Совершенствование методики определения потерь мощности при определении места расположения источника питания

Введение. В современных условиях при планировании развития электроэнергетического комплекса большое внимание уделяется вопросам его энергоэффективности и экономичности. Перед проектировщиками ставятся задачи определения наиболее оптимальных трасс прохождения линий электропередач и мест расположения источников питания. Несмотря на большое количество работ по теме оптимизации проектных решений, задача определения влияния параметров режима системы на расчет эксплуатационных издержек остается актуальной. В Ханты-Мансийском автономном округе, где большая доля потребления электрической энергии приходится на нефте- и газодобывающие предприятия, основными потребителями являются установки электроцентробежных насосов, в большинстве случаев базирующиеся на синхронных электродвигателях. С целью повышения эффективности электрических сетей нефтегазовых предприятий требуется создание современных методик помощи при проектировании, включающих учет зависимости нагрузки от режимных параметров при расчете эксплуатационных издержек. Цель. Совершенствование методики определения потерь мощности при определении места расположения источника питания. Материалы и методы. Использовались методы математического моделирования, многокритериальной оптимизации, системы искусственного интеллекта. Результаты и обсуждение. Сформирована концепция системы автоматического определения места расположения источника питания, включающая усовершенствованную методику определения потерь. Для участка местности праведно моделирование электрической сети. Значения потерь мощности для полученной сети при использовании модифицированной методики на 5…17 % выше. Для проверки достоверности полученных результатов проведен расчет режима системы в программном комплексе RastrWin3. Отклонение значения потерь мощности в RastrWin3 и в представленной математической модели составило не более 5 %, что можно считать незначительным. Заключение. При определении места расположения источника питания следует учитывать зависимость потребительской нагрузки от режимных параметров системы.

1. Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 года, утв. Распоряжением Правительства Российской Федерации от 09.06.2020 № 1523-р. URL: http://static.government.ru/media/files/w4sigFOiDjGVDYT4IgsApssm6mZRb7wx.pdf (дата обращения: 15.04.2025).

2. Пинзон С., Янез С., Руис М. Оптимальное расположение трансформаторов в электрических распределительных сетях с использованием географических информационных систем // Enforque UTE. 2020. № 1(11). С. 84–95. https://doi.org/10.29019/enfoque.v11n1.593.

3. Ткаченко В. А. Разработка метода определения структуры мини-сети с учетом оптимальных маршрутов линий электропередачи на территории с резко неоднородным ландшафтом // Омский научный вестник. 2023. № 4(188). С. 109–116. https://doi.org/10.25206/1813-8225-2023-188-109-116.

4. Косяков С. В., Гадалов А. Б. Проектирование размещения электрических подстанций с использованием средств трассировки в ГИС // Вестник ИГЭУ. 2019. № 4(104). С. 75–83. https://doi.org/10.17588/2072-2672.2019.4.075-083.

5. Козлов Е. Г., Косяков С. В. Оптимизация размещения трансформаторных подстанций в городских микрорайонах с использованием генетического алгоритма и алгоритмов трассировки ЛЭП на карте // Вестник ИГЭУ. 2023. № 2(12). С. 69–75. https://doi.org/10.17588/2072-2672.2023.2.069-075.

6. Свеженцева О. В., Воропай Н. И. Оптимизация размещения источников питания при формировании рациональной конфигурации системы электроснабжения // Электричество. 2012. № 10. С. 7–14.

7. Беляев Н. А., Коровкин Н. В., Чудный В. С., Многокритериальная оптимизация при планировании развития энергосистем // Известия РАН. Энергетика. 2021. № 2. С. 3–11. https://doi.org/10.31857/S0002331021020047.

8. Сантос А. Х. М. [и др.] Оптимизация маршрутизации и определения местоположения опор линий электропередачи: интеграция географических данных и инженерных аспектов в процесс принятия решений // Electric Power Systems Research. 2019. № 176. https://doi.org/10.1016/j.epsr.2019.105953.

9. Третьяков Е. А., Малышева Н. Н. Реконфигурация распределительных электрических сетей // Вестник Южно Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. 2021. № 1(21). С. 38–47. https://doi.org/10.14529/power210104.

10. Крысанов В. Н., Бурковский В. Л., Данилов А. Д. Снижение потерь активной мощности на узловых подстанциях110/220 кВ с помощью нечеткого регулятора // Проблемы региональной энергетики. 2019. № 1(39). С. 57–69. https://doi.org/10.5281/zenodo.2650421.

11. Картавцев В. В., Афоничев Д. Н., Помогаев Ю. М. Оптимизация структуры и параметров электрических сетей // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2018. № 3(58). С. 113–119. https://doi.org/10.17238/issn2071-2243.2018.3.113.

12. Учет статических характеристик нагрузки при расчетах режима энергосистемы / В. Г. Гольдштейн, Д. Н. Дадонов, Е. А. Кротков, М. М. Птичкин // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2011. № 3. С. 35–37.