Что такое потери в электрических сетях: Баланс электроэнергии и потери

(см. текст в предыдущей редакции)

(см. текст в предыдущей редакции)

54(1). Нормативы потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям территориальных сетевых организаций определяются на основе сравнительного анализа потерь с дифференциацией по уровням напряжения исходя из необходимости сокращения нормативов потерь электрической энергии к 2017 году не менее чем на 11 процентов уровня потерь электрической энергии, предусмотренного в сводном прогнозном балансе производства и поставок электрической энергии (мощности) в рамках Единой энергетической системы России по субъектам Российской Федерации на 2012 год, в соответствии с порядком, предусмотренным методикой определения нормативов потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям.

55. Методика определения нормативов потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям предусматривает снижение нормативов потерь электрической энергии к 2017 году не менее чем на 11 процентов уровня потерь электрической энергии, предусмотренного в сводном прогнозном балансе производства и поставок электрической энергии (мощности) в рамках Единой энергетической системы России по субъектам Российской Федерации на 2012 год, и определение нормативов указанных потерь на основе:

1) технологических потерь электрической энергии в объектах электросетевого хозяйства, обусловленных физическими процессами, происходящими при передаче электрической энергии, с учетом технических характеристик линий электропередачи, силовых трансформаторов и иных объектов электросетевого хозяйства, определяющих величину переменных потерь в соответствии с технологией передачи и преобразования электрической энергии, условно-постоянных потерь для линий электропередачи, силовых трансформаторов и иных объектов электросетевого хозяйства;

2) сравнительного анализа потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям территориальных сетевых организаций с дифференциацией по уровням напряжения.

(см. текст в предыдущей редакции)

(см. текст в предыдущей редакции)

В случае если центр питания (распределительное устройство подстанции, входящей в единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть, или распределительное устройство электрической станции, соединенное с линиями электропередачи, входящими в единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть) (далее — центр питания) и энергопринимающие устройства (объекты электросетевого хозяйства) потребителя услуг по передаче электрической энергии, присоединенные к таким центрам питания, расположены в разных субъектах Российской Федерации, при определении стоимости потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям единой национальной (общероссийской) электрической сети используется норматив потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям единой национальной (общероссийской) электрической сети для соответствующего уровня напряжения в отношении субъекта Российской Федерации, в котором расположен центр питания.

Фактический отпуск электрической энергии из единой национальной (общероссийской) электрической сети потребителю услуг по передаче электрической энергии в течение расчетного периода для целей настоящего пункта определяется как разность между объемами перетоков электрической энергии от центров питания в сеть потребителя услуг по передаче электрической энергии и объемами перетоков из сети потребителя услуг по передаче электрической энергии в единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть по каждому субъекту Российской Федерации и уровню напряжения.

В случае если фактический отпуск электрической энергии из единой национальной (общероссийской) электрической сети в сеть потребителя услуг по передаче электрической энергии осуществляется от нескольких центров питания, расположенных в разных субъектах Российской Федерации, при определении фактического отпуска электрической энергии из единой национальной (общероссийской) электрической сети в сеть потребителя услуг по передаче электрической энергии суммарный объем перетока электрической энергии из сети потребителя услуг по передаче электрической энергии в единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть вычитается из объемов перетоков электрической энергии от центров питания в сеть потребителя услуг по передаче электрической энергии пропорционально объемам перетоков электрической энергии от центров питания в сеть потребителя услуг по передаче электрической энергии по каждому субъекту Российской Федерации и уровню напряжения.

В случае если объем фактического отпуска электрической энергии из единой национальной (общероссийской) электрической сети потребителю услуг по передаче электрической энергии на одном уровне напряжения имеет положительное значение, а на другом уровне напряжения — отрицательное значение, определяется общий суммарный объем фактического отпуска электрической энергии из единой национальной (общероссийской) электрической сети.

В случае положительного значения суммарного объема фактического отпуска электрической энергии из единой национальной (общероссийской) электрической сети применяется норматив потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям единой национальной (общероссийской) электрической сети по соответствующему уровню напряжения того субъекта Российской Федерации, с территории которого фактический отпуск электрической энергии из единой национальной (общероссийской) электрической сети потребителю услуг по передаче электрической энергии имеет положительное значение.

Стоимость потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям для территориальных сетевых организаций при применении двухставочного варианта тарифа определяется как произведение объема фактического отпуска электрической энергии потребителям в течение расчетного периода и ставки на оплату нормативных потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям для территориальных сетевых организаций на соответствующем уровне напряжения.

(см. текст в предыдущей редакции)

АО «МСК Энерго»

