Выбор параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения на основе математического моделирования режима их работы
Диссертация
Основные результаты диссертационной работы были получены автором в ходе исследований, выполнявшихся в рамках научного направления «Разработка научных и методических основ энергосберегающих технологий на основе вычислительного интеллекта», проводимого по плану научных работ кафедры «Электропривод и автоматизация промышленных установок» ГОУ ВПО Комсоодольского-на-Амуре государственного технического… Читать ещё >
Содержание
- Условные обозначения
- ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДИК ПО ВЫБОРУ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ГОРОДСКИХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
- 1. 1. Городские системы электроснабжения низкого напряжения и основные параметры их элементов
- 1. 2. Нагрузки элементов системы электроснабжения
- 1. 2. 1. Расчет значения зимнего суточного максимума
- 1. 2. 2. Типовые графики колебания электрических нагрузок
- 1. 3. Требования нормативных документов по выбору параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения
- 1. 3. 1. Выбор сечений жилы проводников
- 1. 3. 2. Выбор числа и мощности трансформаторов
- 1. 4. Обзор существующих математических моделей и методик выбора параметров элементов городских систем электроснабжения
- Выводы по первой главе
- ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ СУЩЕСТВУЮЩИХ ГОРОДСКИХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
- 2. 1. Структура и основные характеристики городской системы электроснабжения (г.Комсомольск-на-Амуре)
- 2. 2. Трансформаторные подстанции и трансформаторы
- 2. 3. Кабельные линии 0.4 кВ
- 2. 4. Анализ нагрузок элементов городской системы электроснабжения низкого напряжения
- 2. 4. 1. Анализ максимальных нагрузок жилых домов
- 2. 4. 2. Анализ нагрузок кабельных линий 0.4 кВ
- 2. 4. 3. Анализ нагрузок трансформаторных подстанций и трансформаторов в них
- 2. 4. 4. Общий анализ нагрузок
- 2. 5. Анализ потерь в элементах городской системы электроснабжения низкого напряжения
- 2. 5. 1. Анализ потерь в кабельных линиях
- 2. 5. 2. Анализ потерь в понижающих трансформаторных подстанциях
- 2. 5. 4. Общий анализ потерь.'
- 2. 6. Анализ соответствия параметров элементов существующих городских систем электроснабжения низкого напряжения нормативным рекомендациям
- 2. 6. 1. Анализ соответствия сечения жилы кабеля
- 2. 6. 2. Анализ соответствия выбора мощности понижающих трансформаторных подстанций и трансформаторов в
- 3. 1. Постановка задачи и выбор целевой функции
- 3. 2. Математическая модель
- 3. 3. Вычисление потерь в элементах городской системы электроснабжения низкого напряжения
- 3. 3. 1. Влияние нагрева проводника под воздействием тока на величину джоулевых потерь в нем
- 3. 3. 2. Вычисление потерь электроэнергии в кабельных линиях
- 3. 3. 3. Вычисление потерь электроэнергии в понижающих трансформаторах
- 3. 3. 4. Полные потери электроэнергии в городской системе электроснабжения низкого напряжения
- 3. 4. Алгоритмы поиска оптимальных параметров элементов существующих городских систем электроснабжения низкого напряжения
- 3. 4. 1. Алгоритм определения длины и местоположения кабельных линий от понижающей трансформаторной подстанции до точки ввода потребителя
- 3. 4. 2. Алгоритм поиска оптимального местоположения понижающей трансформаторной подстанции и оптимальных параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения
- 3. 5. Оценка погрешности решения
- 4. 1. Обоснование параметров нагрузки городских систем электроснабжения низкого напряжения для расчетного исследования
- 4. 2. Результаты расчета параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения на основании нормативных рекомендаций
- 4. 3. Результаты расчета параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения на основании решения оптимизационной задачи и их анализ
- 4. 4. Рекомендации по выбору оптимального сечения жилы кабельной линии
- 4. 5. Рекомендации по выбору оптимальной мощности и числа трансформаторов трансформаторных подстанций и числа подключений нагрузок к трансформаторам
- 4. 6. Анализ экономической эффективности выбора параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения по предлагаемым рекомендациям
Список литературы
- Электротехнический справочник: В 3 т. Т 3. В 2 кн. Кн. 1. Производство и распределение электрической энергии (под общ.ред.профессоров МЭИ: И. Н. Орлова (гл.ред.) и др.) М.: Энергоатомиздат, 1988. — 880 е.: ил.
