Обчислювальна програма пошуку оптимальної кількості і місць розміщення засобів підвищення надійності в розподільних електричних мережах 10 кВ

Сиротенко М. О.

Розроблено обчислювальна програма пошуку оптимальної кількості і місць розміщення засобів підвищення надійності (ЗПН) в розподільних мережах 10 кВ, що надає за допомогою двухкрітеріальной оптимізації можливість особі, що приймає рішення, вибирати з безлічі Парето оптимальну схему розміщення ЗПН за пріоритетними для нього критеріям.

Постановка проблеми. Підвищення ефективності сільськогосподарського виробництва тісно пов'язане із зменшенням недоотпуска електричної електроенергії, що досягається підвищенням надійності систем електропостачання сільських регіонів. Одним з актуальних способів підвищення ефективності функціонування електричних розподільних мереж 10 кВ є оптимізація засобів підвищення надійності.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. На сучасному етапі розвитку автоматизації з метою підвищення структурної надійності електропостачання існує ряд підходів до розміщення комутаційних апаратів (КА) і індикаторних пристроїв для пошуку місця пошкодження в мережі. Також аналіз наукових робіт з дослідження і методології проектування систем електропостачання сільських регіонів показав, що в області науки, пов'язаної з розробкою електротехнічних систем і комплексів, є серйозне протиріччя між необхідністю наукового обгрунтування та оптимізації структури і складу засобів підвищення надійності (СПН) і відсутністю науково-методичного апарату такої оптимізації.

Мета досліджень - розробити програму автоматизованого пошуку оптимальної кількості і місць установки індикаторних пристроїв для визначення пошкоджених ділянок в розподільних мережах сільських регіонів з урахуванням їх секціонування.

Основні матеріали досліджень. Ефект від установки ЗПН з якої-небудь схемою можна умовно розділити на три частини:

• Ефект від зниження недоотпуска в результаті секціонування розподільної мережі, який досягається за допомогою установки різних секціонувальних пристроїв;
• Ефект від зниження недоотпуска в результаті зниження часу, витраченого на пошук місця пошкодження в мережі, який досягається за допомогою установки індикаторних пристроїв і автоматичних секціонувальних апаратів;
• Ефект від зниження витрат на пошук місця пошкодження, який досягається в результаті установки всіх ЗПН.

У методиці [1] розкритий підхід, що дозволяє оцінювати економічний збиток (Inj) при різних схемах розміщення ЗПН. При цьому економічний ефект від зниження недоотпуска і витрат на пошук місця пошкодження (Z) при різних схемах розміщення ЗПН визначається за формулами (1) і (2) відповідно:

Eff_{недоотпуск}=Inj^до-Inj^после, (1)

Eff_поиск=Z^до-Z^после, (2)

Оптимальною схемою розміщення ЗПН буде схема, при якій термін окупності T_ок буде мінімальним:

,(3)

де K_уст - капітальні вкладення (грн.),

?_а, ?_р, ?_о - це щорічні відрахування на амортизацію, поточний ремонт та обслуговування, відповідно.

З метою автоматизації пошуку оптимальної кількості і місць розміщення ЗПН була розроблена в середовищі Delphi 10 прикладна програма ПоіскСПН.ехе. Інтерфейс розробленого програмного продукту представлений на рис. 1. Форма завдання параметрів для розрахунку економічної ефективності наведено на рис. 2.

Дана програма, крім реалізації виразу (3), дозволяє контролювати стан наступних параметрів, що змінюються в залежності від кількості та місць розміщення СПН, як для розподільних мереж, що знаходяться на стадії проектування, так і для мереж, які вже перебувають у експлуатації:

• середнє тривалість перерв у електропостачанні споживачів;
• недоотпуск електричної енергії споживачам;
• середньорічний збиток від перерв в електропостачанні;
• наведені витрати на реалізацію даної схеми розміщення ЗПН;
• ефект від установки ЗПН за даною схемою;
• термін окупності.

Малюнок 1 – Інтерфейс програмного продукту	Малюнок 2 - Форма завдання параметрів для розрахунку економічної ефективності

Також програма ПоіскЗПН.exe, за допомогою двухкрітеріальной оптимізації за критеріями 2 і 3, надає можливість особі, що приймає рішення (ОПР), вибрати з безлічі Парето оптимальну схему розміщення СПН за пріоритетними для нього критеріям.

Висновок. Створення системи автоматизованого пошуку оптимальної кількості та місця розміщення секціонувальних КА, дозволяє доступно і інтуїтивно зрозуміло знаходити рішення задачі підвищення надійності розподільних мереж сільських регіонів.

Список використаної літератури

Тимчук С. А., Сиротенко М. А. Нечёткая математическая модель расчёта недоотпуска электроэнергии в секционированных электрических сетях 10 кВ// Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. - 2012. -№130.-С. 53-54.