№ п/п	Наименование мероприятий	Срок исполнения		Ответственная служба	Объем мероприятий
		начало	окончание			2010	2011	2012	2013	2014
1.1	Выравнивание нагрузок фаз в электросетях 0,4 кВ	01. 01.09	31.12.14	Службы ТП, КЛ и ВЛ	155 ТП	118	90	60	60	40
1.2	Выявление хищении эл.энергии в результате проведения рейдов	01.01.09	31.12.14	ТСПУ	24 рейда	10	10	10	10	10
1.3	Отключение трансформаторов на подстанциях 20кВ и ниже с сезонной нагрузкой	01.05.09	30.09.14	ОДС	24 тр-ра ежегодно	5	5	5	5	5
2	Технические мероприятия
2.1	Оптимизация загрузки эл. сети за счет реконструкции старых КЛ и подстанций	10. 01.11	31.12.14	Службы ТП, КЛ и ВЛ	10 ТП		5	5	5	3
2.2	Замена проводов на перегруженных линиях 10 кВ и ниже	10.01.11	10.01.14	Службы ТП, КЛ и ВЛ	2,6 км		5	5	5	5
2.3	Замена КЛ-10 кВ и ниже на КЛ большего сечения	10.01.11	10.01.14	Службы ТП, КЛ и ВЛ	2,6 км		5	5	5	5
3	Совершенствование систем расчетного и технического учета
3.1	Устранение недогрузки и перегрузки цепей тока коммерческого учёта	01.01.09	31.12.10	ТСПУ	235 точек	1,20
3.2	Замена коммерческих средств учета у потребителей на приборы с повышенным кл. точности	01.01.09	31.12.13	ТСПУ	18000 точек	80,9	30,13
3.3	Установка АСКУЭ (технический учёт) на подстанциях	01.01.09	31.12.09	ТСПУ	64 ТП
3.4	Составление и анализ небалансов электроэнергии по подстанциям и электростанциям	01.01.09	31.12.14	ТСПУ	Ежегодно
3.5	Организация равномерного снятия показаний электросчётчиков строго в установленные сроки по группам потребителей	01.01.09	31.12.14	ТСПУ	Ежемесячно
3.6	Установка дополнительных электросчётчиков коммерческого учёта	01.01.09	31.12.14	ТСПУ	9000 точек
3.7	Ремонт электросчётчиков коммерческого учёта	01.01.09	31.12.14	ТСПУ	10273 шт.
3.8	Проведение поверки и калибровки электросчётчиков с просроченными сроками	01.01.09	31.12.14	ТСПУ	10273 шт.
3.9	Пломбирование клеммных крышек электросчётчиков	01.01.09	31.12.14	ТСПУ	32488 шт.
3.10	Инвентаризация электросчётчиков	01.01.09	31.12.14	ТСПУ	Ежегодно
4	Всего					215,05	150,13	90,00	90,00	68,00
4.1	СПРАВОЧНО:Всего в процентах от фактических потерь электроэнергии					0,29	0,20	0,12	0,12	0,09
4.2	СПРАВОЧНО: Всего в процентах от отпуска электроэнергии в сеть					0,04	0,03	0,02	0,02	0,01

Работа по снижению потерь в электрических сетях требует хеджирования рисков

Группа «Россети» добилась в 2020 году снижения потерь в электрических сетях до 8,64% (в 2019 году он составлял 8,58%).

При этом фактический объем потерь снижен от планового на 2 109,52 млн кВт*ч, что связано со снижением поступления электроэнергии в сеть, вызванного пандемией COVID-19, реализацией сделки ОПЕК+, вводом потребителями собственной генерации. В соответствии с действующей Стратегией развития Группы Россети целевой показатель уровня потерь электрической энергии к 2024 году должен составить 7,8%, а к 2030 году – 7,34%.

Помимо выполнения комплексных программ по снижению потерь энергии подконтрольных обществах, «Россети» внедряют интеллектуальные системы учета. До конца 2030 года планируется внедрить более 18 млн «умных» счетчиков.

Модернизация систем учета позволяет управлять нагрузкой, контролировать параметры сети и мощность, дистанционно передавать данные и ограничивать неплательщиков. Кроме того, благодаря внедрению «умных» счетчиков можно значительно быстрее находить места повреждений и сокращать временные перерывы в энергоснабжении, повышая надежность энергоснабжения.

«Снижение потерь электроэнергии в магистральных и распределительных сетях целесообразно осуществлять за счет профилактики неучтенного потребления электроэнергии, повышения эффективности сетей и энергообъектов за счет реконструкции сетей и изменения их конфигурации, снижения энергопотребления на собственные нужды», — считают эксперты кафедры организационно-управленческих инноваций РЭУ имени Г.В. Плеханова Владимир Великороссов, Евгений Генкин и Александр Захаров.

Также они указывают на целесообразность:

— применения средств компенсации реактивной мощности, современных автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии, схемно-режимных мероприятий;

— своевременного технического перевооружения перегруженного электрооборудования электрических сетей;

— разработки и реализации программ энергосбережения и повышения энергетической эффективности, содержащих, в частности, мероприятия по снижению потерь электроэнергии;

— внедрения новых технологий, оборудования, материалов, интеллектуальных систем, служащих для обеспечения сокращения технологических потерь электрической энергии;

— создание единого Центра управления сетями.

Также рекомендуется проводить мероприятия по урегулированию разногласий в определении объемов обязательств по договорам оказания услуг по передаче / покупке электроэнергии для целей компенсации технологического расхода (потерь) электроэнергии и предотвращению их возникновения в будущем, в том числе:

— проведение анализа причин разногласий при согласовании объемов услуг,

— проведение переговоров с потребителями услуг,

— разработку мероприятий по устранению разногласий.

Существует также риск увеличения цены на электроэнергию, приобретаемую в целях компенсации потерь. Для хеджирования указанного риска целесообразно осуществлять мониторинг цены на электроэнергию на оптовом рынке электроэнергии и мощности, а также мониторинг сбытовых надбавок гарантирующих поставщиков.

Одним из перспективных направлений является разработка механизмов управления потерями в условиях массового внедрения распределенной генерации и накопителей энергии.

Потери электрической энергии сократились в Московской области в 2018 году

«По итогам 2018 года энергетики МОЭСК снизили потери в электрических сетях компании на территории Московской области до уровня 8,9% от отпуска электрической энергии в сеть. По итогам 2017 года этот показатель составлял 9,16%», — сказал министр энергетики Московской области Леонид Неганов.

Снижение потерь электрической энергии при ее передаче потребителям – одно из основных направлений работы энергетиков, которому уделяется пристальное внимание. Разработана и реализуется комплексная программа по снижению потерь. Проводятся мероприятия по выверке схем сети, актуализации базы данных по формированию полезного отпуска, выявлению неучтенного потребления электроэнергии и оснащению границ балансовой принадлежности с потребителями интеллектуальными приборами учета электрической энергии.

Потери в электросетях – важный финансовый показатель для электросетевой компании, так как компенсация затрат на покупку потерь электроэнергии напрямую влияет на чистую прибыль. Чтобы избежать дополнительных затрат на покупку электрической энергии для компенсации потерь и повысить финансовую устойчивость компаний, энергетики продолжают активную работу, направленную на минимизацию потерь.

Потери электроэнергии и баланс

https://arbitrmos.ru

Потери имеют место при передаче электроэнергии в каждой цепочке электросети.