- РД 34.20.185−94. Инструкция по проектированию городских электрических сетей.
- Козлов В.А. Электроснабжение городов. Изд. 2-е переработанное. -Л.: «Энергия». 1977. -280 с.
- Правило устройства электроустановок. 6-е и 7-е изд. Новосибирск: Сиб.унив.изд-во, 2007.
- ГОСТ 30 830–2002. Трансформаторы силовые. Часть 1. Общие положения. М.: изд-во стандартов, 2003.
- ГОСТ 11 677–85. Трансформаторы силовые. Общие технические условия. М.: изд-во стандартов,. 1985.7 ГОСТ 12 022–96
- Компания «Калугаэнерго финанс». Каталог поставляемого оборудования. http://www.kef.ru/ttranssilmasltm.shtml
- ГОСТ 18 410–73. Кабели силовые с пропитанной бумажной изоляцией. Технические условия.
- Белорусов Н.И. и др. Электрические кабели, провода и шнуры: (справочник) / Белорусов Н. И., Саакян А. Е., Яковлева А. И. М.: Энергия, 1979. — 416с., ил.
- Электротехнический справочник: В 3 т. Т 2. Электротехнические изделия и устройства (под общ.ред.профессоров МЭИ: И. Н. Орлова (гл.ред.) и др.) М.: Энергоатомиздат, 1986. — 712 е.: ил.
- Жилин Б.В. Расчет электрических нагрузок и параметров электропотребления на ранних стадиях проектирования. http://www.kudrinbi.ru/pubHc/531/
- СП 31−110−2003. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий.
- Инструкция по расчету электрических нагрузок жилых зданий.
- Тимченко В.Ф. Колебания нагрузки и обмен мощности энергосистем. Анализ и синтез для решения задач управления режимами объединенных энергосистем, под ред. В.А.ВениКова. М., Энергия, 1975. 208 е.: ил.
- Тульчин И.К., Нудлер Г. И. Электрические сети жилых и общественных зданий. М.: Энергоатомиздат, 1983. — 304 е.: ил.
- Гальперова Е.В. Методы исследования и прогнозирования энергопотребления на региональном уровне.
- Ткачева Ю.И. Разработка методов и технических средств по снижению потерь в электроэнергии в распределительных сетях низкого напряжения. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Комсомольск-на-Амуре, 2003.- 185с.
- ГОСТ 14 209–85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки. -М: изд-во стандартов, 1985.
- ГОСТ 13 109–97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
- Федоров A.A. Электроснабжение промышленных предприятий. М.: Госэнергоатомиздат, 1961. — 744с.
- Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов: учеб. пособие для студ. учреждений сред.проф.образования. М.: издательство Мастерство, 2002. — 320с.: ил.
- Хрущов В.М. Рациональные основы проектирования электрических сетей. Киев.: Техиздат УССР, 1932.
- Хрущов В.М. Электрические сети и линии. — М.: Энергоиздат, 1932.
- Болотов В.В. Теоретические основы выбора экономического режима сложной электроэнергетической системы. М.: Изд-во АН СССР, 1947.
- Айзенберг Б.Л., Медведский Н. И. и др. Городские электрические сети. -М.: Госэнергоиздат, 1958.
- Бутков А.Н. Определение центра нагрузок при выборе местоположения источника электроэнергии // Электрические станции-1957-№ 6. -с.78−79.
- Блок В.М., Зеберг Р. Э., Гусева С. А. Выбор оптимальных сечений проводов и кабелей методом экономических интервалов. // Электричество. 1964. — № 5. — с. 13−16.
- Ткачева Ю.И. Определение типа понижающих трансформаторов городских распределительных сетей из условия минимума годовых потерь // МФ по ПНТиО 2004.
- Типовая методика определения экономической эффективности капитальных вложений. М.: Госплан, 1969.
- Кханал Падма Прасад. Закономерности формирования оптимальных параметров и основные алгоритмы автоматизированного проектирования городских распределительных электрических сетей. Диссертация к.т.н., специальность 05.14.02.-М.: 1979.
- Ю.Мрзел. Технико-экономический анализ и оптимизация основных параметров электрических сетей систем электроснабжения города. Диссертация к.т.н. М.: 1975.
- Электрические системы. Режимы работы электрических систем и сетей. / Под ред. В. А. Веникова —М.: Высшая школа, 1975.
- Мельников H.A. Электрические сети и системы. М.: Энергия, 1975.
