CC BY
14
XXXX ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ХХХХ
Научная статья УДК 621.311
DOI: 10.24412/2227-9407-2022-2-41-55
К вопросу о повышении эффективности проектных решений при разработке внутренних электрических сетей сельских домовладений
Андрей Владимирович Бастрон1^, Татьяна Николаевна Бастрон2, Александр Валериевич Чебодаев3, Игорь Владимирович Наумов4, Сергей Валерьевич Подъячих 5
12 3 Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия 4Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия 4 5 Иркутский государственный аграрный университет им. А. А. Ежевского, п. Молодежный, Иркутского района Иркутской области, Россия
1 abastron@yandex. https://orcid.org/0000-0003-4284-452X
2 tbastron@yandex.ru https://orcid.org/0000-0003-0475-7927
3ale-chebodaev@yandex.ru https://orcid.org/0000-0002-3112-7253 4professornaumov@list.т https://orcid.org/0000-0003-4767-0127 5psv78@yandex.т, https://orcid.org/0000-0002-7031 -0704
Введение. Статья посвящена решению вопросов, связанных с повышением эффективности проектных решений при разработке внутренних электрических сетей сельских домовладений. В связи с постоянным ростом оснащенности домохозяйств на селе бытовыми электроприборами и, как следствие, увеличением расчетных нагрузок сельских жилых домов (СЖД) появилась необходимость в разработке обновленных рекомендаций при проектировании наиболее рациональной электрической сети СЖД. Тем более, что последнее десятилетие характеризуется повсеместным переходом линий электропередачи систем электроснабжения с проводов марок «А» и «АС» на самонесущие изолированные провода (СИП). Целью настоящего исследования является методическое обоснование проектных решений при выполнении внутренних электрических проводок сельских жилых домовладений в условиях Восточной Сибири.
Материалы и методы. В основе представленного исследования лежит процесс моделирования режимов работы внутренней электрической сети СЖД при различных сочетаниях групп электроприемников и режимов их работы. Анализ режимов работы осуществлен для систем электроснабжения с ЛЭП, выполненными проводами СИП-2 разных сечений и типовыми комплектными трансформаторными подстанциями (КТП) разной мощности. При этом расчетная мощность устройств обогрева и воздухообмена СЖД принята: 9 кВт (проектируемый современный дом площадью 100 м2) и 6 кВт (существующий СЖД площадью 50-80 м2). Сравнение осуществлено для СЖД со свободным графиком электропотребления и тех домов, в которых реализуется система управления «Умный дом».
Результаты и обсуждение. По предложенной методике разработаны электронные таблицы Excel и проведены расчеты, из которых следует, что для того, чтобы обеспечить потери в линии меньше 10 % при подключении СЖД к одной отходящей от КТП ЛЭП, необходимо при использовании, например, СИП-2 3^25 + 1^35 подключать не более пяти домов (расчетная нагрузка 82,97 кВт). При использовании для электроснабжения СЖД КТП мощностью 250 кВА необходимо спроектировать три отходящих линии.
© Бастрон А. В., Бастрон Т. Н., Чебодаев А. В., Наумов И. В., Подъячих С. В., 2022
05.20.02 ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Аннотация
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. The content is available under Creative Commons Attribution 4.0 License.
XXXXXX ELECTROTECHNOLOGY AND ELECTRIC EQUIPMENT IN AGRICULTURE XXXXXX_
Заключение. Проведенные исследования показали, что управление электроприемниками по приоритетному принципу позволяет повысить коэффициент заполнения графика нагрузки энергетического ввода СЖД до 0,62-0,84, а следовательно, и коэффициент загрузки ТП и подключить дополнительное количество СЖД к тем же сетям. Например, к столбовой КТП мощностью 40 кВА подключить три дома вместо двух. Переход на управление электроприемниками СЖД по системе «Умный дом» по приоритетному принципу в сочетании с дифференцированным по трем зонам суток тарифом на электрическую энергию позволит снизить расходы домохозяйств на создание комфортных условий проживания в домах, особенно это актуально в сельских районах Иркутской области.
Ключевые слова: коэффициент загрузки, расчетная мощность, сельский жилой дом (СЖД), система электроснабжения, система управления «Умный дом»
Для цитирования: Бастрон А. В., Бастрон Т. Н., Чебодаев А. В., Наумов И. В., Подъячих С. В. К вопросу о повышении эффективности проектных решений при разработке внутренних электрических сетей сельских домовладений // Вестник НГИЭИ. 2022. № 2 (129). С. 41-55. DOI: 10.24412/2227-9407-2022-2-41-55
On the issue of improving the efficiency of design solutions in the development of internal electrical networks of rural households
Andrey V. Bastron1^, Tatyana N. Bastron2, Alexandr V. Chebodaev3, Igor V. Naumov4, Sergey V. Podyachikh5
12 3 Krasnoyarsk State Agrarian University, Krasnoyarsk, Russia 4 Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russia
4 5 Irkutsk State Agrarian University named after A. A. Ezhevsky, Molodezhny village, Irkutsk district, Irkutsk region, Russia
1 abastron@yandex. ru^ https://orcid.org/0000-0003-4284-452X
2 tbastron@yandex.ru https://orcid.org/0000-0003-0475-7927
3ale-chebodaev@yandex.ru https://orcid.org/0000-0002-3112-7253 4professornaumov@list.ru https://orcid.org/0000-0003-4767-0127 5psv78@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-7031-0704
Abstract
Introduction. The article is devoted to solving issues related to improving the efficiency of design solutions in the development of internal electrical networks of rural households. In connection with the constant increase in the equipment of households in the countryside with household electrical appliances and, as a result, an increase in the estimated loads of rural residential buildings, there was a need to develop updated recommendations for the design of the most rational electric network of the rural residential buildings. Moreover, the last decade is characterized by the widespread transition of power lines of power supply systems from wires of grades «A» and «AS» to self-supporting insulated wires. The purpose of this study is the methodological substantiation of design solutions in the implementation of internal electrical wiring of rural residential households in the conditions of Eastern Siberia. Materials and methods. The presented study is based on the process of modeling the operating modes of the internal electrical network of rural residential buildings with various combinations of groups of electrical receivers and modes of their operation. Analysis of operating modes is carried out for power supply systems with power lines made of self-supporting insulated wires of different cross-sections and typical complete transformer substations of different capacities. At the same time, the estimated power of heating and air exchange devices of rural residential buildings is adopted: 9 kW (a projected modern house with an area of 100 m2) and 6 kW (an existing rural residential building with an area of 50-80 m2). The comparison was made for rural residential buildings with a free schedule of electricity consumption and those houses in which the «Smart Home» control system is implemented.