Фактические (их иногда называют — отчетные) потери всегда вычисляются  как разность электроэнергии, которая поступила в сеть и энергии, переданной из сети потребителям.

Эти потери  имеют следующие виды, а именно потери в элементах сети, имеющие  физический характер; расходование энергии  на обеспечение работоспособности техники, установленной на трансформаторных и иных подстанциях и обеспечивающих передачу электроэнергии; погрешности в работе приборов учета; хищение электроэнергии и  т.п.

Таким образом потери можно разделить по следующим группам:

1) технологические  потери электроэнергии, которые вытекают из физических процессов в кабеле и электрооборудовании, происходящими при передаче электроэнергии по электрическим сетям;

2) расходование  электроэнергии на личные нужды подстанций, необходимое для обеспечения работы  оборудования подстанций и работников, устанавливаемый по показаниям счетчиков, установленных на трансформаторах ;

3) инструментальные погрешности

4) коммерческие потери, обусловленные хищениями электроэнергии;

В силу закона Сетевые организации обязаны оплачивать стоимость фактических потерь электрической энергии, возникших в принадлежащих им объектах сетевого хозяйства, за вычетом стоимости потерь, учтенных в ценах (тарифах) на электрическую энергию на оптовом рынке.

При этом, размер реальных (фактических)  потерь электрической энергии в электрических сетях определяется как разница между объемом электрической энергии, поставленной в электрическую сеть и объемом электрической энергии, потребленной энергопринимающими устройствами, присоединенными к этой сети.

Потребители услуг, за исключением производителей электрической энергии, обязаны оплачивать в составе тарифа за услуги по передаче электрической энергии нормативные потери, возникающие при передаче электрической энергии по сети сетевой организацией, с которой соответствующими лицами заключен договор.

Нормативы технологических потерь устанавливаются уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 27 декабря 2004 года № 861 и методикой расчета нормативных технологических потерь электроэнергии в электрических сетях.

————————————————-.

Постановление Арбитражного суда Московского округа от 30.10.2019 N Ф05-14358/2019 по делу N А40-114979/2017 Требование: О взыскании стоимости фактических потерь электрической энергии, неустойки. Решение: В удовлетворении требования частично отказано, поскольку установлен факт занижения исполнителем объема полезного отпуска и увеличения стоимости фактических потерь.

Постановление Арбитражного суда Московского округа от 24.06.2019 N Ф05-5541/2019 по делу N А41-74669/2017 Требование: О взыскании: 1) Задолженности по оплате фактических потерь; 2) Неустойки. Решение: 1) В удовлетворении требования частично отказано, поскольку исполнитель-1 надлежащим образом исполнял в спорный период обязанность по определению объема потребления электрической энергии в целях определения фактических потерь электрической энергии; 2) Требование удовлетворено частично, поскольку исполнителем-1 несвоевременно произведена оплата оказанных услуг, однако установленный договором механизм оплаты оказанных услуг не предполагает иного порядка получения исполнителем-1 денежных средств, кроме как от котлодержателя, кроме того, размер неустойки снижен на основании ст. 333 ГК РФ.

Постановление Арбитражного суда Северо-Кавказского округа от 15.08.2019 N Ф08-6950/2019 по делу N А32-45413/2017 Требование: О признании недействительным решения налогового органа. Обстоятельства: Налоговый орган начислил: 1) НДС, налог на прибыль за неправомерное отнесение обществом в состав налоговых вычетов и расходов стоимости нагрузочных потерь при приобретении электроэнергии; 2) штраф по п. 1 ст. 126 НК РФ за непредставление документов. Решение: Требование удовлетворено, поскольку: 1) общество как покупатель электрической энергии обязано приобретать ее по ценам, включающим в себя стоимость нагрузочных потерь, которые теряются в процессе ее передачи, а не реализуются в дальнейшем;

Постановление Арбитражного суда Центрального округа от 22.03.2018 N Ф10-787/2018 по делу N А48-7177/2015 Требование: О взыскании задолженности по оплате коммунальных платежей, пени. Обстоятельства: Истец ссылается на наличие у ответчика задолженности по договору управления нежилым зданием. Встречное требование: О признании факта отсутствия задолженности по коммунальным услугам по договору управления, признании факта переплаты за теплоэнергию и техническое обслуживание. Решение: 1) Основное требование удовлетворено, поскольку факт наличия спорной задолженности установлен; 2) В удовлетворении встречного требования отказано, поскольку доказательств переплаты ответчиком не представлено, заявленные требования носят противоречивый характер.

Расчет и экспертиза нормативов потерь электрической энергии

Технологические потери электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям включают в себя технические потери в линиях и оборудовании электрических сетей, обусловленных физическими процессами, происходящими при передаче электроэнергии в соответствии с техническими характеристиками и режимами работы линий и оборудования, с учетом расхода электроэнергии на собственные нужды подстанций и потери, обусловленные допустимыми погрешностями системы учета электроэнергии. Объем (количество) технологических потерь электроэнергии в целях определения норматива технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям рассчитывается в соответствии с Методикой расчета технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям в базовом периоде.

Документы, регламентирующие расчет нормативов расхода электрической энергии

• «Инструкция по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям», утвержденная Приказом Минэнерго РФ от 30.12.2008 № 326.

Документы, регламентирующие порядок утверждения нормативов в Минэнерго РФ

• «Административный регламент Министерства энергетики Российской Федерации по исполнению государственной функции по утверждению нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям», утвержденный Приказом Минэнерго РФ от 01.11.2007 г. № 470.

Заказав проведение расчета и экспертизы нормативов в Нашей компании, Вы будете уверены в своевременном утверждении величин нормативов в Минэнерго РФ, поскольку все работы будут выполнены специалистами, имеющими многолетний опыт взаимодействия с Министерством по вопросом утверждения нормативов и досконально знающими все особенности проведения экспертизы. Своим постоянным клиентам ООО «Межрегиональная Энергосберегающая Компания» готова предложить проведение расчета и экспертизы нормативов в сжатые сроки и по цене ниже рыночной.

