Więcej na temat Oszczędności energii elektrycznej
N.V. Yakshina , główny inżynier Belgorodenergo OJSC, Biełgorod
Obecnie problem kompensacji mocy biernej jest szczególnie szczegółowo omawiany zarówno przez inżynierów energetycznych, jak i konsumentów. Opublikował wiele dokumentów regulacyjnych i regulacyjnych dotyczących tego problemu. Jaki był impuls do tak uniwersalnej uwagi? Naprawdę, do tej pory, kompensacja mocy biernej nie miała strategicznego znaczenia? Ten artykuł poświęcony jest przyczynom i konsekwencjom tych aktualnych problemów, a także perspektywom w tym kierunku.
Aby głębiej zrozumieć problem, przyjrzyjmy się krótko podstawom inżynierii elektrycznej.
Problem kompensacji energii biernej i mocy powstał równocześnie z zastosowaniem w praktyce prądu przemiennego, a zwłaszcza prądu trójfazowego. Gdy włączany jest element indukcyjny lub pojemnościowy obciążenia (a obejmuje to różne silniki, piece przemysłowe, a nawet linie wysokiego napięcia), następuje wymiana przepływów energii między instalacją elektryczną a źródłem, którego całkowita moc wynosi zero, ale powoduje dodatkową stratę energii czynnej , utrata napięcia i zmniejsza szerokość pasma sieci elektrycznych. Ponieważ nie można uniknąć takich negatywnych skutków, wystarczy je zminimalizować.
Aby skompensować moc bierną, wykorzystywane są różne urządzenia oparte na elementach statycznych lub synchronicznych. Ogólnie rzecz biorąc, działanie wszystkich urządzeń kompensujących opiera się na fakcie, że dodatkowe źródło mocy biernej jest zainstalowane na odcinku obwodu z obciążeniem indukcyjnym lub pojemnościowym, a zatem opisana powyżej wymiana przepływów energii zachodzi między tym źródłem a urządzeniem na małym odcinku obwodu bez przechodzenia przez główne sieci i dlatego bez powodowania w nich negatywnych konsekwencji.
Kompensację synchroniczną można uzyskać za pomocą wyspecjalizowanych urządzeń - synchronicznych kompensatorów, które są silnikami synchronicznymi bez obciążenia na wale, a także wykorzystującymi istniejące silniki w warunkach nadmiernego pobudzenia.
lub przez przełączenie generatorów na synchroniczne kompensatory. Ta technika jest stosowana przez odbiorców przemysłowych, którzy mają własne stacje blokowe i silniki synchroniczne.
Kompensatory statyczne są również dwóch typów - wzdłużnych i poprzecznych. Kompensacja wzdłużna jest stosowana do linii wysokiego napięcia. Faktem jest, że linie wysokiego napięcia mają swoją własną rezystancję pojemnościową i generują moc bierną, której główną negatywną konsekwencją jest nie tyle utrata energii elektrycznej, ile utrata napięcia, aw konsekwencji spadek jakości zasilania. Aby zapobiec tym konsekwencjom, urządzenie kompensujące jest sukcesywnie włączane do obwodu, co zmniejsza reaktancję linii.
Ale najczęstszym zastosowaniem kompensatorów statycznych, które są baterią kondensatorów i znajdują się na podstacji magistrali. Taka kompensacja jest stosowana w różnych węzłach sieci elektrycznych i dla różnych klas napięcia.
Główny wpływ na wielkość mocy biernej w sieciach elektrycznych ma więc charakter obciążenia, to znaczy charakterystyka instalacji elektrycznych podłączonych do sieci elektrycznych sieci energetycznej. Okazuje się, że przedsiębiorstwo energetyczne ponosi straty i ryzyko wynikające z przyczyn konsumenckich. Zróżnicowanie obszarów odpowiedzialności za komponent mocy biernej pomiędzy firmą sieci dystrybucyjnej a konsumentem jest być może najtrudniejszym zadaniem w procesie zarządzania mocą bierną.
Stymulację odbiorców przemysłowych do utrzymania optymalnego współczynnika mocy biernej systemu energetycznego wprowadzono w latach 30. ubiegłego wieku, w czasach intensywnej industrializacji. Opracowano elastyczny system zniżek i dopłat do taryfy energii elektrycznej. Głównym celem zmniejszenia mocy biernej było dążenie do zminimalizowania kosztów budowy sieci elektrycznych.
Oznacza to, że poprzez zmniejszenie wartości mocy biernej możliwe było zaoszczędzenie na przekroju przewodów i zmniejszenie mocy transformatorów.
System rabatów i uprawnień z czasem ulegał zmianom, podobnie jak zmieniły się normy optymalnego współczynnika mocy biernej. Najnowsza edycja „Zasad stosowania zniżek i dopłat do taryf za energię elektryczną za zużycie i wytwarzanie energii biernej” została zatwierdzona w grudniu 1997 r. Trzy lata później odwołano je również na mocy rozporządzenia Ministerstwa Energii z 28 grudnia 2000 r. Nr 167. Okazuje się, że od 2001 r. System elektroenergetyczny nie miał żadnej podstawy prawnej do interakcji z konsumentem pod względem optymalizacji mocy biernej. Czy w tym okresie firmy sieciowe podjęły jakieś działania? Oczywiście tak. Środki mające na celu optymalizację mocy biernej w sieciach elektrycznych wprowadzono zarówno w Belgorodenergo, jak iw innych przedsiębiorstwach sieciowych. Ale nie zawsze mając pełną informację o trybach pracy konsumenckich instalacji elektrycznych i bez możliwości wpływania na nie, trudno było uzyskać pełną kontrolę nad procesem sterowania mocą bierną.