Results and discussion. According to the proposed methodology, Excel spreadsheets were developed and calculations were carried out, from which it follows that in order to ensure losses in the line of less than 10% when connecting rural residential buildings to one power line departing from the complete transformer substation, it is necessary when
XXXX ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ХХХХ
using, for example, self-supporting insulated wires 3^25 + 1x35 to connect no more than five houses (estimated load of 82.97 kVA). When using a complete transformer substation with a capacity of 250 kVA for power supply to rural residential buildings, it is necessary to design three outgoing lines.
Conclusion. Studies have shown that the control of electrical receivers on a priority principle makes it possible to increase the fill factor of the load schedule of energy commissioning of rural residential buildings to 0.62-0.84, and, consequently, the load factor of the transformer substation and connect an additional number of rural residential buildings to the same networks. For example, to connect three houses instead of two to a pole complete transformer substation with a capacity of 40 kVA. The transition to the management of electric receivers of rural residential buildings according to the «Smart Home» system on a priority principle in combination with a tariff for electricity differentiated by three zones of the day will reduce household costs for creating comfortable living conditions in houses, this is especially true in rural areas of the Irkutsk region.
Keywords: power supply system, rural residential building, design capacity, smart home control system, load factor
For citation: Bastron A. V., Bastron T. N., Chebodaev A. V., Naumov I. V., Podyachikh S. V. On the issue of improving the efficiency of design solutions in the development of internal electrical networks of rural households // Bulletin NGIEI. 2022. № 2 (129). P. 41-55. (In Russ.). DOI: 10.24412/2227-9407-2022-2-41-55
Введение
В сельских населенных пунктах Восточной Сибири, в том числе Красноярского края и Иркутской области, до недавнего времени преобладали одно- и двухквартирные жилые дома общей площадью 50-80 м2 с приусадебными участками и хозяйственными постройками для скота и птицы1. Теплоснабжение таких домов до сих пор чаще всего производится индивидуальными котлами и печами, работающими в основном на твердом топливе (уголь, дрова). Расчетные нагрузки на вводе в такие СЖД с электроплитами принимались равными 6 кВт, а с электроплитами и водонагревателями - 7,5 кВт2.
В настоящее время при строительстве и вводе в эксплуатацию новых СЖД происходит как существенное увеличение общей площади самих зданий, так и повышение оснащенности домохо-зяйств различными новыми электробытовыми приборами (автоматическими стиральными машинами, СВЧ-печами, миксерами, тостерами, посудомоечными машинами, сушилками овощей и фруктов, электроводонагревателями, системами электрообогрева и проч.). Все это, безусловно, сказывается на увеличении расчетной нагрузки СЖД3. Расчетная мощность современного СЖД (или иначе: индивидуального жилого дома, коттеджа) может составлять несколько десятков киловатт, но, как правило, ограничивается пятнадцатью киловаттами. При этом расходы домовладельца за технологическое присоединение к существующей системе электроснабжения, требования к которому подробно расписаны Министерством энергетики РФ4, будут составлять 550 руб.
В связи с постоянным ростом оснащенности домохозяйств на селе бытовыми электроприборами и, как следствие, увеличением расчетных нагрузок СЖД появилась необходимость в разработке обновленных рекомендаций при проектировании наиболее рациональной электрической сети СЖД. Тем более, что последнее десятилетие характеризуется повсеместным переходом линий электропередачи систем электроснабжения с проводов марок «А» и «АС» на самонесущие изолированные провода (СИП).
Материалы и методы
Целью исследования является методическое обоснование проектных решений при выполнении внутренних электрических проводок сельских жилых домовладений в условиях Восточной Сибири.
Для достижения цели исследования необходимо осуществить решение следующих задач:
1. Обоснование необходимости повышения эффективности проектных решений по совершенствованию систем сельского электроснабжения.
2. Разработка наиболее рациональных конфигураций и режимов работы электроприемников СЖД.
3. Исследование взаимосвязи измененных конфигураций внутренних электрических сетей СЖД и параметров, характеризующих функционирование системы сельского электроснабжения.
4. Разработка рекомендаций при проектировании внутренних электрических сетей СЖД.
Проектные организации в основном ориентируются на расчетную нагрузку СЖД, не превышающую 15 кВт. Пример принципиальной схемы
XXXXXX ELECTROTECHNOLOGY AND ELECTRIC EQUIPMENT IN AGRICULTURE XXXXXX
распределительной сети современного СЖД площадью около 100 м2 приведен на рис. 1.
Действующими Правилами устройств электроустановок (ПУЭ) предусматривается, что сельские распределительные сети должны выполняться трехфазными четырехпроводными с глухозазем-ленной нейтралью при напряжении 380/220 В (система TN-C). Электроснабжение осуществляется от комплектных трансформаторных подстанций (КТП) 10/0,4 кВ (реже, 35/0,4 кВ) мощностью 100, 160, 250, 400 или 630 кВА. В Иркутской области для электроснабжения индивидуальных жилых домов распространены также столбовые КТП от 25 кВт и выше.
На рис. 2 приведен суточный график нагрузки коммунально-бытовых потребителей поселков городского типа (ПГТ) и городов районного подчинения [1], из которого следует, что коэффициент загрузки силовых трансформаторов (СТ) КТП составляет 0,4-0,6, в зависимости от сезона.
Неравномерный график нагрузки на вводах СЖД, обусловленный несимметричным изменением токовой нагрузки, в значительной степени снижает качество электрической энергии. В частности, это касается установившегося отклонения напряжения в точках присоединения электроприемников СЖД, а также коэффициентов несимметрии напряжений по нулевой (в меньшей степени по обратной) последовательности [6]. Это приводит к увеличению дополнительных потерь электрической энергии в сети, что не только связано с перерасходом электрической энергии, но и может являться причиной возникновения пожароопасных состояний [2; 3].
Так как в сельской местности КТП питают в подавляющем большинстве электроприемники третьей категории, то для них рекомендуемым значением коэффициента загрузки является величина 0,85-0,95 [4; 5; 6].
Одним из путей повышения эффективности электроснабжения сельских поселений является управление функционированием электроприемников СЖД, которое должно осуществляться без нарушения комфорта проживающих в доме. При
реконструкции или расширении жилой площади существующих СЖД чаще всего возникает потребность в повышении уровня комфорта проживания путем оснащения дома современными инженерными системами и бытовыми приборами. При этом, в связи с ограничением возможности реконструкции большинства питающих сетей систем сельского электроснабжения, разрешенная мощность технологического присоединения остается прежней, что в значительной степени усложняет изменение структурной конфигурации внутренних сетей СЖД.