Для определения точной стоимости работ необходимо заполнить опросный лист.

Скачать Опросный лист в формате Word (ссылка для скачивания)

Заполненный опросный лист просьба направить на нашу электронную почту: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

За дополнительной информацией обращайтесь по телефону: 8(495)973-32-67

Потери электроэнергии в сетях Московской области в 2019 г. вышли на уровень не выше 8%

Снижение потерь в электросетях Московской области на 1% за год в натуральном выражении означает более чем 302 млн кВт*ч.

Для сравнения: по итогам 2019 г. в целом по России потери в электрических сетях оцениваются на уровне 10,4%.
Снижение потерь в электросетях Московской области на 1% за год в натуральном выражении означает более чем 302 млн кВт*ч.
Такого объема электроэнергии хватило бы, чтобы обеспечивать электроснабжение Сергиево-Посадского района Подмосковья в течение года.

Электроснабжающими организациями ежегодно проводится комплекс мероприятий для снижения потерь в электросетях.
Применяются как технические, так и организационные решения.
Одна из наиболее эффективных мер по снижению потерь — установка приборов учета с удаленным сбором данных.
Приборы учета с удаленным сбором данных позволяют энергетикам эффективно проводить мероприятия по выявлению и предотвращению хищений электрической энергии и определять очаги потерь, что, в свою очередь, повышает качество электроэнергии и надежность оказываемых услуг по ее передаче.
По итогам 2019 г. установлено около 72 тыс. «умных» счетчиков.
Реализация программы по замене старых счетчиков на новые интеллектуальные приборы учета продолжится и в 2020 г.
Продолжается рейдовая работа по выявлению неучтенного потребления, проведению инструментальных проверок приборов учета потребителей, контрольному снятию показаний.

Потери в электросетях — важный финансовый показатель для электросетевой компании, т.к. компенсация затрат на покупку потерь электроэнергии напрямую влияет на чистую прибыль.
Чтобы избежать дополнительных затрат на покупку электрической энергии для компенсации потерь и повысить финансовую устойчивость компаний, энергетики продолжают активную работу, направленную на минимизацию потерь.

Снижение потерь в распределительных сетях и повышение эффективности сети

Технические потери в электрических распределительных сетях являются неотъемлемым следствием передачи и распределения энергии. Хотя полностью устранить их невозможно, их можно и нужно свести к минимуму за счет повышения энергоэффективности с помощью интеллектуальных подключенных инструментов.

Выгоды от снижения потерь в электрических распределительных сетях многогранны:

• Финансовый: Потери при распределении могут быть очень дорогостоящими.Например, в 2018 году в европейских странах потери составляли от 2% до 14%. Эти потери представляют собой миллиарды евро ежегодных потерь в распределительных сетях от электроэнергии, которая была произведена, но никогда не использовалась и не выставлялась в счетах.
• Экологические преимущества: T&D по всему миру может сэкономить около 500 метрических тонн диоксида углерода в год за счет повышения эффективности глобальной сети, например, снижения технических потерь. Более энергоэффективная сеть требует меньшего энергопотребления, что может снизить загрязнение воздуха, избежать потери ресурсов и сократить использование ископаемого топлива.
• Нормативный акт: Новые правила требуют, чтобы распределительные сети повышали эффективность, например Директива ЕС по энергоэффективности (2012/27 / EU) и Директива 2019/944. Они также внедряются на уровне отдельных стран. Например, Швеция недавно добавила положение о предельном уровне доходов, в котором учитывается сокращение потерь в сети, а в Великобритании действуют политики, призванные стимулировать DSO к более эффективному управлению потерями.

Технические потери неизбежны

Есть два типа потерь — нетехнические потери, такие как кража или ошибки счетчика, и технические потери.Сегодня мы сосредоточились на технических потерях, которые можно разделить на две категории : переменные технические потери и постоянные / фиксированные технические потери .

Технические потери вызваны энергией, рассеиваемой в проводниках, оборудовании, используемом для передачи, субпередачи и распределительных линий, а также магнитными потерями в трансформаторах. Передача электроэнергии, естественно, неэффективна из-за таких факторов, как неэффективное сетевое оборудование, потери, возникающие при транспортировке энергии на большие расстояния между генерацией и потреблением, а также перегрузка сети, которая нарушает нормальный поток электроэнергии.

• От 1/4 до 1/3 технических потерь в распределительных сетях — это фиксированные потери. Они не зависят от тока и могут быть вызваны такими факторами, как потери тока утечки или потери, вызванные постоянной нагрузкой на измерительные или регулирующие элементы.
• Напротив, от 2/3 до 3/4 технических потерь — это переменные технические потери, которые зависят от количества распределяемой электроэнергии. Они вызваны импедансом системы, например кабелей или проводов, и пропорциональны квадрату тока.

Технические потери, как переменные, так и фиксированные, наиболее часто возникают в первичных и вторичных распределительных линиях. Существует ряд причин, но наиболее частыми из них являются

• Длинные распределительные линии
• Перегрузка линий
• Несимметричный фазный ток фидера
• Жилы распределительных линий недостаточного сечения
• Монтаж распределительных трансформаторов вдали от центров нагрузки

Повышение эффективности сети, решение проблемы потребления энергии потребителями с помощью инструментов реагирования на спрос и улучшение управления DER — все это помогает коммунальным предприятиям преодолевать потери в распределительных сетях.Это потому, что все они сосредоточены на способах более эффективного использования энергии — будь то устранение потерь энергии за счет лучшего управления сетью, более эффективная интеграция DER в сеть для минимизации потерь или поддержка потребителей, чтобы лучше управлять своей собственной энергией с использованием стороны спроса. инструменты.

Любая стратегия улучшения сетевых потерь должна быть нацелена на все три столпа снижения потерь: организационная стратегия, технические решения и управление данными:

1. Организационная стратегия вращается вокруг реализации операционных стратегий, таких как балансировка нагрузки между фазами.
2. Технический выбор фокусируется на выборе эффективных компонентов или решений.
3. Управление данными концентрируется на использовании данных для понимания и отслеживания энергопотребления и потерь.

