Повышение энергоффективности электросетевых организаций на основе технологий интеллектуальных электрических сетей

Ведение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1 Анализ возможностей внедрения решений Smart Grid для построе-ния интеллектуальных сетей в России. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.1 Обзор современного состояния и перспектив развития
электроэнергетики Российской Федерации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.2 Возможности применения решений Smart Grid в российской электроэнергетике. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.3 Анализ инновационных процессов в российской
электроэнергетике. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2 Исследование процесса управления реактивной мощностью
в распределительных сетях территориальных сетевых организаций. . . . . . 38
2.1 Характеристика электросетевогого комплекса территориаль-ных сетевых организаций. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.2 Структура технологических потерь электроэнергии
в распределительных сетях территориальных сетевых организа-ций. 41
2.3 Влияние реактивной мощности на параметры распредели-тельных сетей 6(10) кВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.4 Анализ коэффициента загрузки силовых трансформаторов в распределительной сети территориальной сетевой организации. . . . 49
3 Разработка методики оптимизации размещения компенсирующих устройств в распределительных сетях территориальных сетевых
организаций. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.1 Формулировка задачи оптимизации размещения
компенсирующих устройств в распределительных сетях. . . . . . . . . . 57
3.2 Выбор метода оптимизации размещения компенсирующих устройств в распределительных сетях территориальных сетевых организаций. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.3 Оптимизация размещения компенсирующих устройств
в распределительных сетях территориальных сетевых организа-ций на основе метода неопределенных множителей Лагранжа. . . . . . . . . 64
3.4 Способы размещения компенсирующих устройств
в электрических сетях. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4 Оценка эффективности оптимизации размещения компенсирующих устройств в распределительной сети территориальной сетевой
организации. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4.1 Использование пакета MATLAB Simulink для имитационного моделирования электрических сетей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4.2 Разработка цифрового двойника распределительной сети
территориальной сетевой организации. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.3 Оптимизация размещения компенсирующих устройств
в распределительной сети на стороне 6 кВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.4 Оптимизация размещения компенсирующих устройств
в распределительной сети на стороне 0,4 кВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Список литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы исследования. Энергосбережение и повышение энергоэффективности являются одним из важнейших направлений модерни-зации экономики России. Они входят в перечень приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации. Актуаль-ность проблем энергосбережения и повышения энергоэффективности в нашей стране обусловлена высокой энергоемкостью валового внутреннего продукта (ВВП), которая в 3,5-5 раз превышает аналогичные показатели развитых стран. Вместе с тем, Указом Президента Российской Федерации от 04.06.2008 № 889 и Энергетической стратегией России на период до 2035 года преду-смотрено снизить энергоемкость ВВП не менее чем на 40 %. Снижение дан-ного показателя в значительной мере должно быть достигнуто за счет реали-зации потенциала энергосбережения в электросетевом комплексе.
В настоящее время в Российской Федерации действует около 3000 тер-риториальных сетевых организаций (ТСО), которые оказывают услуги по передаче электрической энергии потребителям. При этом большинство ТСО отличается низкой энергоэффективностью, что выражается в высоких потерях электроэнергии, а также в значительном износе сетевого оборудования. С этим, в том числе, связана инициатива Министерства энергетики Российской Федерации, нашедшая отражение в Федеральном законе от 13.07.2024
№ 185-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об электроэнерге-тике» и отдельные законодательные акты Российской Федерации» по укруп-нению ТСО и формированию в субъектах Российской Федерации системо-обоазующих ТСО и повышение энергоэффективности действующих ТСО.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Анализ возможностей внедрения решений Smart Grid
для построения интеллектуальных сетей в России

1.1 Обзор современного состояния и перспектив развития электро-энергетики Российской Федерации

В настоящее время электроэнергетика является одной из ключевых от-раслей экономики Российской Федерации, эффективное функционирование которой определяет уровень обеспеченности электрической энергией нужд отечественной промышленности и населения. От устойчивого развития элек-троэнергетического комплекса России, включающего такие компоненты, как генерация электроэнергии, передача и транспортировка электрической энер-гии, сбыт энергетических ресурсов, зависит энергетическая безопасность гос-ударства и его экономическое развитие в стратегической перспективе.
В соответствии с показателем «объем производства электрической энер-гии» в настоящее время Россия занимает третье место после таких стран, как США и Китай, а с точки зрения величины генерирующих мощностей – чет-вертое. При этом следует отметить, что с 1990-х годов в значительной части стран наблюдается рост генерирующих мощностей. Однако изменения объе-ма генерации не отличаются существенной положительной динамикой.
В то же время в российском электроэнергетическом комплексе за ряд последних лет произошли радикальные изменения, что нашло отражение в формировании новой системы регулирования отрасли со стороны государ-ства, а также конкурентного электроэнергетического рынка. В последнее время также существенно изменилась структура отрасли. Так, произошло выделение конкурентных функций, связанных с производством, сбытом элек-троэнергии, а также ремонтом и сервисом, и естественно-монопольных функ-ций, связанных с ее передачей и осуществлением оперативного управления. При этом для ре-ализации некоторых видов деятельности были созданы отдельные организа-ции, пришедшие на смену вертикально-интегрированным организациям.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Алексеенков С.О. Демонополизация рынка как важнейшее условие повышения конкуренции и роста предпринимательства в России в современный период: На примере топливно-энергетического комплекса: Дисс . канд. эконом . н аук: 08.00.05 / С.О. Алексеенков. – М., 2004. – 162 с .
2. Балакин А.П. Инструменты повышения экономической эффективности инноваций в электросетевом комплексе на основе применения активно-адаптивных элементов сетей: дис ... канд. экон . наук: 08.00.05: защищена 16.06.2015 / А.П. Балакин. – Смоленск, 2015. – 167 с.
3. Беляев А.Н., Ивановский Р.И., Карпов Ю.Г, Сотников К.А. Smart Grid. Разработка приложений // Научно-технические ведомости СПбГПУ. – 2011. –
№ 6.1(138). – C. 115-121.
4. Бурман А.П. Управление потоками электроэнергии и повышение эффективности электроэнергетических систем / А. П. Бурман , Ю. К. Розанов, Ю. Г. Шакарян . – М. : МЭИ, 2012. – 336 с.
5. Волкова Е.А., Макарова A.C., Веселов Ф.В., Шульгина B.C., Урванцева Л.B. Сценарии развития электроэнергетики // Известия Академии Наук . Серия «Энергетика». – 2000. – № 5.
6. Волкова Е.А., Макаров A.A., Савин В.А., Макарова A.C. Технико-экономическая и инвестиционная политика в электроэнергетике в рамках Энергетической стратегии России // Теплоэнергетика. – 2024. – № 6.

Весь текст будет доступен после покупки