. С. 53-71. DOI: 10.18384/2310-7189-2019-4-53-71.

2. Менделеев Д.И., Марьин Г.Е., Ахметшин А.Р. Показатели режимных характеристик парогазового энергоблока ПГУ-110 МВт на частичных нагрузках // Вестник КГЭУ. № 3(43) 2019. С. 47-56.

3. Ополева Г.Н. Электроснабжение промышленных предприятий и городов. М.: ИД «ФОРУМ» ИНФРА-М, 2017. 416 с.

4. Солуянов Ю.И., Федотов А.И., Ахметшин А.Р., Халтурин В.А. Энергосберегающие решения в распределительных электрических сетях на основе анализа их фактических нагрузок // Электроэнергия. Передача и распределение. № 5(62). 2020. С. 68-73.

5. Солуянов Ю.И., Федотов А.И., Солуянов Д.Ю., Ахметшин А.Р. Актуализация электрических нагрузок многоквартирных жилых домов // Вестник Чувашского университета. 2020. № 1. C. 180-189.

6. Bicego M., Farinellia A., Grosso E., Paolini D., Ramchurnc S. D. On the distinctiveness of the electricity load profile. Pattern Recognition, 2018, vol. 74, pp. 317-325. DOI: 10.1016/j.patcog.2017.09.039.

7. Carroll P., Murphy T., Hanley M., Dempsey D., Dunne J. Household classification using smart meter data. Journal ofofficial statistics, 2018, vol. 34, no. 1, pp. 1-25. DOI: 10.1515/jos-2018-0001.

8. Gouveia J.P., Seixas J. Unraveling electricity consumption profiles in households through clusters: Combining smart meters and door-to-door surveys. Energy and Buildings, 2016, vol. 116, pp. 666-676. DOI: 10.1016/j.enbuild.2016.01.043.

9. Hayn M., Bertsch V., Fichtner W. Electricity load profiles in Europe: The importance of household segmentation. Energy Research and Social Science, 2014, vol. 3, pp. 30-45. DOI: 10.1016/j.erss.2014.07.002.

10. Hsiao Y.H. Household electricity demand forecast based on context information and user daily schedule analysis from meter data. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2014, vol. 11, iss. 1, INSPEC Accession no. 14915061, pp. 33-43. DOI: 10.1109/TII.2014.2363584.

11. Ledva G.S., Mathieu J.L. Separating feeder demand into components using substation, feeder, and smart meter measurements. IEEE Transactions on Smart Grid, 2020, vol. 11, iss. 4, INSPEC Accession no. 19710011, pp. 3280-3290. DOI: 10.1109/TSG.2020.2967220.

12. Soluyanov Y.I., Fedotov A.I., Ahmetshin A.R. Calculation of electrical loads of residential and public buildings based on actual data. In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019, vol. 643, article no. 012051. doi: 10.1088/1757-899X/643/1/012051.

13. Soluyanov Y., Fedotov A., Akhmetshin A., Khalturin V. Monitoring of electrical consumption, including self-isolation during the COVID-19 pandemic. In: 2020 Ural Smart Energy Conference (USEC), 2020. DOI: 10.1109/USEC50097.2020.9281179.

14. Soluyanov Y.I., Fedotov A.I., Soluyanov D.Y., Akhmetshin A.R. Experimental research of electrical loads in residential and public buildings. In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, The International Conference on Advances in Energy Industry and Power Generation (AdvEnGen-2020), 2020, vol. 860, article no. 012026. DOI:10.1088/1757-899X/860/1/012026.

15. Viegas J.L.,Vieira S.M., Melicio R., Mendes V.M.F., Sousa J.M.C. Classification of new electricity customers based on surveys and smart metering data. Energy, 2016, vol. 107, pp. 804-817. DOI: 10.1016/j.energy.2016.04.065.

СОЛУЯНОВ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ - доктор технических наук, профессор, президент ассоциации «Росэлектромонтаж», Россия, Москва; почетный профессор, Казанский государственный энергетический университет, Россия, Казань ([email protected]).

ФЕДОТОВ АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ - доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник инжинирингового центра «Компьютерное моделирование и инжиниринг в области энергетики и энергетического машиностроения», Казанский государственный энергетический университет, Россия, Казань ([email protected]).

