Metoda eșantionării curbelor de sarcină

Introducere

Determinarea nivelului pierderilor de energie, pe diverse trepte ale unei reţele electrice este necesară atât în faza de proiectare, cât şi în cea de exploatare. Cunoaşterea nivelului acestor pierderi serveşte la:

dimensionarea raţională a elementelor componente;

stabilirea structurii şi regimurilor optime de funcţionare ale reţelei;

evaluarea eficienţei diverselor măsuri pentru reducerea pierderilor;

stabilirea preţului de cost al energiei electrice etc.

În literatura de specialitate, pentru abordarea acestor probleme, sunt prezentate o serie de modele matematice şi un program de calcul specializat, care permit evaluarea pierderilor de energie cu o precizie ridicată şi, de asemenea, selectarea celor mai eficiente măsuri de reducere a acestora.

Determinarea pierderilor de putere şi energie în reţelele publice de distribuţie prin modelarea sarcinilor din nodurile reţelelor

În raport cu metodele clasice, modelarea sarcinilor din nodurile reţelelor de distribuţie, cu ajutorul unei baze de date care conţine curbele tip de sarcină ale consumatorilor, în diferite luni din an şi zile standard, a structurii de consum din noduri şi a unui număr redus de informaţii obţinute prin măsurători directe în reţea, a permis abordarea cu o acurateţe sporită a calculului pierderilor de putere şi energie în reţelele de distribuţie.

În acest context, evaluarea pierderilor de putere şi energie în reţelele publice de distribuţie se realizează prin calcule de regim repetat, considerând în nodurile reţelei curbele de sarcină activă şi reactivă zilnice, modelate sub forma a 24 de paliere orare. Astfel, se determină pierderile orare de putere pentru fiecare palier din curbele zilnice de sarcină P(t). Pierderile zilnice de energie, pe intervalul analizat, se determină prin sumarea pierderilor orare de putere:

În cazul în care se doreşte evaluarea pierderilor de energie pe o perioadă de timp mai lungă, de exemplu un an, este necesară analiza regimurilor lunare pe tot parcursul anului, în cele patru zile standard. Cunoscând numărul de zile standard pentru fiecare lună din an, pierderile anuale de energie rezultă de forma:

Metodologia prezentată necesită un număr redus de măsurători efectuate direct în reţea, asigură evaluarea pierderilor de energie cu o precizie bună, având dezavantajul că necesită calculul unui număr mare de regimuri de funcţionare. Efectele acestui neajuns pot fi diminuate prin descompunerea curbelor de sarcină activă şi reactivă din nodurile reţelelor în serii Fourier, de forma:

Coeficienţii Fourier din dezvoltările în serii au următoarele expresii:

Pentru reţelele de distribuţie care funcţionează în regim normal, în configuraţie radială, pierderile de energie prin efect Joule, pe un element caracterizat de rezistenţa R, se calculează cu expresia următoare:

Astfel sumele circulaţiilor de putere activă şi reactivă pe elementul considerat pot, fi înlocuite cu expresii în care intervin coeficienţii Fourier, având forma: