CC BY
18
В1СНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХН1ЧНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ 2008 р. Вип. №18
УДК 621.311
Лежнюк П.Д.1, Писклярова A.B.2
ОЦ1НКА ВТРАТ ЕЛЕКТРОЕНЕРГП В ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖАХ 0,38 кВ ЗА
НЕПОВНОТИ ВИХ1ДНИХ ДАНИХ
В цШ cmammi запропоноеаний метод розрахунку етрат електроенергп засобами нечткого лог1чного еисноеку Мамдат. Також показана можливктъ визначення похибки розрахунку етрат електроенергп за рахунок представления нечтких зна-ченъ остантх у вигляд1 алъфа-pieme.
В умовах CTpÍMKoro росту cbítobhx цш на нафту, природнш газ та вуплля. посилився íh-терес до виршення такси проблемы як вдосконалення та впровадження енергозбер1гаючих за-co6íb та заход1в. Одшею 3Í складових дано! проблеми е зменшення витрат електроенергп на II транспортування вщ джерела до безпосереднього споживача.
Причиною цього е с коном ií koiiitíb на проектах л i н i й слсктропередачг Ekohomííi кашта-ловкладень пщ час спорудження розподшьних мереж неодмшно призводить до подорожчання i'x експлуатацп, зокрема через велпкл втрати електроенергп' в мережах та через погану II я клеть. Виправити стан, який склався, можливо цшеспрямованою реконструкцию електричних мереж i впровадженням заход i в по зменшенню втрат електроенергп та покращання И якостг
Для прийняття обгрунтованого ршення щодо реконструкци мереж та впровадження в nponeci експлуатацп заход i в по зменшенню втрат електроенергп в них необхщно максимально точно визначати фактичш значения втрат електроенергп. Очевидно, що точшеть результате розрахунк1в зал ежить вщ повноти ¡нформашйного забезпечення.
Дана стаття присвячена вдосконаленню метод i в ouíhkh втрат електроенергп в розподшьних мережах за недостатньо! шформацн засобами hchítkoí лопки. Результатом застосування такого методу е:
- розрахунок фактичного значения техшчно! складово! втрат електроенергй';
- пор1вняння i onÍHi<a фактичних втрат з запланованим значениям та розрахунок значения комерцшних втрат електроенергп як результат балансування електроенергп на mokí належносп електричних мереж;
- визначення ctcmchtíb з пщвищеним значениям техшчних та комерц1йних втрат елект-роенерги, а також ochobhí i'x причини;
- планування заход i в щодо зниження як комерцшно!, так i техшчно! складових витрат електроенергп:
- прогнозування значения tcxhíhhoí складово! на наступний розрахунковий пер i од. Враховуючи, що для кра!н пострадянського простору характерна велика протяжнють розподшьних мереж та низький р1вень шформацшного забезпечення, знайшов широке застосування метод розрахунку техшчних втрат електроенергп за узагальненими параметрами [1, 2]:
AW = 32,25 • kL • ктд • kN • кнес • к2ф • (1 + tg2Ф) • Wl 'Lp , (1)
Np-T-U -F
де kL - коефщ1ент, який враховуе вплив на втрати розподшення навантаження вздовж tí-hü (його значения знаходиться в д1апазон1 0,33 - 0,5); кф - коефщ1ент форми графп<а навантаження;
кнес - коеф1ц1ент зб1льшення втрат в л i н i i з несиметричним навантаженням по фазах мереж! кнес = 1,15-1,55 для л i н i й з розпод1леним навантаженням. Для л i н i й з концентрованим навантаженням кнес=1,05-1,1;
1 В!нницький нацюнальний техн1чний ун!верситет, д-р техн. наук, проф.