Takie połowiczne rozwiązanie problemu doprowadziło do całkowicie negatywnych konsekwencji, zarówno dla systemu elektroenergetycznego, jak i dla konsumentów. Po pierwsze, nieprzestrzeganie przez konsumentów ustalonych norm współczynnika mocy biernej powoduje dodatkowe straty dla systemu elektroenergetycznego, a po drugie, spadek przepustowości sieci pogarsza wydajność przedsiębiorstwa sieciowego i stwarza ryzyko przerwy w dostawie prądu dla konsumenta. Największy wypadek w podstacji Chagino w regionie moskiewskim 25 maja 2005 r. Był kolejnym sygnałem, że należy rozwiązać problem kompensacji mocy biernej i interakcji firm sieciowych z konsumentami przemysłowymi i rolniczymi. Następnie lokalny wypadek w podstacji transformatorowej doprowadził do kaskadowego zaniku zasilania spowodowanego niezdolnością sieci do przesyłania zwiększonych obciążeń, pomimo całkiem akceptowalnych trybów projektowania. Oczywiście moc bierna w sieci nie spowodowała masowych przestojów, ale jej terminowa optymalizacja mogłaby zapobiec tak poważnym konsekwencjom.
W naszych czasach nie mówimy już o oszczędnościach w budowie sieci elektrycznych, jak w latach 30-tych. W naszym stuleciu zaawansowanych technologicznie procesów i szybko rozwijających się branż, konsument wymaga od nas najważniejszej rzeczy - niezawodnego, nieprzerwanego i wysokiej jakości zasilania. Jednym z elementów sukcesu w tym kierunku jest kontrola i zarządzanie mocą bierną przez przedsiębiorstwa sieciowe. To zarządzanie. Lokalna redukcja i kompensacja to za mało. Przeniesienie mocy
Jest procesem ciągłym, którego właściciel
- przedsiębiorstwo energetyczne i musi w pełni kontrolować wszystkie swoje parametry.
Najnowsze akty prawne obalają pogląd, że proces zarządzania mocą bierną stanowi jedynie problem systemu elektroenergetycznego. Konsument nałożył także pewne wymagania i obowiązki. W szczególności niedawno opublikowano zarządzenie Ministerstwa Przemysłu i Energii z dnia 22 lutego 2007 r. Nr 49, które weszło w życie, zatwierdzając „Procedurę obliczania stosunku zużycia mocy czynnej i biernej dla poszczególnych odbiorników energii elektrycznej dla odbiorców energii elektrycznej wykorzystywanych do określenia zobowiązań stron w umowach o świadczenie usług przesyłowych energia elektryczna (umowy na dostawy energii) ”. Ta procedura zatwierdza wartości graniczne współczynnika mocy biernej tgφ dla konsumentów.
Obecnie opracowywana jest nowa metoda stosowania zniżek i dopłat do taryf za energię elektryczną. Zgodnie z tą metodologią konsument będzie miał możliwość otrzymania zniżki na utrzymanie wymaganego współczynnika mocy biernej w przypadku udziału konsumentów w porozumieniu z organizacją sieci w zakresie regulacji mocy biernej w godzinach dużych i / lub małych obciążeń sieci elektrycznej. Z drugiej strony, jeśli konsument narusza ustalone normy, wartość taryfy wzrośnie. W tym czasie, podczas gdy metodologia jest przygotowywana tylko do zatwierdzenia, Belgorodenergo OJSC i inne firmy dystrybucyjne intensywnie przygotowują się do przejścia na nowy poziom relacji z konsumentem i nowa organizacja zarządzania mocą bierną.
W szczególności przeprowadzane są inwentaryzacja i modernizacja narzędzi do pomiaru mocy biernej, weryfikowane są warunki techniczne dla przyłączania nowych klientów, obliczane są współczynniki graniczne mocy czynnej i biernej w celu włączenia do umowy na dostawę energii z konsumentami i wiele innych środków. Belgorodenergo OJSC przygotowuje się do wydania rozporządzeń dotyczących kolejności prac i stosunków przy księgowaniu i kontrolowaniu zużytej energii elektrycznej konsumentów podłączonych do sieci elektrycznych Belgorodenergo OJSC. Ponadto urządzenia kompensacyjne są już zainstalowane w najbardziej problematycznych obszarach sieci elektrycznych.
Wartość optymalizacji mocy biernej jest trudna do przeszacowania. Czas wymaga zarówno od specjalistów w dziedzinie energetyki, jak i konsumentów o większej dyscyplinie i odpowiedzialności za rozwiązanie tego problemu, aby osiągnąć zarówno te, jak i inne wysokie wskaźniki w bieżącej pracy i wysokiej jakości rozwoju w przyszłości.
wydrukować | Pobierz za darmo Kompensacja mocy biernej - problem systemu elektroenergetycznego i konsumenta , N. Yakshina, Źródło: Kompleksy elektrotechniczne i systemy sterowania,
www.v-itc.ru/electrotech 
pobierz archive.zip (10kb)