Вместе с этим сравнение тарифов на электрическую энергию для населения, проживающего в сельской местности Красноярского края (см. табл. 1) и Иркутской области (см. табл. 2), показывает, что наиболее целесообразным практическим решением в этой связи является установка электрических счетчиков, позволяющих осуществлять учет электрической энергии по определенным зонам совокупного расположения электроприемников в доме. К таким зонам (группам), например, могут быть отнесены некоторые энергоемкие потребители (обогрев, горячее водоснабжение, стиральная и посудомоечная машины). При этом функционирование этих групп рекомендуется осуществлять преимущественно в ночное время.
Из представленных таблиц 1 и 2 видно, что тарифы на электрическую энергию в Иркутскэнерго почти в четыре раза ниже тарифов в Краснояр-скэнерго. Вследствие этого в Красноярском крае, в отличие от Иркутской области, электрический обогрев является самым дорогим способом получения тепловой энергии в СЖД. В связи с этим население, имеющее низкий и средний уровень дохода в Красноярском крае, преимущественно использует для обогрева дрова и уголь. Население с более высоким достатком предпочитает использование для обогрева комбинированных котлов, работающих как на разных видах топлива (уголь, дрова, топливные древесные брикеты, газ), так и на использовании электрической энергии. Это позволяет сочетать в себе как экономические преимущества, так и комфорт.
ХХХХ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ХХХХ
О ЗД
ч Й о тз
о
л
s _
* 1
й
,£5
о г о к с ь л е
О
s 3
н с
8 £ о
■й о
s ё
5 и
тк c
<и "С
й о к с
е
Й
e
тЗ
СЛ .г,
Р а "-1 и
х
й F
о т с и
з и
л э
й о в о п
п
у
р
г
а
м е х с
и п
и ц
н
и риП
а Й
2 ЗД e
£
<+Н
О
e
Л
c
а р
о т
авт
о
ано
в о в т с м и а
3
:к и н
4 о т с сИ
с и
Рч
Si
ELECTROTECHNOLOGY AND ELECTRIC EQUIPMENT IN AGRICULTURE
10 11 12 13 14 15 Время суток, ч
Рис. 2. Суточный график нагрузки коммунально-бытовых потребителей поселков городского типа и городов районного подчинения Fig. 2. Daily schedule of the load of household consumers of urban-type settlements and cities of district subordination Источник: заимствовано авторами из источника [1]
Таблица 1. Тарифы на электрическую энергию (руб./кВтч) в Красноярском крае для квартир и домов в сельских населенных пунктах, действующие с 30 июля 2021 г. по 31 декабря 2021 г. Table 1. Tariffs for electric energy (rubles/kWh) in the Krasnoyarsk Territory for apartments and houses in rural settlements, valid from July 30, 2021 to December 31, 2021
Наименование тарифа / Name of tariff
Стоимость в пределах социальной нормы потребления, руб./кВтч / The cost within the social norm of consumption, rubles/kWh
Стоимость сверх социальной нормы потребления, руб./кВтч / Cost in excess of the social norm of consumption, rubles/kWh
Одноставочный тариф / Single-rate tariff
Одноставочный тариф, дифференцированный по двум зонам суток / Single-rate tariff differentiated by two zones of the day дневная зона (7:00-23:00) / day zone (7:00-23:00) ночная зона (23:00-7:00) / night zone (23:00-7:00) Одноставочный тариф, дифференцированный по трем зонам суток / Single-rate tariff differentiated by three zones of the day пиковая зона (7:00-10:00; 17:00-21:00) / peak zone (7:00-10:00; 17:00-21:00) полупиковая зона (10:00-17:00; 21:00-23:00) / semi-peak zone (10:00-17:00; 21:00-23:00) ночная зона (23:00-7:00) / night zone (23:00-7:00) Источник: составлено авторами на основании7
1,98
2,28 1,19
2,38
1,98 1,19
3,20
3,68 1,92
3,84
3,20 1,92
Вестник НГИЭИ. 2022. № 2 (129). C. 41-55. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2022. № 2 (129). P. 41-55. ISSN 2227-9407 (Print)
_ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Таблица 2. Тарифы на электрическую энергию в Иркутской области для населения, проживающего в сельских населенных пунктах, действующие с 30 июля 2021 г. по 31 декабря 2021 г. Table 2. Tariffs for electricity in the Irkutsk region for the population living in rural settlements, valid from July 30, 2021 to December 31, 2021
Наименование тарифа / Name of tariff Тариф / Tariff
Одноставочный тариф / Single-rate tariff 0,861
Одноставочный тариф, дифференцированный по двум зонам суток / Single-rate tariff differentiated by two zones of the day
дневная зона (пиковая и полупиковая) / day zone (peak and semi-peak) 0,99
ночная зона / night zone 0,573
Одноставочный тариф, дифференцированный по трем зонам суток / Single-rate tariff differentiated by three zones of the day
пиковая зона / peak zone 1,119
полупиковая зона / semi-peak zone 0,861
ночная зона / night zone 0,573
Источник: составлено авторами на основании8
Метод исследования. В основе представленного исследования лежит процесс моделирования режимов работы внутренней электрической сети СЖД при различных сочетаниях групп электроприемников и режимов их работы.
Исходные данные
Для снижения расчетных нагрузок вводов СЖД, выравнивания графиков нагрузок ТП и повышения коэффициента их загрузки были разработаны соответствующие устройства управления электроприемниками и исследованы режимы их работы [7]. В настоящее время управление электроприемниками в домах и квартирах может осуществляться с использованием устройств «Умный дом», основные тенденции, ключевые факторы, технологии и системы которых рассмотрены в [8; 9; 10; 11; 12; 13; 14]. Система «Умный дом» может рассматриваться как современное средство, способное реализовать определенные алгоритмы управления как отдельными электроприемниками индивидуального жилого дома, так и электроприемниками группы жилых домов, получающих питание от одной системы электроснабжения [10; 11; 12].
Как отмечается в [15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22], графики электрических нагрузок жилых домов являются весьма неравномерными и имеют явно выраженные получасовые максимумы, наибольший из которых - вечерний, принимается за расчетную нагрузку. При использовании электрообогрева и электрического водонагревателя, учитывая их большую тепловую инерционность, можно получить более равномерные графики электропотребления [7; 17].
Однако технические мероприятия, направленные на повышение эффективности систем электроснабжения СЖД, должны иметь экономическую привлекательность как для отдельного домовладельца, так и для инвестора при проектировании и строительстве системы электроснабжения поселка СЖД.
Экономический интерес для сельских домовладельцев, безусловно, будет состоять только в снижении оплаты за потребленную электроэнергию. Но при уже сложившейся системе тарифов это может быть достигнуто только одним путем - переходом на дифференцированный тариф по оплате за электроэнергию при условии не превышения установленной мощности ввода 15 кВт. Технически такой переход может быть осуществлен за счет дифференциации системы управления электроприемниками дома по следующим трем уровням (рис. 3).