2 Вшницький нац!ональний техшчний ун!верситет, acnipaHT
kN - коефщент, який враховуе взаемну вщмшшсть густин струму на головних дшянках р1зних лшш (може знаходитись в д1апазош 1,04-1,16);
kejd - косфщ^нт. який враховуе зменшення втрат слсктроснсргп при наявносп вщгалу-жень, густина струму в яких менша за густину в ro.TOBi фщера; tgty - коефщент використання реактивно! потужностк
Wp - сумарна снсрпя (кВт-год), яка вщпущена лшями з проводами перер1зом F, мм2; LF - сумарна довжина, км; Np - кшьюсть фщер1в, шт.; Т - тривалють розрахункового пер ¡оду. год.; U - напруга, кВ;
F - значения перерпу проводу, мм2.
На практищ коеф!щенти впливових фактор ¡в визначають у вигляд1 !х середшх значень, що значно шдвищуе похибку розрахунку.
Для биьш точного та адекватного визначення коефщ1еш!в впливових фактор ¡в з (1) про-понуеться ¡дентифпч'увати останш нечеткими базами знань «ЯКЩО-ТО» вщповщно до [3]. Таким чином, щ коефщ1енти {k(p,kHec,kL,kN,keid,kt } е виходами. У вигляд1 вход1в пропонуеться
використовувати наступний спектр впливових фактор ¡в. яю представляють собою експертну шформащю.
1. Для к2ф\
км - вщносна кшыасть споживач1в з мшмальним коефщентом мнпмуму, %;
tm - вщносна кшыасть споживач1в з максимальним часом використання максимуму, %;
ог - частка споживач1в з мшмальним коефщентом одночасносп, %.
2- ДЛЯ киес ■
F0 - nepepi3 нульового проводу у бшыпосп фщер1в, мм2;
Ff - nepepi3 фазного проводу у бшыпосп фщер1в, мм2;
п н - частка нср1вно\прно розподшеного по фазах навантаження, %.
3- Для кад:
nL - частка довжини вщгалужень, %;
пв - вщношення псрсрЫв проводу вщгалуження та головно! дшянки, в.о.; р - частка навантаження, приеднаного до вщгалужень, %.
4. Для kL.
d - частка навантаження, яке сконцентроване в кшщ фщера, %;
5. Для kN:
Nf - частка фщер1в з однаковим перер1зом проводу, %;
Pj- - частка фщер1в з несшврозм!рно р1зним навантаженням, %;
6. Для ktg :
Qc - вщносне споживання реактивно! потужностк %; Qk - частка скомпенсовано! реактивно! потужносп, %.
Перераховаш впливов! фактори е експертною шформащею, тому адекватнють и повинна попередньо перев1рятися вщповщно до [3].
Реал1зацп зазначено! вище щентифшацп коефщ1еш1в впливових фактор1в нечеткими базами знань передбачае представления останшх та впливових фактор ¡в у вигляд1 нечтеих мно-жин, а саме трьома термами «малий», «середнш», «великий».
Для щентифшацп коефщ1ент1в, засобами анал1зу чутливосп. сформульоваш наступи! правила (на приклад! коефщента форми графша навантаження) (табл. 1) [4].
Таблиця 1 - Нечггка база знань визначення к
Якщо Тод1
км ^шах сг кФ
В в - В
В с В в
С с В в
м в с в
м в м с
м с м м
Нечпта лопчш р1вняння для склад ено! нечггко! бази знань будуть мати наступний виг ляд: цв(^ф2)=[цв(^м)п|а,в(^тах)]и[|а,в(^м)п|а,с(^тах)п|0,в( с г)]и[|а,с(^м)п|а,с(^тах)п|а,в( с г)]и
и [|0,м(^м)п |0,в(^тах)п|0,с( с г)]; Вщповщно до [4] нечташ лопчний висновок типу Мамдаш реал1зуеться:
и
р=1
п
П(х, = а!р ) з вагою
у = 7 = 1, т
=1
де и та п - /-норма та л-норма, тобто опсрацп над функщями налсжностк що вщпов1-дають нечггким лопчним операщям ТА \ АБО в баз1 знань Мамдаш \ реал1зуються операщями знаходження мнпмуму та максимуму;
kj - кл ль клеть правил, якл визначають терм вихщно! змшно! ¿/;;
п - кл ль клеть вхщних змшних х; (впливових фактор1в);
с/-'' - терм впливового фактора;
у - вихщна змшна (коефщент впливових фактор1в);
Представлена нечггка база знань може оптимпуватися за рахунок використання навчаль-них виб1рок засобами метод ¡в оптим1зацп [4]. При цьому будуть змшюватися ваги кожного з пред став лених правил в табл. 1 та параметри функцш належносп впливових фактор1в.
