РАСПРЕДЕЛЕННАЯ ГЕНЕРАЦИЯ В СХЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

В данной работе рассмотрена интеграция источников собственной генерации в существующую систему электроснабжения предприятия. Произведена оценка эффективности вариантов подключения. Цель работы заключается в разработке алгоритма выбора мощности и места подключения источников распределенной генерации на предприятии.

РАСПРЕДЕЛЕННАЯ ГЕНЕРАЦИЯ В СХЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

УДК 621.31

Погодин Андрей Александрович

ГБОУ ВО НГИЭУ Инженерный институт

магистрант кафедра «Электрификация и автоматизация»,

г. Княгинино, Россия

E-mail:andreyvergil@gmail.com

DISTRIBUTED GENERATION IN ELECTRICAL POWER SUPPLY DIAGRAMS INDUSTRIAL PRODUCTION

Pogodin Andrey Alexandrovich

master student Department of Electrification and Automation,

GBOU VO NGIEU, Engineering Institute

Knyaginino, Russia

E-mail:andreyvergil@gmail.com

АННОТАЦИЯ:

В данной работе рассмотрена интеграция источников собственной генерации в существующую систему электроснабжения предприятия. Произведена оценка эффективности вариантов подключения. Цель работы заключается в разработке алгоритма выбора мощности и места подключения источников распределенной генерации на предприятии.

ANNOTATION:

In this article, the integration of own generation sources into the existing power supply system of an enterprise is considered. Evaluated the effectiveness of connectivity options. The purpose of the work is to develop an algorithm for selecting the power and location for connecting distributed generation sources in the enterprise.

Ключевые слова: промышленное предприятие, схема электроснабжения, распределенная генерация, эффективность

Keywords: industrial enterprise, power supply scheme, distributed generation, efficiency

Изменение экономики, преобладание рыночных отношений [5], определенным образом влияют на систему электроснабжения предприятия. Крупные потребители все чаще интересуются внедрением т. н. «малой генерации» для обеспечения собственных мощностей электроэнергией. Следует подчеркнуть, что речь идет о собственном, рабочем (а не резервном), источнике энергоснабжения мощностью порядка нескольких МВт и Гкал/ч, вырабатывающих электрическую и тепловую энергию непосредственно в точке потребления.

Трудности для предприятий, в числе которых повышение затрат на электрическую и тепловую энергию, длительные сроки или невозможность подключения к соответствующим сетям [3], делают наличие «распределенной генерации» (РГ) на предприятии в экономическом отношении выгодным, а в плане повышения надежности энергоснабжения [4] просто необходимым.

Как показывает проведенный анализ и накапливающийся опыт проектирования, наличие у потребителя рабочего (не резервного), даже относительно небольшого по мощности, источника электроэнергии оказывает существенное влияние на формирование всей схемы электроснабжения предприятия и режимов ее работы [1], [6]. Схема выдачи мощности объекта РГ учитывает предполагаемый режим его работы: автономный или паралельный с ЕЭС [2].

Рассмотрим характерные схемы электроснабжения предприятий [1]:

Рис. 1 –Схема электроснабжения среднего по мощности промышленного предприятия

Рис. 2 -Однолинейная схема электроснабжения промышленного предприятия имеющего в своем составе ТЭЦ

Рис.3 –Однолинейная схема электроснабжения промышленного предприятия с подключением генераторов на параллельный режим работы с энергосистемой

Рис. 4 –Однолинейная схема электроснабжения промышленного предприятия с возможностью работы генераторов параллельно или автономно с энергосистемой

Рис. 5 –Однолинейная схема подключения генераторов малой мощности

На рис. 5 схема состоит из главной понижающей подстанции, которая включает два трансформатора 110/6(10) кВ и распределительного устройства, распределительного пункта 6(10) кВ питания предприятия и трансформаторных подстанций остальных потребителей. На РП предприятия питание подается через токоограничивающие реакторы, мини- ТЭЦ подключены непосредственно к секции 6(10) кВ.

Произведем оценку эффективности вариантов подключения источников собственной генерации к схемам электроснабжения изображенным на рис. 1- 5 по потерям электроэнергии в элементах сети. Источник распределенной генерации будем подключать поочередно к шинам п/с-14, шинам РУ ГПП, шинам ВН трансформатора ГПП ТДН-16000/110.

Расчет произведены в программе RastrWin 3, сравнение полученных результатов занесено в таблицу 1.

В качестве примера расчета приведем расчет потерь схемы электроснабжения существующего промышленного предприятия по производству синильной кислоты
(рис. 6).