Все три категории можно адресовать с помощью подключенных цифровых технологий.

Замена существующей инфраструктуры распределительной сети дорогостоящая и сложная.Вместо этого рентабельной альтернативой усовершенствованию сети, включая минимизацию технических потерь, является сохранение существующей инфраструктуры распределения электроэнергии с одновременным внедрением компонентов интеллектуальной сети и передового программного обеспечения. Переход на интеллектуальную подключенную технологию снижает потери при оптимальном использовании существующих энергоресурсов и дает операторам распределения больший контроль над своей сетью. Давайте посмотрим на несколько примеров.

Ярким примером являются передовые системы управления распределением, которые могут служить основой любой стратегии минимизации потерь и активного управления распределительными сетями.ADMS — это комплексный набор инструментов / платформа для управления распределением и оптимизации сети. Его функциональные возможности дают сетевым операторам возможность снижать потери, обеспечивая полное представление о распределительной сети для более точного обнаружения потерь, оптимизации напряжения и ситуационной осведомленности в реальном времени для мониторинга, управления и координации взаимосвязанных активов. Кроме того, объединяя несколько функций в единое решение для управления сетью, операторы распределения могут снизить потери, выявляя и устраняя колебания напряжения, вызванные DER.

Другой пример — эффективные компоненты, такие как высокоэффективные трансформаторы с низкими потерями. Это может значительно улучшить производительность как при потере нагрузки, так и без потери нагрузки. Они могут активно управлять потерями и рассеиваемой мощностью, динамически изменяя конфигурацию сети с помощью программного обеспечения, созданного для оценки потерь, например ADMS и аналитики. Затем эти инструменты могут автоматически в режиме реального времени вычислять кратчайший и наименее устойчивый путь к потоку электронов.

Кроме того, проверенные на практике компоненты также работают вместе.Например, интеллектуальный трансформатор, включающий последовательный трансформатор, работающий вместе с обычной активной частью, набор слаботочных контакторов низкого напряжения и ПЛК для управления операциями, может обеспечить стабильность и надежность за счет упрощения обслуживания, поддерживая выходное напряжение в заданном диапазоне. , и позволяет легко настраивать по мере необходимости.

Наконец, устранение потерь со стороны спроса с помощью таких технологий, как интеллектуальные измерения, открывает значительные возможности для сокращения потерь. Например, в отчете говорится, что потребление энергии можно снизить в 2 раза.8%, если в домах использовались умные счетчики в сочетании с домашними дисплеями. Это может снизить потери в распределительной сети на 5,5% из-за снижения потребления. Кроме того, использование этих инструментов реагирования на спрос потенциально может снизить потери примерно на 3% за счет переноса части нагрузки с пикового периода на непиковый.

Для более глубокого изучения того, как распределительные сети могут начать повышать эффективность и сокращать потери, прочитайте наш пример использования «Эффективность сети — сокращение технических потерь.”

Насколько велики потери в ЛЭП?

Электроэнергия должна передаваться от крупных электростанций потребителям по разветвленным сетям. Передача на большие расстояния приводит к потерям мощности. Большая часть потерь энергии происходит из-за эффекта Джоуля в трансформаторах и линиях электропередач. В проводниках энергия теряется в виде тепла.

Рассматривая основные части типичной сети передачи и распределения, вот средние значения потерь мощности на разных этапах *:

• 1-2% — Повышающий трансформатор от генератора к ЛЭП
• 2-4% — Линия электропередачи
• 1-2% — Понижающий трансформатор от линии электропередачи к распределительной сети
• 4-6% — Трансформаторы и кабели распределительных сетей

Общие потери между электростанцией и потребителями находятся в диапазоне от 8 до 15%.

Это самая большая проблема?

Не следует путать с КПД электростанций , таких как атомные, угольные или газовые турбины. Эти технологии основаны на термодинамическом цикле, эффективность которого составляет порядка 35% . Это означает, что при сжигании угля, например, будет выделяться тепло, которое будет преобразовано в механическую энергию, а затем в электричество.

Глобальное преобразование показано на рисунке ниже, где «единицы» представляют собой единицы энергии.

Из оценки энергопотребления можно сделать вывод, что 100 единиц, сэкономленных дома, могут сэкономить 300 единиц, сэкономленных на электростанции. Это должно стать настоящим стимулом к ​​экономии энергии для более зеленой окружающей среды.

Не путайте тепло и электричество!

Однако важно отметить, что энергоблоки, сэкономленные на электростанции, представляют собой единицы тепла, а не единицы электроэнергии. Каждая единица, сэкономленная дома, представляет собой одну единицу электроэнергии, сэкономленной на электростанции, в дополнение к энергии, сэкономленной на линии.Как упоминалось ранее, это составляет от 8 до 15% производимой электроэнергии.

В остальном эта энергетическая оценка относится к электростанциям, сжигающим топливо, а не к возобновляемым источникам энергии, таким как гидроэлектроэнергия или ветряные турбины. Эти технологии имеют гораздо более высокий КПД и не выделяют тепло для преобразования энергии. 100 единиц, сохраненных дома, представляют собой намного меньше, чем 300 единиц, сэкономленных на электростанции.

Но это не повод тратить электроэнергию зря!

* Ссылка: документ МЭК «Эффективная передача и распределение электроэнергии» (2007)

потеряно в передаче: сколько электроэнергии пропадает между электростанцией и вашей вилкой?

Сколько энергии теряется в пути, когда электричество передается от электростанции к розетке в вашем доме? Этот вопрос исходит от Джима Барлоу, архитектора из Вайоминга, в рамках нашего проекта IE Questions.

Чтобы найти ответ, нам нужно разобраться в этом шаг за шагом: сначала превратить сырье в электричество, затем переместить это электричество в ваш район и, наконец, направить это электричество через стены вашего дома в вашу розетку.

Шаг 1. Производство электроэнергии

Электростанции — угольные, газовые, нефтяные или атомные — работают по тому же общему принципу. Плотный материал сжигается для выделения тепла, которое превращает воду в пар, который вращает турбину, вырабатывающую электричество.Термодинамические ограничения этого процесса («Черт возьми, эта возрастающая энтропия!») Означают, что только две трети энергии в сырье фактически попадает в сеть в виде электричества.

Потери энергии на электростанциях: около 65%, или 22 квадриллиона БТЕ в США в 2013 году

На этом графике показана тепловая эффективность различных типов электростанций. Все типы станций имеют примерно одинаковую эффективность, за исключением природного газа, эффективность которого в последние годы улучшилась за счет добавления электростанций с комбинированным циклом.(Линия эффективности угля почти идентична ядерной энергии и поглощена фиолетовым цветом).

Шаг 2: Передача электроэнергии — передача и распределение

Большинство из нас живет не рядом с электростанцией. Так что нам нужно как-то подвести электричество в наши дома. Это похоже на работу для линий электропередач.

Трансмиссия

Во-первых, электричество передается по высоковольтным линиям на большие расстояния, часто на многие мили по стране.Напряжение в этих линиях может составлять сотни тысяч вольт. Не стоит связываться с этими строками.

Почему такое напряжение? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно обратиться к физике средней школы, а именно к закону Ома. Закон Ома описывает, как связаны количество энергии в электричестве и его характеристики — напряжение, ток и сопротивление. Это сводится к следующему: потери масштабируются с квадратом тока провода. Этот квадратный коэффициент означает, что крошечный скачок тока может вызвать большой скачок потерь.Поддержание высокого напряжения позволяет нам сохранять на низком уровне ток и потери. (Для ботаников-историков: именно поэтому AC выиграл битву течений. Спасибо, Джордж Вестингауз.)

Jordan Wirfs-Brock / Inside Energy

Провисание линий электропередач фактически является ограничивающим фактором в их конструкции. Инженеры должны следить за тем, чтобы они не подходили слишком близко к деревьям и зданиям.

Когда это электричество пропадает, куда оно девается? Нагревать. Электроны, движущиеся вперед и назад, сталкиваются друг с другом, и эти столкновения нагревают линии электропередач и воздух вокруг них.

Вы действительно можете услышать эти потери: этот треск, когда вы стоите под опорой передачи, теряется электричество. Вы также можете увидеть потери: обратите внимание, как линии электропередач провисают посередине? Отчасти это серьезность. Но остальное — электрические потери. Тепло, как и тепло от потери электричества, заставляет металлические линии электропередач расширяться. Когда они это делают, они провисают. Линии электропередач в жаркие дни становятся слабее и негерметичнее.

Распределение

Высоковольтные линии электропередачи большие, высокие, дорогие и потенциально опасные, поэтому мы используем их только тогда, когда электричество необходимо для транспортировки на большие расстояния.На подстанциях недалеко от вашего района электричество переходит на более мелкие линии электропередач с более низким напряжением, например, на деревянных столбах. Сейчас мы говорим о десятках тысяч вольт. Затем трансформаторы (предметы в форме банок, сидящие на этих столбах) еще больше понижают напряжение до 120 вольт, чтобы сделать вход в ваш дом безопасным.

Как правило, меньшие линии электропередач означают большие относительные потери. Таким образом, даже несмотря на то, что электричество может перемещаться по высоковольтным линиям намного дальше — на десятки или сотни миль — потери низкие, около двух процентов.И хотя ваша электроэнергия может проходить несколько миль или меньше по низковольтным распределительным линиям, потери высоки, около четырех процентов.

Потери энергии при передаче и распределении: Около 6% — 2% при передаче и 4% при распределении — или 69 триллионов БТЕ в США в 2013 году

Jordan Wirfs-Brock

На этом графике показан средний процент потерь электроэнергии во время передачи и распределения по штатам с 1990 по 2013 гг. самые высокие потери все густо заселены.

Интересный факт: потери при передаче и распределении, как правило, ниже в сельских штатах, таких как Вайоминг и Северная Дакота. Почему? В менее густонаселенных штатах больше высоковольтных линий передачи с низкими потерями и меньше низковольтных распределительных линий с высокими потерями. Изучите потери при передаче и распределении в вашем штате на нашей интерактивной графике.

Потери при передаче и распределении также различаются от страны к стране. В некоторых странах, например в Индии, убытки достигают 30 процентов.Часто это происходит из-за похитителей электроэнергии.

Шаг 3. Использование электричества в доме

Коммунальные предприятия тщательно измеряют потери от электростанции до вашего счетчика. Они должны это сделать, потому что каждый потерянный кусок съедает их чистую прибыль. Но как только вы купили электричество и оно поступает в ваш дом, мы теряем информацию о потерях.

Ваш дом и провода внутри ваших стен представляют собой своего рода черный ящик, и подсчитать, сколько электричества теряется — электричества, за которое вы уже заплатили — сложно.Если вы хотите узнать, сколько электричества теряется в вашем доме, вам нужно либо оценить его, используя электрическую схему вашего дома, либо измерить его, поставив счетчики на все свои приборы. Вы помешаны на энергии, пытаясь это сделать? Дайте нам знать, мы будем рады получить от вас известие!

Потеря энергии в проводке внутри ваших стен: мы не знаем! Это могло быть незначительно, а могло быть еще несколько процентов.

Будущее потерь при передаче и распределении

Сетевые инженеры работают над такими технологиями, как сверхпроводящие материалы, которые могут существенно снизить потери при передаче и распределении электроэнергии до нуля.Но на данный момент стоимость этих технологий намного выше, чем деньги, потерянные коммунальными предприятиями из-за их существующих горячих, негерметичных линий электропередач.

Более экономичное решение для снижения потерь при передаче и распределении — это изменить способ и время использования энергии. Убытки не являются постоянной величиной. Они меняются каждое мгновение в зависимости от погоды и энергопотребления. Когда спрос высок, например, когда мы все запускаем наши кондиционеры в жаркие летние дни, убытки выше. Когда спрос невелик, например, посреди ночи, потери меньше.Коммунальные предприятия экспериментируют со способами более равномерного распределения электроэнергии, чтобы минимизировать потери.