- Маркушевич Н.С., Солдаткина Л. А. Качество напряжения в городских электрических сетях. М.: Энергия, 1975.
- Железко Ю.С. Погрешности определения потерь энергии в электрических сетях // Электричество. — 1975. № 2. — с. 19−24.
- Козлов В.А. Городские распределительные электрические сети. JL: Энергоиздат, 1982.
- Поспелов Г. Е., Сыч Н.М. Потери мощности и энергии в электрических сетях. М.: Энергоиздат, 1983.
- Железко Ю.С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях: руководство для практических расчетов. М.: Энергоатомиздат, 1989.
- Козлов В.А. К вопросу оптимизации систем электроснабжения// Промышленная энергетика. 1992. — № 2. — С. 2−3.
- Идельчик В.И. Расчёты установившихся режимов электрических систем/ Под ред. A.B. Веникова. М.: Энергия, 1977.
- Гусейнов Ф, Г. Упрощение расчётных схем электрических систем. М.: Энергия, 1978.
- Гордиевский И.Г., Лордкипанидзе В. Д. Оптимизация параметров электрических сетей / Под ред. Г. В. Сербиновского. М.: Энергия, 1978.
- Астахов Ю.Н., Лежнюк П. Д., Нагул В. Н. О моделировании оптимальных режимов электроэнергетических систем// Электронное моделирование.-1990.-№ 2.-С. 84−89.
- Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. РД 34.20.501−95. М.: Главгосэнергонадзор, 1998.
- Электрические системы и сети в примерах и иллюстрациях: учеб. пособие для электроэнерг.спец. / В. В. Ежков, Г. К. Зарудский, Э. Н. Зуев и др.- под.ред. В. А. Строева. -М.: Высшая школа, 1999.
- Геркусов A.A. Оптимизация конструктивных параметров и режимов электропередач в системах электроснабжения : Дис.. канд. техн. наук: 05.09.03 Казань, 2004 162 с.
- Говоров Ф.П. Комплексная оптимизация режимов работы систем электроснабжения городов// Промышленная энергетика. 2000. — № 8. — С. 9−12.
- Потребич A.A., Одинцов В. П. Планирование потерь энергии в электрических сетях энергосистем. М.: Электрические станции, 1998, № 2.
- Алам Мохд. Рабиул. Обоснование рациональных параметров систем электроснабжения промышленных предприятий Народной Республики Бангладеш. Диссертация к.т.н, Специальность 05.09.03. М.: 2005.
- СНиП 2.07.01−89. Планировка и застройка городских и сельских поселений.
- Петров Г. Н. Электрические машины. В 3-х частях. 4.1. Введение. Трансформаторы. Учебник для вузов. М.: Энергия, 1974. — 240 е.: ил.
- Касаткин A.C. Электротехника. М.: Энергия, 1974. — 560 е.: ил.
- Бронштейн И.Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. -13-е изд., исправленное. -М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. -544 с.
- Потери электроэнергии в электрических сетях энергосистем / В. Э. Воротницкий, Ю. С. Железко, В. Н. Казанцев и др.- Под ред. В. Н. Казанцева. М.: Энергоатомиздат, 1983.
- Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов. М., Энергоатоиздат, 1986. — 528 с.
- Сергеенков Б.Н. и др. Электрические машины: Трансформаторы: Учеб. пособие для электромех. Спец. Вузов / Б. Н. Сергеенков, В. М. Киселев, H.A. Акимов- Под ред. И. П. Копылова. -М.: Высш. шк., 1989. -352 с.
- Шницер J1.M. Основы теории и нагрузочная способность трансформаторов. М., -JL- Госуд. Энергет. Издат., 1959. 232 с.
- Залышкин М.Д. Выбор трансформаторов в энергетических системах. М., Д., Госэнергоиздат, 1960. -96 с.'
- ГОСТ 11 920–93 Трансформаторы силовые масленые общего назначения напряжением до 35 кВ включительно. Технические условия М.: Госстандарт СССР, 1985.
- Волчков К.К., Козлов В. А. Эксплуатация сооружений городской электрической сети. -2-е изд., перераб. -Д.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979.-304 с.
- Сооружение и эксплуатация городских кабельных линий / Б. М. Баранов, П. Г. Поклад, Л. П. Смирнов и др. Изд. 2-е — М.: Высш. школа, 1969.
- Справочник по проектированию электроснабжения линий электропередачи и сетей. Под ред. Я. М. Больтама, В. И. Круповича, М. Л. Сановера. М., «Энергия», 1975. -696 с.