\\Coffee\рабочий проект\схемко2.GIF

Рис. 6 –Однолинейная схема электроснабжения производства синильной кислоты

Таблица 1 –Сравнение результатов расчётов по потерям электроэнергии в элементах сети в различных схемах

Режим работы сети dP, кВт dQ, квар dS,кВА
1 2 3 4
Схема электроснабжения существующего предприятия с отключенной генерацией электроэнергии 231,707 100,5692 252,5912
с генерацией, подключенной на шины п/с-14 222,8514 92,719 241,37
с генерацией, подключенной на шины РУ 6кВ ГПП 256,7028 106,521 277,926
с генерацией, подключенной на шины ВН трансформатора ГПП 116,0058 228,799 250,527
Схема электроснабжения, приведенная на рисунке 1 с отключенной генерацией электроэнергии 308,1514 154,848 344,87
с генерацией, подключенной на шины РП- 6(10) кВ 267,1672 267,167 299,56
с генерацией, подключенной на шины РУ 6кВ ГПП 338,9666 170,333 379,357
нагрузок с генерацией, подключенной на шины ВН трансформатора ГПП 159,638 319,247 356,936
Схема электроснабжения, приведенная на рисунке 2 с отключенной генерацией электроэнергии 243,2924 107,207 265,865
с генерацией, подключенной на шины РП- 6(10) кВ 233,9946 98,8386 254,012
с генерацией, подключенной на шины РУ 6кВ ГПП 269,5386 113,551 292,489
нагрузок с генерацией, подключенной на шины ВН трансформатора ГПП 121,8062 243,899 272,624
Схема электроснабжения, приведенная на рисунке 3 с отключенной генерацией электроэнергии 254,8778 120,683 282,006
с генерацией, подключенной на шины РП- 6(10) кВ 245,1366 111,263 269,207
с генерацией, подключенной на шины РУ 6кВ ГПП 282,373 127,825 309,959
нагрузок с генерацией, подключенной на шины ВН трансформатора ГПП 127,6064 274,558 302,765
Схема электроснабжения, приведенная на рисунке 4 с отключенной генерацией электроэнергии 251,2702 109,62 274,141
с генерацией, подключенной на шины РП- 6(10) кВ 241,6668 101,064 261,949
с генерацией, подключенной на шины РУ 6кВ ГПП 278,3762 116,107 301,639
нагрузок с генерацией, подключенной на шины ВН трансформатора ГПП 125,8 249,391 279,322
Схема электроснабжения, приведенная на рисунке 5 с отключенной генерацией электроэнергии 278,048 130,755 307,252
с генерацией, подключенной на шины РП- 6(10) кВ 267,422 120,535 293,331
с генерацией, подключенной на шины РУ 6кВ ГПП 308,043 138,477 337,737
нагрузок с генерацией, подключенной на шины ВН трансформатора ГПП 139,207 297,438 328,402

dP, dQ– представляют суммарные потери активной и реактивной мощностей сети; dS- потери полной мощности в трансформаторах.

Исходя из данных, приведенных в таблице, можем считать, что наиболее эффективным с точки зрения потерь электроэнергии в схеме электроснабжения является применение схемы, которая используется на существующем предприятии по производству синильной кислоты. Подключать источник собственной генерации наиболее эффективно на шины п/с-14(6 кВ), т.е. как можно ближе к потребителям участка производства синильной кислоты.

Данная методика выбора эффективного варианта подключения распределенной генерации к схемам электроснабжения может быть широко применима на других предприятиях со схожей компоновкой.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Фишман B.C. Влияние генерирующей мощности мини-ТЭЦ на формирование структуры и оптимизацию режимов работы системы электроснабжения промышленного предприятия //журнал Энергоэффективность: опыт, проблемы, решения. -№1, -1999, — С. 1-6.
  2. Волков М.С. Особенности схем выдачи мощности объектов распределенной генерации //журнал «Энергоэксперт» -№ 5, -2015, -рубрика «Распределенная генерация».
  3. Периодический открытый семинар «Проблемы подключения и эксплуатации малой генерации» [Электронный ресурс] // -НП РНК СИГРЭ. -[Офиц. сайт]. URL: http://cigre.ru/activity/conference/seminar_c6/ (дата обращения: 02.11.2018)
  4. Вуколов В. Ю., Осокин В. Л., Папков Б. В. Повышение надежности и эффективности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей // Техника в сельском хозяйстве. 2014. № 3. С. 26.
  5. Папков Б. В., Вуколов В. Ю. Риски территориальных сетевых организаций в условиях «котловой» системы тарифообразования // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2009. Вып. 4. С. 92–94
  6. Куликов, А.Л. Метод имитирования случайного графика нагрузки с заданными параметрами для обучения автоматики электроснабжения /А.Л. Куликов, М.В. Шарыгин, В.Ю. Вуколов//Вестник НГИЭИ. -2017. -№ 3 (70). -С. 40 -49.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *