Б-6.1. Сравнительная оценка методов определения расчетных электрических нагрузок.

4.2. Сравнение экономических методов

4.2.1. Принцип сравнения методов

Наиболее важной особенностью экономических методов расчета удельных расходов условного топлива является возможность перераспределения экономии между продуктами ТЭЦ. Сравнение экономических методов производим в два этапа.

На первом этапе устанавливаем, позволяет ли метод перераспределять экономию топлива между продуктами ТЭЦ. Если метод позволяет гибко перераспределять экономию в зависимости от рыночных ожиданий, то считаем его эффективным; если метод не обеспечивает указанную возможность, но разносит экономию между разными продуктами в заданной пропорции, то считаем метод менее эффективным; методы, относящие экономию лишь на один продукт ТЭЦ, считаем неэффективными.

На втором этапе упорядочиваем методы внутри подгруппы эффективных методов по мере уменьшения числа переменных, позволяющих перераспределять экономию; для подгруппы неэффективных — по мере сокращения их применимости.

4.2.2. Эффективность, достоинства и недостатки методов

Результаты сравнения экономических методов расчета удельных расходов условного топлива представлены в табл. 4.

Таблица 4. Результаты сравнения экономических методов

1) Метод разнесения экономии и риска (п. 2.3.7) является наиболее гибким, его достоинством является возможность учета риска изменения рыночной цены на электроэнергию [2]. Метод позволяет перераспределять экономию топлива между продуктами ТЭЦ в зависимости от рыночных ожиданий. Недостатком данного метода является существенное повышение волатильности (изменчивости) рыночных цен при его широком применении, что недопустимо в странах со слабо развитыми рынками электроэнергии и тепла [2].

2) Метод альтернативного производства тепла (п. 2.3.4) является одним из наиболее широко применяемых методов расчета. Изменение величины КПД водогрейного котла позволяет гибко перераспределять экономию топлива между теплом и электроэнергией в зависимости от рыночных ожиданий [2]. Эта гибкость является достоинством метода. Широкое применения данного метода приводит к повышению волатильности рыночных цен, что можно отнести к его недостаткам.

3) Метод разнесения экономии (п. 2.3.6) также широко применяется в странах с развитыми рынками электроэнергии и тепла. Недостатком метода является отсутствие гибкости перераспределения экономии топлива в зависимости от рыночных ожиданий, поскольку экономия разносится на электроэнергию и тепло в установленной пропорции. Разделение экономии между продуктами ТЭЦ считают достоинством данного метода [2].

4) Метод альтернативного производства электроэнергии (п. 2.3.5) менее широко применяется на практике. Его недостатком является полное отнесение экономии топлива на тепловую энергию, что снижает конкурентоспособность ТЭЦ на рынке электроэнергии. Достоинством данного метода является его простота [2].

5) Энергетический метод (п. 2.3.3) — наименее гибкий экономический метод. Его единственным достоинством считают простоту вычислений [2], [6].

Одной из первых и основополагающих частей проекта электроснабжения промышленного предприятия любой отрасли является определение ожидаемых электрических нагрузок всех элементов заводских электрических сетей. Именно нагрузки определяют необходимые технические характеристики элементов электрических сетей - сечения токоведущих частей, мощности и типы трансформаторов.
Промышленные предприятия потребляют около двух третей вырабатываемой электроэнергии, поэтому требования к точности расчетов нагрузок достаточно велики. Их результат сказывается на технико-экономических показателях системы электроснабжения, а в целом на эффективности работы предприятия и его конкурентоспособности. Завышение электрических нагрузок ведет к необоснованному увеличению сечений токведущих частей, мощностей трансформаторов, что увеличивает капиталовложения. Эксплуатация недогруженных трансформаторов нецелесообразна из-за больших потерь электроенергии в них по сравнению с трансформаторами меньшей мощности. Занижение расчётной нагрузки приводит к перегреву элементов электрических сетей, ускореному старению изоляции электрооборудования и токоведущих частей, нарушению электромагнитной совместимости электроприёмников (ЭП).
Для определения расчётной электрической нагрузки необходимо знать закон вероятностного распределения температуры перегрева проводника. Эта задача не имеет аналитического решения и по мере развития теории электрических нагрузок предлагались различные инженерные методы её расчёта: метод упорядоченных диаграмм [1], статистический [1], инерционный [3], [2] методы. С развитием вычислительной техники для задач, не имеющих аналитического решения, всё шире используются имитационные методы расчёта. В [4] предложено использование имитационного метода для определения электрических нагрузок, а в [9] предложен модифицированный имитационный метод. Недостатком имитационного метода является значительная продолжительность расчётов, связанная с необходимостью моделирования большого количества реализаций группового графика электрической нагрузки.

Целью работы является разработка более точного инженерного метода расчёта электрических нагрузок на основе закономерностей, полученных с помощью модифицированного имитационного метода. Это обеспечит повышение точности расчёта электрических нагрузок и снизит затраты времени на выполнение расчётов по сравнению с имитационными методами.
В общем случае все методы расчёта электрических нагрузок делятся на эмпирические и аналитические. Эмпирические методы основаны на информации об энергопотреблении или о норме расхода энергии на единицу продукции для предприятий-аналогов. К эмпирическим методам относятся: метод коэффициента спроса, метод технологического графика и др.