- Привезенцев В.А., Ларина Э. Т. Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии. Учебное пособие для вузов. М., «Энергия», 1970. -424 с.
- Потребич A.A., Овчинникова Н. С. К выбору мероприятий по снижению потерь энергии. Энергетика и электрификация, 1986, № 1.
- Пелисье Рене. Энергетические системы /Пер. с франц. (Предисл. и коммент. В.А. Веникова). -М.: В’ысш.школа, 1982. -568 с.
- Козлов В.А., Билик Н. С., Файбинович Д. Л. Справочник по проектированию систем электроснабжения городов. Л., «Энергия», 1974. -227 с.
- Федосенко Р.Я. Надежность электроснабжения и электрические нагрузки. -М.: «Энергия», 1967. -160 с. с ил.
- Указания по проектированию городских электрических сетей. В.С.Н. 7597. -М.: Информэлектро, 1976.
- Потребич A.A., Шевцов В. И. Расчет потерь энергии и выбор мероприятий по их снижению при наличии в электрической сети резкопеременной нагрузки. — Электрические станции, 1995, № 3.
- Методика определения электрических нагрузок городских потребителей. /АКХ им. К. Д. Панфилова. -М.: Стройиздат, 1981. -76 с.
- Жежеленко И.В., Степанов В. П. Развитие методов расчета электрических нагрузок. Электричество, № 2, 1993.
- Каялов Г. М. Определение потерь энергии в электрической сети по средним значениям нагрузок в ее узлах. — Электричество, 1976, № 6
- Потребич A.A. Расчет потерь энергии в электрических сетях с учетом неоднородности графиков нагрузок. — Электричество, 1990, № 6.
- Волобринский С.Д. Электрические нагрузки и балансы промышленных предприятий. Л.- «Энергия» 1976. -128 с.
- Ефимов A.A. Основы электроснабжения промышленных предприятий. -М.- Энергоатоиздат, 1983. -208 с.
- Козлов В.А. Городские распределительные электрические сети. -Л.: Энергоиздат, 1982, -224.
- Синков В.М., Богословский A.B. Оптимизация режимов энергетических систем. Высшая школа. Киев, 1973.
- Потребич A.A. К вопросу о планировании потерь энергии в электрических сетях энергосистем. Электрические станции, 1992, № 1.
- Electrical power quality and utilization. Materials of 6th international conference, Cracow, Poland. 2001.
- Bhavaraju M.P., Hebson J.D., Wood W. Emerging issues in power system planning. Proceedings of the IEEE, 1989, vol. 77, № 6.
- Hisao Ishibuchi, Manabu Nii. Fuzzy regression using asymmetric fuzzy coefficients and fuzzified neural networks. Fuzzy Sets and Systems, 2001, vol. 119(2).
- Nazarko J., Zalewski W. The Fuzzy Regression Approach to Peak Load Estimation in Power Distribution Systems. IEEE Transactions on Power Systems, August 1999, vol. 14, № 3.
- Манусов B.3., Могиленко A.B. Методы оценивания потерь электроэнергии в условиях неопределенности. Электричество, 2003, № 3.
- Журавлев В.П., Миснин M.JI. Прогнозные расчеты электропотребления, АН Молдавской ССР. -Кишенев: Штинада, 1972. -252 с.
- Саркисян С.А., Голованов JI.B. Прогнозирование развития больших систем. -М.: Статистика, 1975. -190 с.
- Гмошинский В.Г., Флиорент Г. И. Теоретические основы инженерного прогнозирования. -М.: Наука, 1973, -294 с.
- Потребил А.А. Применение метода исключения Гаусса для расчетов установившихся режимов. Изв. Вузов. Энергетика, 1987, № 3.
- Адонц Г. Т., Арутюнян А. А. Методы расчета и способы снижения расхода электроэнергии в электрических сетях энергосистем. Ереван: Луйс, 1986.
- Маркушевич Н.С. Регулирование напряжения и экономия электроэнергии. М.: Энергоатомиздат, 1984.
- Файбисович В.А. Определение параметров электрических систем: Новые методы экспериментального определения. -М.: Энергоиздат, 1982. -120 с.
- Потребич A.A. Методы расчета потерь энергии в питающих электрических сетях энергосистем. Электричество, № 8, 1995.
- Хомитов А.Х., Ганиходжаев Н. Г. Потери электроэнергии в низковольтных сетях. Ташкент: Узбекистан, 1984.
