Расчет режимов электропотребления

Основными факторами, определяющими режимы электропотребления населенного пункта, обеспечиваемого электроэнергией от автономной системы электроснабжения, являются численность жителей и характер электрических нагрузок, который в общем случае подразделяется на три вида:

· бытовая – нагрузка, потребляемая населением (жилые дома, общежития);

· социальная – нагрузка, потребляемая объектами социального назначения;

· производственная – нагрузка, потребляемая предприятиями.

Кроме того, существенное влияние на режимы электропотребления могут оказывать географические, климатические и технические характеристики конкретного населенного пункта: среднегодовая температура воздуха, тип отопительной системы, уровень комфортности коммунально-бытовой сферы и т.п.

В соответствии с нормативными документами расчетной нагрузкой считается наибольшее из средних значений полной мощности за промежуток 10-30 минут (получасовой максимум), которое может возникнуть на вводе к потребителю или в питающей сети в расчетном году с вероятностью не ниже 0,95.

Основным нормативным документом для расчета электрических нагрузок в сетях 0,38-110 кВ сельскохозяйственного назначения являются «Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства» [3], которые содержат все необходимые режимные показатели и вероятностные характеристики расчетных нагрузок.

Методика расчета заключается в расчете и построении для каждого вида нагрузок: бытовой, социальной и производственной нагрузки своего характерного суточного графика с их последующим суммированием:

Расчет бытовой нагрузки

Для проектирования системы электроснабжения в существующем поселке, расчетная нагрузка на вводе в сельский жилой дом определяется по номограмме, представленной на рисунке 2.

При использовании номограммы необходимо учитывать, что исходные данные, как правило, берутся за предыдущий исходный год, а ввод объекта в эксплуатацию наступает не ранее, чем через год после составления проекта. Поэтому расчетный год определяется прибавлением двух лет к расчетному периоду.

Рисунок 2 – Удельная расчетная нагрузка на вводе в сельский дом и

перспективное потребление

Для расчета существующего годового потребления электроэнергии необходимо разделить количество потребленной энергии на количество бытовых абонентов (домов):

В качестве расчетного был принят третий год. По номограмме годовое потребление в расчетный период составит 2200 кВт*ч/год. Расчетная нагрузка на вводе в сельский дом составит 4 кВт/дом.

Потребление всех бытовых потребителей за год равно:

Расчетная максимальная коммунально-бытовая нагрузка сельских жилых домов рассчитывается из уравнения:

Где, n – количество жилых домов в населенном пункте;

Рдом – расчетная максимальная электрическая нагрузка одного жилого дома;

 – коэффициент надежности расчета;

– среднеквадратическое отклонение максимальной активной нагрузки;

Ko– коэффициент одновременности.

Значения коэффициентов одновременности принимаются по данным таблицы 1.

Таблица 1. Коэффициенты одновременности для суммирования электрических нагрузок в сетях 0,38 кВ

Для получения результата с доверительной вероятностью не ниже 95% при расчете необходимо использовать значение коэффициента надежности расчета  =2.0, а величину среднеквадратического отклонения принять равной:

Для построения суточного графика нагрузок использованы вероятностно-статистические графики электрических нагрузок отдельных групп сельскохозяйственных потребителей [1, Приложение 4].

Вероятностно-статистические графики нагрузок представлены в виде математических ожиданий активных мощностей Pij в различные часы суток (i) для каждого сезона года (j) от математического ожидания максимальной активной нагрузки P, нормированной по условию P=100 кВт. Для каждого часа суток каждого сезона года приведены значения коэффициентов вариации Ср, равные отношению среднеквадратического отклонения к соответствующему математическому ожиданию:

где  – коэффициенты вариации активной нагрузки в различные часы суток для каждого сезона года;

 – математическое ожидание максимальной активной нагрузки;

 – среднеквадратическое отклонение максимальной активной нагрузки;

Пересчет типового графика на любую другую максимальную расчетную нагрузку Pmax производится через коэффициент подобия X, для определения которого используется выражение:

где Pmax – максимальная расчетная нагрузка;

 – коэффициент надежности расчета.

Показатели пересчитываемого графика Pij для расчета нагрузки любого iго часа и j-го месяца и их среднеквадратического отклонения Pij определяются по выражениям:

где

kPj – коэффициент сезонности;

Pij – математическое ожидание активной нагрузки i-го часа j-го сезона (определяется по статистическим графикам).

Максимальное значение активной нагрузки за i-й час j-го месяца находится по выражению:

С использованием соответствующего типового графика по выражениям, представленным выше можно рассчитать вероятностный суточный график электрических нагрузок для каждой группы потребителей: бытовая, социальная и производственная нагрузка.

Итоговые суточные графики на каждый месяц показаны в приложении А.