Электрическая плита и прочие электроприемники, связанные с приготовлением пищи (СВЧ-печь, миксер, тостер, мультиварка, блендер и т. д.), а также электроприборы, связанные с обеспечением комфорта и быта жильцов дома (освещение, воздухообмен, телевизоры, компьютеры, Интернет и т. д.), представляют первый уровень и работают по свободному графику энергопотребления.
Второй уровень - это система обогрева дома. Как отмечалось выше, в Красноярском крае целесообразно иметь комбинированную систему обогрева, использующую в качестве источника тепловой энергии не только электроэнергию, но и другие виды топлива. Основное требование к системе электрообогрева - она должна состоять из не-
XXXXXX ELECTROTECHNOLOGY AND ELECTRIC EQUIPMENT IN AGRICULTURE
скольких однофазных, а лучше трехфазных нагре- Третий уровень - электроприемники, кото-
вательных устройств. Если это водяная система рые могут работать по программе в ночное время
при расчетной мощности обогрева дома равной при ночной зоне тарифа (аккумуляционный элек-
9 кВт, то, например, это могут быть три группы троводонагреватель, стиральная и посудомоечная
ТЭНов по 1 кВт, т. е. три ступени по 3 кВт. машины).
Рис. 3. Приоритетное включение нагрузки в сельских жилых домах Fig. 3. Priority inclusion of the load in rural residential buildings Источник: разработано авторами на основании исследований
В качестве примера будем рассматривать типовой проект одноквартирного дома, разработанного Территориальным градостроительным институтом «Красноярскгражданпроект»5. В соответствии с проектом расчетная мощность системы обогрева такого дома составляет 8800 Вт. Для обогрева дома используется твердотопливный котел 20ТА «Дымок» (г. Красноярск) мощностью 12 кВт. В конструкции котла предусмотрены технологические отверстия для установки ТЭНов. В котел можно установить три группы ТЭН по 3 штуки по 1 кВт, как предлагалось выше. Алгоритм работы такой системы подробно описан в [7]. Основная идея алгоритма управления состоит в том, что при включении определенного уровня нагрузки, работающей по свободному графику (контроль осуществляется по току, потребляемому электроприемниками), отключается одна ступень соизмеримой мощности электронагревателей системы обогрева. Отключение первой ступени может быть, например, при токе, превышающем 7,5 А, т. е. при потребляемой мощности электроприемников более 1 700 Вт, подключенной к одной из трех фаз трехфазного ввода в СЖД. Если нагрузка повышается, отключается вторая ступень электронагревателей. При дальнейшем повышении нагрузки отключается и третья ступень. Включе-
ние соответствующих ступеней системы электрообогрева осуществляется в обратной последовательности. Температура в отдельных помещениях дома поддерживается за счет тепловой инерции обогревающих устройств и ограждающих конструкций дома. При использовании отдельных электрообогревателей в каждом помещении дома целесообразно отключать их также ступенчато по «бегущей волне», начиная с кухни, где сосредоточена бытовая техника, являющаяся дополнительным источником тепловой энергии для обогрева кухни. Технические решения для такого случая подробно описаны в [7]. Как показали производственные испытания [7], использование предлагаемых технических решений и алгоритмов позволяет повысить коэффициент заполнения графика нагрузки энергетического ввода СЖД в отопительный период до 0,62-0,84, а следовательно, и коэффициент загрузки ТП.
Вычислительный эксперимент Расчет предельно допустимого количества сельских жилых домов, подключаемых к КТП по условию допустимой загрузки трансформаторов в нормальном режиме, проведен по методике, разработанной институтом Сельэнергопроект1 для вечернего максимума активных нагрузок с учетом коэффициента одновременности.
ХХХХ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ХХХХ
Расчетные активные нагрузки Р, кВт, определяются по формуле
Р = К ■ п- ртах , (1)
где ^ - коэффициент одновременности; п - число домов, шт.; Ртах - максимальная нагрузка на вводе в дом, кВт.
Максимальная нагрузка зависит от мощности электроосвещения, электроплиты, установок горячего водоснабжения и электрообогрева.
При расчете учитывалось, что обогревающие устройства домов в наиболее холодную пятидневку включаются одновременно = 1), а остальная часть нагрузки (7,5 кВт на вводе в каж-
дый дом) суммировалась с учетом коэффициента одновременности, в зависимости от количества потребителей, т. е. формула (1) в этом случае принимает вид:
Р = Рь, ■ п + Ртахеуеп1щ 'к0 ' П , (2)
где Р^ - мощность устройств обогрева и воздухообмена, кВт; Ртахтчтщ - вечерний максимум нагрузки без устройств электрообогрева и воздухообмена, кВт.
Результаты расчета предельно допустимого числа домов, подключаемых к подстанциям различной мощности, приведены в табл. 3.
Таблица 3. Количество сельских жилых домов, подключаемых к типовым однотрансформаторным подстанциям
Table 3. Number of rural residential buildings connected to typical single-transformer substations
Мощность трансформаторной подстанции, S, кВА / Power of transformer substation, S, kV Число домов / Number of houses
Pmax = 14,0 кВт; Phv = 9 кВт / Pmax = 14,0 kW; Phv = 9 kW Pmax = 7,5 кВт; Phv = 6 кВт / Pmax = 7,5 kW; Phv = 6 kW
Свободный график работы / Free work schedule Система «Умный дом» / Control system «Smart House» Свободный график работы / Free work schedule Система «Умный дом» / Control system «Smart House»
25 1 2 2 3
40 2 3 4 5
63 3 4 6 8
100 6 7 11 13
160 10 12 18 20
250 18 20 30 32
Источник: разработано авторами на основании исследований
Пользуясь таблицей 3, можно предварительно определить количество трансформаторных подстанций и их мощность для электроснабжения поселка с СЖД. Подключение производственной нагрузки к указанным трансформаторам не предполагается.
Для уточненного определения количества трансформаторов, устанавливаемых в поселках с сельскими жилыми домами, рассчитаны удельные потери напряжения ЛииЛ, %/м для самонесущих изолированных проводов различной площади сечения в зависимости от количества СЖД, подключенных к линии электропередачи [7]
S
AUud =—г(rQCos^+ х0 sm^) 100,
U
(3)
где - нагрузка на участке сети, кВА; Uн - номинальное напряжение сети, В; гл х0 - удельные активное и индуктивное сопротивления проводов, в
зависимости от сечения, Ом/км; ф - угол сдвига фаз между током и напряжением, град.
Поскольку передача больших объемов мощности на значительные расстояния в системах сельского электроснабжения не допустима вследствие больших потерь напряжения, произведен расчет допустимой длины линий электропередачи для питания определенного количества СЖД:
(4)
ldop
dop
AU,
ud
где диаор - допустимые потери напряжения в линии в %.
Результаты и обсуждение
Для расчета параметров системы электроснабжения группы СЖД с различной расчетной мощностью и конфигурацией расположения групп электроприемников, а также для визуализации по-
XXXXXX ELECTROTECHNOLOGY AND ELECTRIC EQUIPMENT IN AGRICULTURE XXXXXX
лученных результатов нами разработаны электронные таблицы.
Исходными данными для моделирования являлись:
- Ртахеует- вечерний максимум нагрузки без устройств электрообогрева и воздухообмена, кВт;
- Р}„ - мощность устройств обогрева и воздухообмена, кВт;
- ин - номинальное напряжение сети, В;
- Ь - расстояние между домами (точками ввода), м;
- режим работы электроприемников СЖД (по свободному графику или с использованием системы управления «Умный дом»);
- удельные активные и индуктивные сопротивления СИП-2 разного сечения (25, 35, 50, 70 и 95 мм2).
Анализ режимов работы осуществлен для систем электроснабжения с ЛЭП, выполненными проводами СИП-2 разных сечений и типовыми
КТП разной мощности. При этом расчетная мощность устройств обогрева и воздухообмена СЖД принята 9 кВт (проектируемый современный дом площадью 100 м2) и 6 кВт (существующий СЖД площадью 50-80 м2). Сравнение осуществлено для СЖД со свободным графиком электропотребления и тех домов, в которых реализуется система управления «Умный дом».
По описанной выше методике проведены расчеты (рис. 4), из которых следует, что для того, чтобы обеспечить потери в линии меньше 10 % при подключении СЖД к одной отходящей от КТП ЛЭП необходимо при использовании СИП-2 3^25 + 1^35 подключать не более пяти домов (расчетная нагрузка 82,97 кВт). При использовании для электроснабжения СЖД КТП мощностью 250 кВА необходимо спроектировать три отходящих линии. Исходя из этих расчетов, формируется проект системы электроснабжения СЖД на плане местности.
Результаты расчета
Число домов. 71. шт. Number of houses, п. pes. 1 2 3 4 5 6 7 3 9 10 11
Расчетная нагрузка ,S'T кВА / Design load, S, kVA 23,96 40,04 55,25 69 82,97 96,5 109,5 122,8 136 149,2 162,5
Удельные потери напряжшия в линии, AU %"м/ Specific line voltage losses AU^, Ш
СИП-2 3 х 25 + 1 я 35 / SIW-2 3 х 25 - 1 х 35 0,019 0,032 0,044 0,055 0,067 0,077 0,088 0,099 0,109 0,12 0,13
СИП-2 3 х 35 - L х 50 ' SIW-2 3 х 35 - 1 х 50 0,014 0,023 0,032 0,04 0,048 0,056 0,064 0,072 0,079 0,087 0,095
СИП-2 3 х 50 - L х 50 ' SIW 3 х 50 - 1 х 50 0,01 0,017 0,024 0,03 0,036 0,042 0,047 0,053 0,059 0,064 0,07
СИП-2 3 х 70 - L х 70 ' SIW 3 х 70 - 1 х 70 0,007 0,012 0,016 0,021 0,025 0,029 0,033 0,037 0,04 0,044 0,048
СИП-2 3 х 95 - L х 95 ' SIW 3 х 95 - 1 х 95 0,005 0,009 0,012 0,015 0,018 0,021 0,024 0,027 0,03 0,032 0,035
Допустимая длина линии, м t Allowable line length, 1фр, m
СИП-2 3 х 25 - L х 35 ! SIW-2 3 x 25 - 1 x 35 519,9 311,1 225,4 180,5 150,1 129,1 113,7 101,4 91,61 83,5 76,66
СИП-2 3 x 35 - L x 50 ' SIW-2 3 x 35 - 1 x 50 715,4 428,1 310,2 248,4 206,6 177,6 156,5 139,5 126,1 114,9 105,5
СИП-2 3 x 50 - 1 x 50 ' SIW 3 x 50 - 1 x 50 969,7 580,2 420,5 336,7 280 240,7 212,1 189,1 170,9 155,7 143
СИП-2 3 x 70 - L x 70 ' SIW 3 x 70 - 1 x 70 1403 839,7 608,5 487,3 405,2 348,4 307 273,7 247,3 225,4 206,9
СИП-2 3 x 95 - L x 95 ' SIW 3 x 95 - 1 x 95 1919 1148 832,2 666,4 554,2 476,5 419,8 374,3 338,2 308,3 283
Потерн напряжшия в линии, А Ц % ' Line voltage oss, AU, %
СИП-2 3 х 25 - L x 35 ' SIW-2 3 x 25 - 1 x 35 | 0,481 1,607 3,327 5,54 8,327 11,62 15,39 19,72 24,56 29,94 35,87
СИП-2 3 x 35 - L x 50 / SIW-2 3 x 35 - 1 x 50 0,349 1,168 2,417 4,025 6,051 8.445 IL 18 14,33 17,85 21,76 26,07
СИП-2 3 x 50 - L x 50 ' SIW 3 x 50 - 1 x 50 0,258 0,862 1,784 2,97 4,464 6,231 8,25 10,57 13,17 16,05 19,23
СИП-2 3 x 70 - L x 70 / SIW 3 x 70 - 1 x 70 0,178 0,595 1,232 2,052 3,085 4,305 5,7 7,307 9,098 11,09 13,29
СИП-2 3 x 95 - L x 95 ' SIW 3 x 95 - 1 x 95 0,13 0,435 0,901 1,501 2,255 3,148 4,168 5,343 6,653 8,11 9,717
Рис. 4. Пример расчета системы электроснабжения поселка сельских жилых домов (свободный график работы электроприемников, расчетная мощность ввода в дом без обогрева - 14 кВт, электрообогрев дома - 9 кВт, расстояние между домами (точками ввода) - 25 м) Рис. 4. An example of calculating the power supply system of the village of rural residential buildings (free schedule of electrical receivers, the estimated capacity of entry into the house without heating is 14 kW, the electric heating of the house is 9 kW, the distance between houses (entry points) is 25 m) Источник: разработано авторами на основании исследований
На рис. 5, для примера, представлены зависимости изменения удельных потерь напряжения от числа домов А иис= А(и) для СЖД со свободным ре-
жимом работы. Зависимости позволяют определить удельные потери напряжения на участке сети при известном количестве домов и сечении провода.
_ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ XXXX
Зависимости построены для значения ANdop можно передать нагрузку, зависящую от числа до-
= 10 % по ГОСТ 32144-2013. мов, тем самым позволяют при проектировании
Кривые, приведенные на рис. 5, позволяют системы электроснабжения поселка СЖД варьиро-
определить предельное расстояние, на которое вать расстояниями между домами (точками ввода).
Рис. 5. Зависимости удельных потерь напряжения (AUud, %/м) и допустимых длин линий (l, м) от количества подключенных домов к системе электроснабжения (n, шт.), выполненной СИП-2 разного сечения, при расчетной мощности ввода в сельский жилой дом 14 кВт, свободном графике работы электроприемников (мощность системы электрообогрева равна 9 кВт): 1 - СИП-2 3^25+1^35; 2 - СИП-2 3x35+1x50; 3 - СИП-2 3x50+1x50; 4 - СИП-2 3x70+1x70; 5 - СИП-2 3хх95+1х95 Fig. 5. Dependencies of specific voltage losses (AUud, %/m) and allowable line lengths (l, m) on the number of connected houses (n, state.) to the power supply system made by SIW-2 of different cross-sections, with a design capacity of entry into a rural residential building of 14 kW, free schedule of electrical receivers (the power of the electric heating system is equal to 9 kW): 1 - SIW-2 3x25+1x35; 2 - SIW-2 3x35+1x50; 3 - SIW-2 3x50+1x50; 4 - SIW-2 3x70+1x70; 5 - SIW-2 3x95+1x95
Источник: разработано авторами на основании исследований
Заключение
Проведенные исследования показали:
1. Управление электроприемниками сельского жилого дома по приоритетному принципу, реализуемому системой управления «Умный дом», в зависимости от тока, потребляемого электроприемниками, работающими по свободному графику, позволяет ограничить расчетную мощность энергетического ввода современного сельского жилого дома допустимой мощностью 15 кВт при использовании электрообогревающих устройств расчетной мощностью 9 кВт.
2. При реконструкции систем электроснабжения существующих поселков сельских жилых домов с расчетной мощностью 7,5 кВт и расчетной
мощностью электрообогревающих устройств 6 кВт при управлении электроприемниками сельского жилого дома по приоритетному принципу, реализуемому системой управления «Умный дом», возможно подключение дополнительных сельских жилых домов к существующим ЛЭП.
3. Управление электроприемниками позволяет повысить коэффициент заполнения графика нагрузки энергетического ввода СЖД до 0,62-0,84, а следовательно, и коэффициент загрузки ТП и подключить дополнительное количество СЖД к тем же сетям. Например, к столбовой КТП мощностью 40 кВА подключить три дома вместо двух.
4. Переход на управление электроприемниками сельскими жилыми домами по системе «Ум-
XXXXXX ELECTROTECHNOLOGY AND ELECTRIC EQUIPMENT IN AGRICULTURE XXXXXX
ный дом» по приоритетному принципу в сочетании с дифференцированным по трем зонам суток тарифом на электрическую энергию позволит снизить
расходы домохозяйств на создание комфортных условий проживания в домах, особенно это актуально в сельских районах Иркутской области.
Примечания:
1 Зyбковcкuй Е. А., Шaвлыгин О. В., Kaрпиков Л. С. Альбом каталожных листов типовых зональных индивидуальных проектов жилых домов для индивидуального строительства в городах и сельских населенных пунктах Красноярского края // Красноярск: Главное управление архитектуры и градостроительства администрации Красноярского края, 1992. 138 с.
2 Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства (РУМ) [Электронный ресурс]. М. : Сельэнергопроект, 1981-1999. URL: www.twirpx.com/file/1106313 (дата обращения 14 декабря 2021 г.).
3 Методика определения потребности в средствах электроснабжения для социального развития села: утв. Минсель-хозом РФ 27.11.2001 г. [Электронный ресурс]. URL: https://www.lawmix.ru/expertlaw/168456 (дата обращения 15 декабря 2021 г.).
4 Министерство энергетики Российской Федерации. Технологическое присоединение до 15 кВт [Электронный ресурс]. URL: https://minener«o.«ov.ru/node/547 (Дата обращения 15 декабря 2021 г.).
5 Одноквартирные жилые дома, расположенные в поселке Стрелка городского округа Лесосибирск Красноярского края. Рабочая документация. Одноквартирный жилой дом (Тип 1), расположенный по адресу: поселок Стрелка, ул. Со-лгасия, дом 5, Территориальный градостроительный институт «КРАСНОЯРСК ГРАЖДАНПРОЕКТ», 2017. 58 с.
6 Naumov Igor. Analysis of unbalanced load low-voltage electrical networks operating modes / Igor Naumov, Sergey Podyachikh, Dmitri Ivanov, Alexander Tretyakov and Andrey Bastron // E3S Web of Conferences 295, 02005 (2021) // WFSDI 2021 [Электронный ресурс]. URL: https://doi.or«/10.1051/e3sconf/202129502005.
7 Квартиры и дома в сельских населенных пунктах / Тарифы // Красноярскэнергосбыт [Электронный ресурс]. URL: https://krsk-sbit.ru/index.php?route=information/rubric&rubric_id=546 (дата обращения 14 декабря 2021 г.).
8 Тарифы на электрическую энергию для населения Иркутской области и потребителей, приравненных к населению / Тарифы на электрическую энергию на 2021 год // Иркутскэнергосбыт [Электронный ресурс]. URL: https://sbyt.irkutskenergo.ru/qa/6816.html (дата обращения 15 декабря 2021 г.).
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Юдaев И. В., Дayc Ю. В., Деcятниченко Д. А. Оценка графиков потребления электрической энергии объектов на сельских территориях как нагрузки солнечной электростанции // Вестник аграрной науки Дона. № 4 (44.1) 2018. С. 10-17.
2. Hикольcкий О. K., EpëMma Т. В. Концепция электрической и пожарной безопасности электроустановок // Вестник ВСГУТУ. 20i3. № i (40). С. 68-73.
3. Дpобязко О. H., Сошников А. А., ^мтнеец Б. С. Концепция интегрирующей оценки техногенной опасности электроустановок зданий // Инновации в сельском хозяйстве. 2016. № 2 (17). С. 194-200.
4. Гpaчëвa Е. И., Myхaметзяновa А. Ф. Исследование КПД и потерь мощности в трансформаторах от их загрузки // Электрика. 2014. № 12. С. 2-4.
5. Hayмов И. В., Kapaмов Д. H., Тpетьяков А. H., Якyповa М. А., Федоpиновa Э. С. Исследование загрузки силовых трансформаторов в системах сельского электроснабжения // Надежность и безопасность энергетики. 2020. Т. 13.№ 4. С. 282-289.
6. Al-Bahrani L T, Seyedmahmoudian M, Ben Horan, Stojcevski A. Distribution transformer load behavior, burden, and characteristics of residential consumers: A case study of Baghdad City // Energy and buildings. Volume 210, 1 March 2020. 109693.
7. Бacтpон А. В., ^cmюченко Л. П., Kyнгc Я. А., Mихеевa H. Б., Цугленок H. В. Энергосберегающие режимы электроприемников сельских жилых домов и общественных зданий с единым энергетическим вводом. Красноярск, Краснояр. гос. аграр. ун-т. 2006. 147 с.
8. Полищук Е. И. Актуальность применения системы «Умный дом» в индивидуальном жилом доме // Молодые ученые - развитию Национальной технологической инициативы (ПОИСК). 2019. № 1-2. С. 205-207.
9. Yermaganbetova M. A., Dildabek A .K. Smart home is a new standard of comfort // German International Journal of Modern Science. 2020. № 3-1. P. 41-42.
10. Bomhard T., Worner D., Roschlin M. Towards smart individual-room heating for residential buildings // Computer science-research and development. Aug 2016. V. 31 (3). P. 127-134.
XXXX ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ХХХХ
11. Mir U., Abbasi U., Mir T., Alamri S. Energy Management in Smart Buildings and Homes: Current Approaches, a Hypothetical Solution, and Open Issues and Challenges // IEEE ACCESS 2021. V. 9. P. 94132-94148.
12. Kaveh A., Vazirinia Y. Smart-home electrical energy scheduling system using multi-objective antlion optimizer and evidential reasoning // SCIENTIA IRANICA. Jan-feb 2020. V. 27 (1). P. 177-201.
13. Sanguinetti A., Karlin B., Dombrovski K. What's energy management got to do with it? Exploring the role of energy management in the smart home adoption process // Energy efficiency. Oct 2018. V. 11 (7). P. 1897-1911.
14. Gram-Hanssen K., Darby SJ. «Home is where the smart is»? Evaluating smart home research and approaches against the concept of home // Energy research & Social science. Mar 2018. V. 37. P. 94-101.
15. Файда Е. Л., Усков А .Ю., Кирпичникова И. М. Оценка эффективности выравнивания графика нагрузки жилых домов с электроотоплением // Электротехнические системы и комплексы. 2012. № 20. С. 361-364.
16. Елфимова В. Н. Анализ состава бытовых электроприемников и их влияние на суточные графики нагрузки // Будущее науки-2019. 2019. С. 167-170.
17. Бахуревич Е. Н., Лошкарев В. И. Перераспределение нагрузки сельского жилого дома // Актуальные проблемы энергетики АПК. Под общ. ред. Трушкина В. А. 2019. С. 42-44.
18. Овчаров С. В., Стребков А. А., Буряк А. В. Разработка комбинированной системы отопления жилых домов и коммунальных объектов в сельской местности // Технологический аудит и резервы производства. 2015. Т. 1. № 1 (21). С. 46-51.
19. Pedersen L., Stang J., Ulseth R. Load prediction method for heat and electricity demand in buildings for the purpose of planning for mixed energy distribution systems // Energy and buildings. Volume 40 (7). 2008. P. 1124-1134.
20. Kyriaki Foteinaki, Rongling Li, Carsten Rode Rune, Korsholm Andersen. Modelling household electricity load profiles based on Danish time-use survey data // Energy and Buildings. Volume 202. 1 November. 2019. 109355.
21. Andersen F. M., Henningsenm G., M0ller N. F., Larsen H. V. Long-term projections of the hourly electricity consumption in Danish municipalities // Energy. Volume 186. 1 November. 2019. 115890.
22. Kipping A., Tromborg E. Hourly electricity consumption in Norwegian households - Assessing the impacts of different heating systems // Energy. Volume 93. 15 Decembe. 2015. P. 655-671.
Статья поступила в редакцию 17.11.2021; одобрена после рецензирования 22.12.22;
принята к публикации 24.12.22.
Информация об авторах:
А. В. Бастрон - кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой электроснабжения сельского хозяйства, Spin-код: 7629-3338;
Т. Н. Бастрон - кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры системоэнергетики, Spin-код: 5685-7340; А. В. Чебодаев - кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры электроснабжения сельского хозяйства, Spin-код: 7583-0725;
И. В. Наумов - доктор технических наук, профессор, профессор кафедры электроснабжения и электротехники, Spin-код: 3954-3292;
С. В. Подъячих - кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой электроснабжения и электротехники, Spin-код: 4770-2794.
Заявленный вклад авторов: Бастрон А. В. - создание проекта исследовательской модели, подготовка текста статьи.
Бастрон Т. Н. - поиск аналитических материалов в отечественных и зарубежных источниках; подготовка литературного обзора.
Чебодаев А. В. - оформление таблиц с результатами исследований; оформление результатов исследования в графиках.
Наумов И. В. - постановка научной проблемы статьи и определение основных направлений ее решения; критический анализ и доработка текста.
Подъячих С. В. - обозначение методологической основы исследования; проведение анализа и подготовка первоначальных выводов.
Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов.
53
XXXXXX ELECTROTECHNOLOGY AND ELECTRIC EQUIPMENT IN AGRICULTURE XXXXXX_
REFERENCES
1. Yudaev I. V., Daus Yu. V., Desyatnichenko D. A. Ocenka grafikov potrebleniya elektricheskoj energii ob"ektov na sel'skih territoriyah kak nagruzki solnechnoj elektrostancii [Evaluation of electricity consumption schedules of objects in rural areas as the load of a solar power plant], Vestnik agrarnoj nauki Dona [Bulletin of Agrarian Science of the Don], No. 4 (44.1), 2018. pp. 10-17. (In Russian).
2. Nikolskiy O. K., Eremina T. V. Kontseptsiya elektricheskoy i pozharnoy bezopasnosti elektroustanovok [Concept of electrical and fire safety of electrical installations], Vestnik VSGUTU [Vestnik VSSUTU], 2013, No. 1 (40), pp. 68-73. (In Russian).
3. Drobyazko O. N., Soshnikov A. A., Kompaneyets B. S. Kontseptsiya integriruyushchey otsenki tekhnogen-noy opasnosti elektroustanovok zdaniy [The concept of integrating assessment of technogenic hazards of electrical installations of buildings], Innovatsii v selskom khozyaystve [Innovations in agriculture], 2016, No. 2 (17), pp. 194-200. (In Russian).
4. Gracheva E. I., Mukhametzyanova A. F. Issledovaniye KPD i poter moshchnosti v transformatorakh ot ikh zagruzki [Investigation of efficiency and power losses in transformers from their load], Elektrika [Electrician], 2014, No. 12, pp. 2-4. (In Russian).
5. Naumov I. V., Karamov D. N., Tret'yakov A. N., Yakupova M. A., Fedorinova E. S. Issledovanie zagruzki si-lovyh transformatorov v sistemah sel'skogo elektrosnabzheniya [Study of the load of power transformers in rural power supply systems], Nadezhnost' i bezopasnost' energetiki [Reliability and safety of the energy sector], 2020. V. 13, No. 4, pp. 282-289. (In Russian).
6. Al-Bahrani L T, Seyedmahmoudian M, Ben Horan, Stojcevski A. Distribution transformer load behav-ior, burden, and characteristics of residential consumers: A case study of Baghdad City, Energy and buildings. Volume 210, 1 March, 2020, 109693.
7. Bastron A. V., Kostyuchenko L. P., Kungs Ya. A., Miheeva N. B., Cuglenok N. V. Energosberegayushchie rezhimy elektropriemnikov sel'skih zhilyh domov i obshchestvennyh zdanij s edinym energeticheskim vvodom [Energy-saving modes of electric receivers of rural residential buildings and public buildings with a single energy input], Krasnoyarsk: 2006, 147 p. (In Russian).
8. Polishchuk E. I. Aktual'nost' primeneniya sistemy «Umnyj dom» v individual'nom zhilom dome [Relevance of the application of the «Smart Home» system in an individual residential building], Molodye uchenye - razvitiyu Nacional'noj tekhnologicheskoj iniciativy (POISK) [Young scientists to the development of the National Technology Initiative (POISK)], 2019, No. 1-2, pp. 205-207. (In Russian).
9. Yermaganbetova M. A., Dildabek A .K. Smart home is a new standard of comfort, German International Journal of Modern Science, 2020, No. 3-1, P. 41-42.
10. Bomhard T., Worner D., Roschlin M. Towards smart individual-room heating for residential buildings, Computer science-research and development, Aug 2016, Vol. 31 (3), pp. 127-134.
11. Mir U., Abbasi U., Mir T., Alamri S. Energy Management in Smart Buildings and Homes: Current Approaches, a Hypothetical Solution, and Open Issues and Challenges, IEEE Access, 2021, Vol. 9, pp. 94132-94148.
12. Kaveh A., Vazirinia Y. Smart-home electrical energy scheduling system using multi-objective antlion optimizer and evidential reasoning, Scientia iranica, Jan-feb 2020, Vol. 27 (1), pp. 177-201.
13. Sanguinetti A., Karlin B., Dombrovski K. What's energy management got to do with it? Exploring the role of energy management in the smart home adoption process, Energy efficiency, Oct 2018, Vol. 11 (7), pp. 1897-1911.
14. Gram-Hanssen K., Darby SJ. «Home is where the smart is»? Evaluating smart home research and approaches against the concept of home, Energy research & Social science, Mar 2018, Vol. 37, ppP. 94-101.
15. Fajda E. L., Uskov A. Yu., Kirpichnikova I. M. Ocenka effektivnosti vyravnivaniya grafika nagruzki zhilyh do-mov s elektrootopleniem [Evaluation of the effectiveness of equalizing the load schedule of residential buildings with electric heating], Elektrotekhnicheskie sistemy i kompleksy [Electrotechnical systems and complexes], 2012, No. 20, pp. 361-364. (In Russian).
16. Elfimova V. N. Analiz sostava bytovyh elektropriemnikov i ih vliyanie na sutochnye grafiki nagruzki [Analysis of the composition of household electrical receivers and their impact on daily load schedules], Budushchee nauki-2019 [The Future of Science-2019], 2019, pp. 167-170. (In Russian).
17. Bahurevich E. N., Loshkarev V. I. Pereraspredelenie nagruzki sel'skogo zhilogo doma [Redistribution of the load of a rural residential building], Aktual'nye problemy energetiki APK. [Actual problems of the energy sector of the agro-industrial complex], In Trushkin V. A. (ed.), 2019, pp. 42-44. (In Russian).
ХХХХ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ХХХХ
18. Ovcharov S. V., Strebkov A. A., Buryak A. V. Razrabotka kombinirovannoj sistemy otopleniya zhilyh do-mov i kommunal'nyh ob"ektov v sel'skoj mestnosti [Development of a combined heating system for residential buildings and communal facilities in rural areas], Tekhnologicheskij audit i rezervy proizvodstva [Technological audit and production reserves], 2015, Vol. 1, No. 1 (21), pp. 46-51. (In Russian).
19. Pedersen L., Stang J., Ulseth R. Load prediction method for heat and electricity demand in buildings for the purpose of planning for mixed energy distribution systems, Energy and buildings, Volume 40 (7), 2008, pp.1124-1134.
20. Kyriaki Foteinaki, Rongling Li, Carsten Rode Rune, Korsholm Andersen. Modelling household electricity load profiles based on Danish time-use survey data, Energy and Buildings, Volume 202, 1 November, 2019, 109355.
21. Andersen F. M., Henningse^ G., M0ller N. F., Larsen H. V. Long-term projections of the hourly electricity consumption in Danish municipalities, Energy, Volume 186, 1 November, 2019, 115890.
22. Kipping A., Tromborg E. Hourly electricity consumption in Norwegian households - Assessing the impacts of different heating systems, Energy, Volume 93, 15 December, 2015, pp. 655-671.
The article was submitted 17.11.2021; approved after reviewing 22.12.2021; accepted for publication 24.12.2021.
Information about the authors: A. V. Bastron - Ph. D. (Engineering), associate professor, Head of the Department of Power Supply of Agriculture, Spin-код: 7629-3338;
T. N. Bastron - Ph. D. (Engineering), associate professor, Associate Professor of the Department of System Energy Engineering, 5685-7340;
A. V. Chebodaev - Ph. D. (Engineering), associate professor, Associate Professor of the Department of Power Supply of Agriculture, Spin-код: 7583-0725;
I. V. Naumov - Dr. Sci. (Engineering), professor, Professor of the Department of Power Supply and Electrical Engineering, Spin-код: 3954-3292;
S. V. Podyachikh - Ph. D. (Engineering), associate professor, Head of the Department of Power Supply and Electrical Engineering, Spin-код: 4770-2794.
Contribution of the authors: Bastron A. V. - creation of a draft research model, preparation of the text of the article.
Bastron T. N. - search for analytical materials in domestic and foreign sources; preparation of a literary review. Chebodaev A. V. - preparation of tables with research results; registration of the results of the study in the graphs. Naumov I. V. - formulation of the scientific problem of the article and determination of the main directions of its solution; critical analysis and revision of the text.
Podyachikh S. V. - designation of the methodological basis of the study; analysis and preparation of initial conclusions.
The authors state that there are no conflicts of interest.