АХМЕТШИН АЗАТ РИНАТОВИЧ - кандидат технических наук, доцент кафедры энергетического машиностроения, Казанский государственный энергетический университет, Россия, Казань ([email protected]; ОКСГО: https://orcid.org/0000-0003-4424-7761).

СОЛУЯНОВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ - заместитель начальника управления логистики, АО «Татэлектромонтаж», Россия, Казань ([email protected]).

ХАЛТУРИН ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ - начальник управления проектирования, АО «Татэлектромонтаж», Россия, Казань ([email protected]).

Yuri I SOLUYANOV, Alexander I. FEDOTOV, Azat R. AKHMETSHIN, Vladimir I SOLUYANOV, Vladimir A. KHALTURIN

ACTUALIZATION OF SPECIFIC ELECTRIC LOADS PRESCHOOL EDUCATIONAL AND EDUCATIONAL INSTITUTIONS Key words: power supply system, calculated electric load, specific energy consumption, daily power profiles.

To calculate the load of preschool educational and general education institutions, the specific values of electrical loads are used, presented in SP 256.1325800.2016 "Electrical equipment of residential and public buildings. Rules of design and erection". Research by the Roselectromontazh Association regarding the analysis of half-hour profiles of preschool and general education institutions showed a discrepancy between the declared capacity for technological connection and the actually measured one. The actual measured power turned out to be more than 2 times less than that calculated according to regulatory documents, which indicates the need to update the calculated specific electrical loads. This problem can be solved by using statistical methods to analyze the load profile ofpreschool educational and general education institutions, obtained from smart electricity meters. Due to the adopted Federal Law No. 522-FZ of December 27, 2018 "On Amending Certain Legislative Acts of the Russian Federation in Connection with the Development of Electric Energy (Power) Metering Systems in the Russian Federation", the main transition to smart meters should be completed by 2023. Based on research in the Republic of Tatarstan, carried out over three years, a draft resolution was developed on amending the Resolution of the Cabinet of Ministers of the Republic of Tatarstan dated December 27, 2013 No. 1071 "On approval of republican standards for urban planning of the Republic of Tatarstan" in terms of calculating electrical loads for technological connection power receivers of preschool educational and general education institutions. The implementation of this decree will lead to a decrease in the cost of building an electric grid infrastructure, as well as to a decrease in electricity losses.

References

1. Antonov N.V., Evdokimov M.Yu., Chicherov E.A. Problemy v otsenke regional'noi differentsiatsii potrebleniya elektroenergii v bytovom sektore Rossii [Problems in assessing regional differentiation of electricity consumption in the household sector of Russia]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo oblastnogo universiteta. Ser. Estestvennye nauki, 2019, no. 4, pp. 53-71. DOI: 10.18384/2310-7189-2019-4-53-71.

2. Mendeleev D.I., Mar'in G.E., Akhmetshin A.R. Pokazateli rezhimnykh kharakteristik parogazovogo energobloka PGU-110 MVt na chastichnykh nagruzkakh [Indicators of operating characteristics of a steam-gas power unit CCGT-110 MW at partial loads]. Vestnik KGEU, 2019, no. 3(43), pp. 47-56.

3. Opoleva G.N. Elektrosnabzhenie promyshlennykh predpriyatii i gorodov [Power supply of industrial enterprises and cities]. Moscow, INFRA-M Publ., 2017, 416 p.

4. Soluyanov Yu.I., Fedotov A.I., Akhmetshin A.R., Khalturin V.A. Energosberegayushchie resheniya v raspredelitel'nykh elektricheskikh setyakh na osnove analiza ikh fakticheskikh nagruzok [Energy-saving solutions in electrical distribution networks based on the analysis of their actual loads]. Elektroenergiya. Peredacha i raspredelenie, 2020, no. 5(62), pp. 68-73.

5. Soluyanov Yu.I., Fedotov A.I., Soluyanov D.Yu., Akhmetshin A.R. Aktualizatsiya elektricheskikh nagruzok mnogokvartirnykh zhilykh domov [Updating the electrical loads of apartment buildings]. Vestnik Chuvashskogo universiteta, 2020, no. 1, pp. 180-189.

6. Bicego M., Farinellia A., Grosso E., Paolini D., Ramchurnc S. D. On the distinctiveness of the electricity load profile. Pattern Recognition, 2018, vol. 74, pp. 317-325. DOI: 10.1016/j.patcog.2017.09.039.

7. Carroll P., Murphy T., Hanley M, Dempsey D., Dunne J. Household classification using smart meter data. Journal ofofficial statistics, 2018, vol. 34, no. 1, pp. 1-25. DOI: 10.1515/jos-2018-0001.

8. Gouveia J.P., Seixas J. Unraveling electricity consumption profiles in households through clusters: Combining smart meters and door-to-door surveys. Energy and Buildings, 2016, vol. 116, pp. 666-676. DOI: 10.1016/j.enbuild.2016.01.043.

9. Hayn M., Bertsch V., Fichtner W. Electricity load profiles in Europe: The importance of household segmentation. Energy Research and Social Science, 2014, vol. 3, pp. 30-45. DOI: 10.1016/j.erss.2014.07.002.

10. Hsiao Y.H. Household electricity demand forecast based on context information and user daily schedule analysis from meter data. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2014, vol. 11, iss. 1, INSPEC Accession no. 14915061, pp. 33-43. DOI: 10.1109/TII.2014.2363584.

11. Ledva G.S., Mathieu J.L. Separating feeder demand into components using substation, feeder, and smart meter measurements. IEEE Transactions on Smart Grid, 2020, vol. 11, iss. 4, INSPEC Accession no. 19710011, pp. 3280-3290. DOI: 10.1109/TSG.2020.2967220.

12. Soluyanov Y.I., Fedotov A.I., Ahmetshin A.R. Calculation of electrical loads of residential and public buildings based on actual data. In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019, vol. 643, Article no. 012051. DOI: 10.1088/1757-899X/643/1/012051.

13. Soluyanov Y., Fedotov A., Akhmetshin A., Khalturin V. Monitoring of electrical consumption, including self-isolation during the COVID-19 pandemic. In: 2020 Ural Smart Energy Conference (USEC), 2020. doi: 10.1109/USEC50097.2020.9281179.

14. Soluyanov Y.I., Fedotov A.I., Soluyanov D.Y., Akhmetshin A.R. Experimental research of electrical loads in residential and public buildings. In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, The International Conference on Advances in Energy Industry and Power Generation (AdvEnGen-2020), 2020, vol. 860, Article no. 012026. DOI: 10.1088/1757-899X/860/1/012026.

15. Viegas J.L.,Vieira S.M., Melicio R., Mendes V.M.F., Sousa J.M.C. Classification of new electricity customers based on surveys and smart metering data. Energy, 2016, vol. 107, pp. 804-817. DOI: 10.1016/j.energy.2016.04.065.

YURI I. SOLUYANOV - Doctor of Technical Sciences, Professor, President ofthe Roselectromontazh Association, Russia, Moscow; Honorary Professor of Kazan State Power Engineering University, Russia, Kazan ([email protected]).

ALEXANDER I FEDOTOV - Doctor of Technical Sciences, Professor, Leading Researcher of the Engineering Center «Computer Modeling and Engineering in the Field of Energy and Power Engineering», Kazan State Power Engineering University, Russia, Kazan ([email protected]).

AZAT R. AKHMETSHIN - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Power Engineering Department, Kazan State Power Engineering University, Russia, Kazan ([email protected]; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4424-7761).

VLADIMIR I SOLUYANOV - Deputy Head of the Logistics Department of JSC «Tatelektromontazh», Russia, Kazan ([email protected]).

VLADIMIR A. KHALTURIN - Head of the Design Department of JSC «Tatelektromontazh», Russia, Kazan ([email protected]).

Формат цитирования: Солуянов Ю.И., Федотов А.И., Ахметшин А.Р., Солуянов В.И., Халтурин В.А. Актуализация удельных электрических нагрузок дошкольных образовательных и общеобразовательных учреждений // Вестник Чувашского университета. - 2021. - № 1. -С. 134-145. БО!: 10.47026/1810-1909-2021-1-134-145.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.