Операщя дефазифшацп вщбуваеться по методу центра максимум1в. В результат! отриму-емо чтее значения коефщента.
Завжди, пщ час розв'язку задач 1 розрахунку втрат електроенергн, виникае проблема ощ-нки похибки даного розрахунку. Зазвичай середньоквадратична методична похибка розрахунку визначаеться за правилом Зс, тобто через штервали невизначеностг
В данш робот 1 авторами пропонуеться оцшити похибку засобами представления нечтшх
значень коефщ1ент1в у вигляд1 альфа-р1вшв (одиничного | к1. та нульового ||(|). В результат! перемножения коефщенпв вщповщно до (1) за правилами альфа-р1вневого принципу уза-гальнення отримуемо втрати у вигляд1 альфа-р!вшв. Таким чином, вщповщно до [5] можна сш-вставити одиничний альфа-р1вень з штервалом невизначеносп, в який втрати попадуть з майже 100 % впевнешетю експерта. Дефазифшащя за методом центра максимум1в дае можливють говор ити про вщеутшеть систематично! похибки.
Мнпмалып значения втрат електроенерг!!
Максимальш значения втрат електроенерг!!
^ М2р-Д-¥
М2р-Д-¥
де А1¥]. АIV1 - мшмальне та максимальне значения втрат на одиничному альфа-р!вш.
Методична похибка визначення втрат
АЖ -АЖ ■
=-р,пах-&.100 (2)
6 • АЖр
де АЖр - середне значения втрат електроенерги. Значения втрат в даному вииадку ви-значаеться дефазифшованими иоиравочними коефщ!ентами.
Висновки
В данш робот! показана можливють вдосконалення метод ¡в розрахунку втрат електроенерги в розподшьних мережах засобами нсчт<о! лопки. Вперше показана можливють оцшки методично! похибки розрахунку втрат шляхом представления нечггких значень втрат у вигляд! альфа-р!вшв.
Використання штелектуальних технолог!й в задачах анал!зу втрат електроенерги в розподшьних мережах дае можливють:
- зменшити методичну похибку розрахунку втрат за рахунок уточнения значень коефкц-еш1в впливових фактор!в з (1);
- оцшити методичну похибку розрахунку втрат (2), що полегшуе виб!р заход!в по !х зни-женню, за рахунок оцшки економ!чно! доц!льност! !х впровадження.
Наведен! положения шдтвердженш практичними розрахунками.
Перелж посиланъ
1. Железко Ю.С. Методы расчета технических потерь электроэнергии в сетях 380/220 В / Ю.С. Железко // Электрические станции. - 2002. - №1. - С. 14-20.
2. Железко Ю.С. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях /Ю.С. Железко, А В. Артемьев. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002.
3. Саати Т. Аналитическое планирование. Организация систем / Т. Саати, К. Керне. - М: Радио и связь, 1991. - 224 с.
4. Ротштейн А. П. Интеллектуальные технологии: нечеткие множества, генетические алгоритмы, нейронные системы / А.П. Ротштейн. - Винница: Ушверсум - Вшниця, 1999. - 320 с.
5. Дюбуа Д. Теория возможностей. Приложения к представлению знаний в информатике / Д. Дюбуа, А. Прад. - Москва: Радио и связь, 1990. - 288 с.
Рецензент: В.М. Кутш, д-р техн. наук, проф., ВНТУ
Стаття надшшла 17.04.2008
