تتمثل المشكلة الملحة في صناعة الطاقة الكهربائية الحديثة في فقدان الكهرباء ، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالمكون المالي. هذا نوع من الاحتياطي للحصول على فوائد إضافية ، مما يزيد من ربحية عملية الإنتاج. سنحاول التعامل مع جميع جوانب هذه القضية وإعطاء فكرة واضحة عن تعقيدات فقدان الكهرباء في الشبكات.
ما هو فقدان الطاقة الكهربائية؟
بالمعنى الواسع ، يجب فهم خسائر الطاقة على أنها الفرق بين إيرادات الشبكة والاستهلاك الفعلي (العرض المفيد). يتضمن حساب الخسائر تحديد كميتين ، يتم إجراؤه من خلال حساب الطاقة الكهربائية. بعض يقف مباشرة في المحطة الفرعية ، والبعض الآخر في المستهلكين.
يمكن حساب الخسائر بالقيمة النسبية والمطلقة. في الحالة الأولى ، يتم إجراء الحساب كنسبة مئوية ، في الثانية - بالكيلوواط ساعة. ينقسم الهيكل إلى فئتين رئيسيتين بسبب الحدوث. وتسمى الخسائر الكلية الفعلية وهي أساس فعالية الوحدة.
أين يتم الحساب؟
يتم حساب فقد الكهرباء في الشبكات الكهربائية في المجالات التالية:
- للمؤسسات التي تولد الطاقة وتوصيلها إلى الشبكة. يعتمد المستوى على تكنولوجيا الإنتاج ، التحديد الصحيح لاحتياجات الفرد ، وتوافر المحاسبة التقنية والتجارية. تتحمل المؤسسات التجارية (المدرجة في السعر) خسائر التوليد أو تضاف إلى المعايير والقيم الفعلية للمناطق أو شركات الشبكات الكهربائية.
- لشبكة الجهد العالي. ويصاحب انتقال لمسافات طويلة من مستوى عال من فقدان الكهرباء في خطوط ومعدات الطاقة من المحطات الفرعية 220/110/35/10 كيلو فولت. يتم حسابه عن طريق تحديد المعيار ، وفي الأنظمة الأكثر تقدماً من خلال أجهزة القياس الإلكترونية والأنظمة الآلية.
- شبكات التوزيع ، حيث يتم تقسيم الخسارة إلى تجارية وفنية. في هذا المجال يصعب التنبؤ بمستوى الحجم بسبب عامل التعقيد المتمثل في ربط المشتركين بنظم المحاسبة الحديثة. يتم احتساب الخسائر في نقل الكهرباء على أساس المبدأ المستلم مطروحاً منه الدفع مقابل الطاقة الكهربائية المستهلكة. يتم تعريف الأجزاء الفنية والتجارية من خلال المعيار.
الخسائر الفنية: الأسباب المادية وأين تنشأ
يكمن جوهر الخسائر التقنية في النقص في التكنولوجيا والموصلات المستخدمة في صناعة الطاقة الكهربائية الحديثة. في عملية توليد ونقل وتحويل الكهرباء ، تنشأ الظواهر الفيزيائية التي تخلق ظروف التسرب الحالي أو تسخين الموصلات أو لحظات أخرى. قد تحدث خسائر فنية في البنود التالية:
- المحولات. يحتوي كل محول طاقة على لفتين أو ثلاث لفات ، يوجد قلبها في منتصفها. في عملية تحويل الكهرباء من الأكبر إلى الأصغر ، يحدث التسخين في هذا العنصر ، مما يعني ظهور الخسائر.
- خطوط الكهرباء. عند نقل الطاقة عبر المسافات ، هناك تسرب للتيار إلى التاج لخطوط علوية ، تسخين الموصلات. تؤثر المعلمات التقنية التالية على حساب فقد الخط: الطول ، المقطع العرضي ، الثقل النوعي للموصل (النحاس أو الألومنيوم) ، عوامل فقد الطاقة ، على وجه الخصوص ، معامل توزيع الأحمال ، معامل شكل الرسم البياني.
- معدات إضافية.يجب أن تشمل هذه الفئة العناصر الفنية التي تشارك في توليد الكهرباء ونقلها وقياسها واستهلاكها. قيم هذه الفئة ثابتة في الغالب أو تؤخذ في الاعتبار من خلال العدادات.
لكل نوع من عناصر الشبكة الكهربائية التي يتم حساب الخسائر الفنية فيها ، يوجد تقسيم إلى خسائر التباطؤ وخسائر التحميل. تعتبر الأولى قيمة ثابتة ، وتعتمد الأخيرة على مستوى التخطي ويتم تحديدها للفترة التي يتم تحليلها ، غالبًا لمدة شهر.