Тот же принцип применим к вашему дому, который по сути является вашей личной сеткой. Вы можете уменьшить потери в своем доме, равномерно распределяя потребление электроэнергии в течение дня, вместо того, чтобы запускать все свои приборы сразу.

Суммирование убытков

• При производстве электроэнергии мы потеряли 22 квадриллиона БТЕ на угольных, газовых, атомных и нефтяных электростанциях в 2013 году в США.С. — это больше, чем энергия всего бензина, который мы потребляем в данном году.
• Перемещая электроэнергию с заводов в дома и на предприятия по сети передачи и распределения, мы потеряли 69 трлн. британских тепловых единиц в 2013 году — это примерно то количество энергии, которое американцы тратят на сушку нашей одежды каждый год.

У вас есть идея по теме энергетики, которая могла бы быть интересной в классе? Отправьте его ниже.

(PDF) Сетевые и сложные системы Обзор потерь и решений в линиях электропередачи

Сетевые и сложные системы www.iiste.org

ISSN 2224-610X (бумажный) ISSN 2225-0603 (онлайн)

Том 4, № 8, 2014

29

2.2. НЕТЕХНИЧЕСКИЕ УБЫТКИ

Нетехнические потери представляют собой финансовые потери, которых можно избежать для коммунального предприятия.

Нетехнические потери также называются коммерческими потерями, которые вызваны хищением, неисправными счетчиками,

ошибками в показаниях счетчиков и при оценке неизмеренных поставок энергии, отклонением полученного дохода на бесполезные цели

, стихийными бедствиями, терроризм, ошибки в бухгалтерском учете и делопроизводстве и др.Все это можно сказать, как

основных проблем, где Нигерия не может иметь стабильное электроснабжение.

2.2.1. Причины высоких технических потерь при передаче электроэнергии [2]

Основными причинами высоких технических потерь в нашей стране являются следующие: —

1. Недостаточные инвестиции в передачу и распределение, особенно в суб-передачу и распределение

. В то время как желаемое соотношение инвестиций между генерацией и T&D должно составлять 1: 1, в период с 1956 по 1997 год

оно снизилось до 1: 0.45. Низкие инвестиции привели к перегрузке системы распределения

без соразмерного усиления и расширения.

2. Крупномасштабная электрификация сельской местности через длинные линии 11 кВ и линии LT.

3. Слишком много этапов преобразований и неправильное управление нагрузкой.

4. Низкое качество оборудования, используемого в сельскохозяйственных насосах в сельской местности, более холодных кондиционерах и

промышленных нагрузках в городских районах.

2.2.2. Факторы, влияющие на системные потери

Ниже приведены некоторые факторы, влияющие на системные потери [3]:

1.Циркулирующий ток: в современных сетях с высокой степенью взаимосвязи несоблюдение постоянного профиля напряжения

в сетях приведет к протеканию циркулирующих токов. Поэтому для системы Power

важно поддерживать строгие ограничения по напряжению, чтобы минимизировать потери.

2. Балансировка фаз: это важно при работе с сильно загруженными линиями, цель

— сбалансировать фазовую нагрузку так, чтобы максимальное отклонение от среднего было ниже 10%.

3. Коэффициент мощности: При единичном коэффициенте мощности ток минимален, и любая реактивная составляющая вызовет увеличение тока на

, что приведет к увеличению потерь реальной мощности. Для больших индуктивных нагрузок потери из-за

вольт-ампер, реактивная (VAR) становятся значительными, и становится необходимой компенсация на стороне потребления (т. Е.

путем установки шунтирующих конденсаторов). Кроме того, в результате увеличения тока в системе падение напряжения

из-за сопротивления линии больше, чем было бы при единичном коэффициенте мощности.

4. Регулировка напряжения: поскольку потери в линии увеличиваются с квадратом тока нагрузки, либо поддерживая, либо

увеличивая нормальное рабочее напряжение системы, можно уменьшить как максимальное потребление, так и потери энергии

.

2.2.3. Меры по обеспечению высокого снижения нетехнических потерь во время передачи электроэнергии

1. В случае кражи электроэнергии необходимо ввести в действие закон о капитале, имеющий исковую силу, а технические специалисты коммунального предприятия

должны пройти обучение тому, как выполнять эффективный учет в конкретном сообществе и

, наконец, регулярный аудит счета за коммунальные услуги компании, по крайней мере, ежемесячно или ежеквартально [2].

2. Снижение налогов или тарифов, уплачиваемых некоторыми гражданами малого и среднего бизнеса (например,

сельскохозяйственных фермеров, портных, парикмахеров и т. Д.), Должно получать субсидии на использование коммунальных услуг. Это побудит их

держаться подальше от преступности и отдать себя обществу.

3. Надлежащая государственная политика, такая как поощрение переезда промышленных предприятий в сельские общины, что

сократит миграцию людей в крупные городские районы, в которых уже проживает много населения, такие как Лагос,

Онитша, Аба и т. Д.А также предоставление этим отраслям или компаниям освобождения от налогов на срок, например, 10 лет создания в

, в этой сельской местности, например Индонезия и Сингапур. [5]

2.2.4. Меры по сокращению технических потерь [2]

1. Выявление самых слабых мест в системе распределения и усиление / улучшение их так, чтобы

извлекал максимальную выгоду из ограниченных ресурсов

2. Уменьшение длины линий LT на перенос распределительных подстанций / установки дополнительных распределительных трансформаторов (ДТ)

.