- Потребич A.A. Расчет потерь энергии в электрических сетях с учетом графиков нагрузок. Электричество, № б, 1990. -52−57 с.
- Потребич A.A. Расчет потерь энергии в электрических сетях с учетом вероятностно-статистических характеристик нагрузок. -Изв. Вузов. Энергетика, 1986, № 7.
- Потребич A.A. Моделирование графиков нагрузок для расчета потерь энергии в электрических сетях энергосистем. М.: Электричество, 1997, № 3.
- Клима И. Оптимизация энергетических систем. М., «Высшая школа», 1991.-302 с.
- Belyaev L.S., Kononov Yu.D., Makarov A.A. Methods and models for optimization of energy systems development. Soviet Experience. Review of Energy Models. — Laxenburg. HAS A, 1976, № 3.
- Румшинский JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента (справочное руководство). -М., «Наука», 1971. -192 с.
- Электрические системы. Математические задачи электроэнергетики: Учебник для студентов вузов / Под ред. В. А. Веникова -2-е изд., перераб. И доп. -М.: Высш. Школа, 1981.-288 с.
- Поярков K.M. Регулируемые трансформаторы и их эксплуатация. М., -Л., Госнергоиздат, 1962. 176 с.
- Маркушевич Н.С. Автоматизированное управление режимами энергосетей 6−20 kB. М.: Энергия, 1980.
- Под ред. В. А. Веникова, В. В. Михайлов, М. А. Поляков. Потребление электрической энергии надежность и режимы. М.- Высш. Шк., 1989. -143 с.
- Баркан Я.Д., Маркушевич Н. С. Использование статистической информации о качестве электроэнергии в электрических сетях. -М.: Энергия, 1972.
- Арзамасцев Д.А., Липес A.B. Снижение технологического расхода энергии в электрических сетях. -М.: «Высшая школа», 1989.
- Щербина Ю.В., Бойко Н. Д., Бутенко А. Н. Снижение технологического расхода энергии в энергетических сетях. Киев. Техника. 1981.
- Экономия энергии в электрических сетях / И. И. Магда, С. Я. Меженный, В. Н. Сулейманов и др.- Под ред. H.A. Качановой и Ю. В. Щербины. Киев: Техника, 1986.
- Данилов Н.И. Энергосбережение. Екатеринбург: Энерго-Пресс, 1999, 109 с.
- Энергосбережение. /Батищев В.Е., Мартыненко Б. Г., Сысков С. Л., Щелоков Я. М. Екатеринбург: Энёрго-Пресс, 1999, 304 с.
- ГОСТ 51 387–99. Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение. Основные положения. М.: Госстандарт России, 2000.
- ГОСТ Р 51 541−99. Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав показателей. Общие положения. М.: Госстандарт России, 2000.
- Применение метода Монжа при проецировании функций на п плоскостей проекций / Волошин-Челпан Э.К., Вышнепольский В. И., Кадыкова Н. С.,
- Johansen T.A. Fuzzy model based control: stability, robustness and performance issues // IEEE TFS vol. 2, no. 3, pp. -221−234, Aug. 1994.
- Lee Jihong. On methods for improving performance of Pi-type fuzzy logic controllers // IEEE TFS vol. 1, no. 4, pp. -298−301, Nov. 1993.
- Spooner J.T., Passino K.M. Stable adaptive control using fuzzy systems and neural networks // IEEE TFS vol. 4, no. 3, pp. 339−359, Aug. 1996.
- Tani Т., Murakoshi S., Umano M. Neuro-fuzzy hybrid control system of tank level in petroleum plant // IEEE TFS vol. 4, no. 3, pp. -360−368, Aug. 1996.
- Feng Juang Chia, Teng Lin Chin. An online self-constructing neural fuzzy inference network and its applications // IEEE TFS vol. 6, no 1, pp. -12−32, Feb. 1998.
- Mandani E.H. Advances in the Linguistic Synthesis of Fuzzy Controllers // Int. J. Man-Mach. Stud. 1976. Vol. 8. pp. -669−678.
- Mandani E.H. Rule-based Fuzzy Approach to the Control of Dynamic Processes // IEEE Trans. On Comput. 1981, № 12. pp. -432−440.
- ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ1. Свидетельства
- Гринкруг М.С., Гордин С. А. Технико-экономическое обоснование параметров понижающих трансформаторных подстанций городских распределительных сетей в современных экономических условиях // Электротехника № 4/09 М.: 2009. — стр.41−47