الخسائر التجارية: الاتجاه الرئيسي لزيادة الكفاءة في صناعة الطاقة الكهربائية
تعتبر الخسائر التجارية للكهرباء من الصعب التنبؤ بها ، لأنها تعتمد على المستهلكين ، لرغبتهم في خداع الشركة أو الدولة. أساس هذه المشاكل هي:
- مكون موسمي. إن استثمار الأفراد على الطاقة الكهربائية التي تم إصدارها بالفعل يتم استثماره في المفهوم المقدم. على سبيل المثال ، يوجد في جمهورية بيلاروسيا سببان لظهور "الموسم" - وهذا هو توفر مزايا التعريفة الجمركية والدفع ليس في الأول ، ولكن في الخامس والعشرين.
- عيوب أجهزة القياس وتشغيلها غير الصحيح. الوسائل التقنية الحديثة لتحديد الطاقة المستهلكة تبسيط كبير مهمة خدمة الاشتراك. ولكن يمكن أن تفشل الإلكترونيات أو النظام المحاسبي المعدل بطريقة غير صحيحة ، وهو ما يسبب نمو الخسائر التجارية.
- السرقة والتقليل من قراءات العدادات من قبل المنظمات التجارية. هذا هو موضوع منفصل للمناقشة ، والذي ينطوي على الحيل المختلفة للأفراد والكيانات القانونية لخفض تكاليف الكهرباء. كل هذا يؤثر على نمو الخسائر.
الخسائر الفعلية: بشكل عام
لحساب الخسائر الفعلية ، من الضروري إضافة المكون التجاري والفني. ومع ذلك ، يتم الحساب الفعلي لهذا المؤشر بشكل مختلف ، معادلة فقدان الكهرباء هي كما يلي:
مقدار الخسائر = (الدخل إلى الشبكة - إجازة مفيدة - التدفقات إلى أنظمة الطاقة الأخرى - الاحتياجات الخاصة) / (الدخل إلى الشبكة - بلا خسائر - التدفقات - الاحتياجات الخاصة) * 100 ٪
معرفة كل عنصر ، وتحديد الخسارة الفعلية من حيث النسبة المئوية. لحساب المعلمة المطلوبة في القيم المطلقة ، من الضروري إجراء العمليات الحسابية فقط مع البسط.
ما المستهلكين يعتبرون بلا خسائر وما هي التدفقات؟
في الصيغة أعلاه ، يتم استخدام مفهوم "بلا خسارة" ، والذي يتم تحديده بواسطة أجهزة القياس التجارية في المحطات الفرعية ذات الجهد العالي. تتحمل الشركة أو المؤسسة بشكل مستقل تكلفة فقدان الكهرباء ، والتي يتم أخذها في الاعتبار بواسطة العداد عند نقطة الاتصال بالشبكات.
أما بالنسبة للتدفقات ، فهي تنتمي أيضًا إلى خسائر ، على الرغم من أن العبارة غير صحيحة تمامًا. بمعنى عام ، هذه هي الطاقة الكهربائية التي يتم إرسالها من نظام طاقة إلى آخر. كما تتم المحاسبة باستخدام الأدوات.
الاحتياجات الخاصة وفقدان الطاقة الكهربائية
يجب أن تنسب الاحتياجات الخاصة إلى فئة خاصة وقسم الخسائر الفعلية. لتشغيل الشبكات الكهربائية ، يلزم توفير تكاليف الحفاظ على عمل المحطات الفرعية ومراكز التسوية النقدية والمباني الإدارية والوظيفية للرسالة. يتم إصلاح كل هذه القيم وتنعكس في المعلمة المقدمة.
طرق حساب الخسائر الفنية في شركات الطاقة الكهربائية
يتم فقد الكهرباء في الشبكات الكهربائية وفقًا لطريقتين رئيسيتين:
- حساب وإعداد معيار الخسارة ، الذي يتم تنفيذه من خلال برنامج خاص ، والذي يحتوي على معلومات حول طوبولوجيا المخطط. وفقا لهذا الأخير ، يتم تحديد القيم القياسية.
- إعداد اختلالات لكل عنصر من عناصر الشبكات الكهربائية.أساس هذه الطريقة هو تجميع الأرصدة يوميًا وأسبوعيًا وشهريًا في شبكات التوزيع عالية الجهد والتوزيع.
كل خيار لديه ميزات وفعالية. يجب أن تفهم أن اختيار الخيار يعتمد على الجانب المالي للمشكلة.
حساب الخسائر القياسية
يتم احتساب خسائر الكهرباء في الشبكات في العديد من بلدان رابطة الدول المستقلة وأوروبا باستخدام هذه المنهجية. كما ذكر أعلاه ، تتضمن العملية استخدام برامج متخصصة ، حيث توجد قيم قياسية وطوبولوجيا دارة الشبكات الكهربائية.
للحصول على معلومات حول الخسائر الفنية من موظف في المنظمة ، سيكون من الضروري إدخال خصائص المرور على وحدة تغذية الطاقة النشطة والمتفاعلة ، لتحديد الحد الأقصى لقيم الطاقة النشطة والمتفاعلة.
تجدر الإشارة إلى أن خطأ هذه النماذج يمكن أن يصل إلى 25 ٪ فقط عند حساب خسائر الكهرباء في الخط. يجب اعتبار الطريقة المقدمة قيمة رياضية تقريبية. هذا هو النقص في منهجية حساب الخسائر التقنية في الشبكات الكهربائية.
تستخدم برنامج الحساب
في الوقت الحالي ، هناك عدد كبير من البرامج التي تحسب الخسائر الفنية القياسية. يعتمد اختيار المنتج على تكلفة الخدمة والمنطقة والنقاط المهمة الأخرى. في جمهورية بيلاروسيا ، يعتبر DWRES البرنامج الرئيسي.
تم تطوير البرنامج من قبل مجموعة من العلماء والمبرمجين في الجامعة التقنية الوطنية البيلاروسية تحت إشراف البروفيسور ن. فرسانانوف. أداة حساب معيار الخسارة محددة ، ولها عدد من مزايا وعيوب النظام.
بالنسبة للسوق الروسية ، يعد برنامج RPT 3 ، الذي تم تطويره بواسطة متخصصين في شركة STC Electric Power Industry OJSC ، شائعًا للغاية. البرنامج جيد جدًا ، وهو يؤدي المهام ، ولكن لديه أيضًا عددًا من الجوانب السلبية. ومع ذلك ، يتم حساب القيم القياسية بالكامل.
عدم التوازن في شبكات الجهد العالي والتوزيع
يمكن الكشف عن فقدان الكهرباء لخطة تقنية من خلال طريقة أخرى. لقد سبق ذكره أعلاه - من المفترض أن جميع شبكات الجهد العالي أو شبكات التوزيع مرتبطة بأجهزة القياس. أنها تساعد في تحديد القيمة بأدق ما يمكن. بالإضافة إلى ذلك ، توفر هذه التقنية معركة حقيقية ضد المتعثرين والسرقة وإساءة استخدام معدات الطاقة.
تجدر الإشارة إلى أن هذا النهج ، على الرغم من فعاليته ، لا ينطبق في الظروف الحديثة. لذلك ، من الضروري اتخاذ تدابير جادة مع ارتفاع التكاليف لتنفيذ الربط بين جميع المستهلكين بالسجلات الإلكترونية مع نقل البيانات (ASKUE).
كيفية تقليل الخسائر الفنية: الطرق والحلول
تساعد الاتجاهات التالية في تقليل الخسائر في الخطوط ومحطات التحويل الفرعية:
- وضع التشغيل المحدد للمعدات المحدد بشكل صحيح ، يؤثر استخدام السعة على فقد الحمل. هذا هو السبب في أن المرسل ملزم باختيار وضع التشغيل الأكثر قبولا والحفاظ عليه. من المهم أن تتصل بالاتجاه المقدم باختيار نقاط الاستراحة العادية ، وحسابات تحميل المحولات ، وما إلى ذلك.
- استبدال المعدات بأخرى جديدة ذات معدلات التباطؤ المنخفضة أو التعامل بشكل أفضل مع فقد الحمل. بالنسبة لخطوط الطاقة ، يُفترض استبدال الأسلاك بقطاع عرضي أكبر ، وهو استخدام الموصلات المعزولة.
- تقليل وقت صيانة المعدات ، مما يؤدي إلى انخفاض استهلاك الطاقة لتلبية الاحتياجات الخاصة.
الحد من المكون التجاري للخسائر: الفرص الحديثة
تتضمن فقد الكهرباء في الجزء التجاري استخدام الطرق التالية:
- تركيب أجهزة القياس والأنظمة مع خطأ أقل.في الوقت الحالي ، تعتبر الخيارات ذات فئة الدقة البالغة 0.5 ثانية هي الأمثل.
- استخدام أنظمة نقل المعلومات الآلية ، ASKUE ، والتي صممت لإزالة التقلبات الموسمية. مراقبة الشهادة هي شرط لمكافحة السرقة وعدم الإبلاغ.
- تنفيذ غارات على عناوين إشكالية ، والتي يتم تحديدها من خلال نظام توازن شبكة التوزيع. هذا الأخير هو ذات الصلة عند ربط المشتركين مع القياس الحديثة.
- استخدام التقنيات الحديثة لتحديد المحاسبة الضئيلة للأنظمة ذات المحولات الحالية. تتعرف الأجهزة المتخصصة على معامل الإزاحة لمماس ناقلات توزيع الطاقة الكهربائية.
يعد فقدان الكهرباء في الشبكات الكهربائية مؤشرا هاما له إمكانات كبيرة للمؤسسات التجارية لأعمال الطاقة. انخفاض الخسائر الفعلية يؤدي إلى زيادة في الأرباح ، وهذا يؤثر على الربحية. في الختام ، تجدر الإشارة إلى أن المستوى الأمثل للخسائر يجب أن يكون 3-5 ٪ حسب المنطقة.