Прогнозные модели потерь тока, напряжения и мощности на линиях электропередачи

Современное и цивилизованное общество настолько сильно зависит от использования электроэнергии, потому что она была самым мощным средством содействия экономическому, промышленному и социальному развитию . Электроэнергия, произведенная на электростанциях, передается в центры нагрузки, откуда она распределяется между потребителями по линиям электропередачи, проложенным из одного места в другое. В результате физических свойств среды передачи некоторая передаваемая мощность теряется для окружающей среды.Общее влияние потерь мощности на систему — уменьшение количества энергии, доступной потребителям. Точное знание потерь при передаче зависит от способности правильно прогнозировать доступные ток и напряжение на линиях передачи. Поэтому были сформулированы выражения математической физики, изображающие эволюцию тока и напряжения на типичной линии передачи, и полученные из них модели для прогнозирования имеющихся тока и напряжения, соответственно, в любой точке линии передачи.Прогностические модели развивались как явные выражения пространственной переменной, и они хорошо согласуются с эмпирическими данными и реальностью.

1. Введение

Невозможно переоценить важность электроэнергии в современном мире, поскольку она является ключевым источником энергии для промышленной, коммерческой и бытовой деятельности [1]. Его наличие в нужном количестве имеет важное значение для развития цивилизации.

Электроэнергия вырабатывается на электростанциях, которые обычно расположены далеко от центров нагрузки.Таким образом, требуется разветвленная сеть проводов между электростанциями и потребителями. Эту сеть проводов можно разделить на два основных компонента, называемых системой передачи и системой распределения. Система передачи предназначена для доставки большого количества энергии от электростанций к центрам нагрузки и крупным промышленным потребителям, а система распределения предназначена для доставки энергии от подстанций к различным потребителям.

Известно, что эффективности передающего компонента электроэнергетической системы препятствует ряд проблем, особенно в странах третьего мира.Основные проблемы, указанные в [2], включают применение несоответствующих технологий, неадекватность материалов, оборудования и рабочей силы.

Из физики передачи электроэнергии, когда проводник подвергается воздействию электроэнергии (или напряжения), электрический ток течет в среде. Сопротивление потоку создает тепло (тепловую энергию), которая рассеивается в окружающую среду. Эта потеря мощности называется омической потерей [3]. Кроме того, если приложенное напряжение превышает критический уровень, возникает другой тип потери мощности, называемый эффектом коронного разряда [4].Потери мощности накапливаются по мере протекания индуцированного тока и распространения эффекта коронного разряда по линиям передачи. Потери мощности могут отнять значительную часть передаваемой мощности, поскольку линии передачи обычно проходят на большие расстояния, иногда в несколько сотен километров [5]. Общее влияние потерь мощности на систему — уменьшение количества энергии, доступной потребителям. Следовательно, точное знание потерь мощности в линиях электропередачи будет полезно при планировании подачи достаточного количества энергии, необходимой в электрической сети.

Одним из способов уменьшения потерь в процессе передачи электроэнергии является применение некоторых стратегий для уменьшения потерь. Рамеш и др. В [6] рассматривается минимизация потерь мощности в распределительных сетях с помощью реструктуризации фидеров, реализации распределенной генерации и метода размещения конденсаторов. Rugthaicharoencheep и Sirisumrannukul [7] использовали реконфигурацию фидера для снижения потерь в распределительной системе с распределенными генераторами от Tabu Search. Sinsuphun et al.[8] работали над минимизацией потерь с использованием оптимального потока мощности на основе интеллекта роя. Недавно был применен классический метод оптимизации, чтобы сформулировать оптимальную стратегию, которая снижает потери мощности при передаче до минимума [9]. Стратегия заключается в передаче электроэнергии при очень низком токе с высоким рабочим напряжением, близким к критическому разрушающему напряжению, и расстоянием между линиями передачи не меньше, чем значение, где и являются радиусами передающей среды и фазным напряжением, соответственно.

В этой статье мы предлагаем математические модели для прогнозирования доступного тока и напряжения, а также потерь мощности на типичной линии передачи, чтобы иметь возможность рассчитать доступную полезную электрическую мощность для удовлетворения потребностей потребителей. В процессе изучается эволюция тока и напряжения в линии передачи, и строятся модели для прогнозирования как тока, так и напряжения. В конце концов, желаемая модель для прогнозирования потерь мощности в линиях электропередачи была сформулирована путем преобразования функции потерь мощности в задачу математической физики.Эта стратегия привела к исключению из модели всех параметров передачи.

В следующем разделе мы выводим уравнения, которые характеризуют эволюцию электрического тока и напряжения на типичной линии передачи. В разделе 3 получена прогнозная модель потерь мощности, возникающих в различных местах на линии передачи. Анализ моделей проводится и обсуждается в Разделе 4, а работа завершается в Разделе 5.

2. Поток мощности по линиям передачи

В этом разделе мы выводим выражения, которым напряжение и ток должны удовлетворять при равномерной передаче. линий.Реальная линия передачи будет иметь некоторое последовательное сопротивление, связанное с потерями мощности в проводнике [10]. Также может быть некоторая шунтирующая проводимость, если изоляционный материал, удерживающий два проводника, имеет некоторый ток утечки. Следовательно, сопротивление и проводимость несут ответственность за потери мощности в линиях передачи [11]. С этой целью мы формулируем модель линии передачи с потерями, в которой учитывается влияние последовательного сопротивления () и шунтирующей проводимости () на линии передачи.

2.1. Формулировка модели

Здесь мы заинтересованы в определении степени, в которой выходное напряжение и ток отличаются от своих входных значений на элементарной части линии передачи. Таким образом, мы рассматриваем эквивалентную схему линии передачи длины, содержащей сопротивление и проводимость, как показано на рисунке 1. Схема показывает, как мощность (как напряжение, так и ток), протекающая через среду передачи, считается расположенной вдоль пространственной переменной ([12 ], стр.255–260). Применяя закон напряжения Кирхгофа [13] к эквивалентной схеме ЛЭП, имеем которое при упрощении, разделении на и принятии пределов, стремящихся к нулю, упрощается до и откуда у нас Используя закон Кирхгофа [13], который также при упрощении, делении на и принятии пределов, стремящихся к нулю, упрощается до который дополнительно упрощается до поскольку не зависит от.Дифференцируя (6) снова по, получаем Подставляя (6) в (3) и (2) в (7), получаем Уравнения (8) и (9) представляют собой выражения математической физики, которые характеризуют поток энергии по линиям передачи.