Об учете электроэнергии в электрических сетях ПЭС
Броерская Н. А., êàíä. òåõí. íàóê, Штейнбух Г. Л., èíæ.
ОАО “Фирма ОРГРЭС”
В связи с тем, что подразделения (филиалы) электрических сетей (ПЭС) являются хозяйствующими субъектами в составе АО-энерго, в них ежемесячно составляется баланс электроэнергии на основе ее измерения (учета).
Для этого должны быть установлены приборы учета электроэнергии на границах балансовой принадлежности ПЭС, фиксирующие поступление электроэнергии в сеть ПЭС и передачу ее за пределы данного ПЭС.
Электроэнергия, отпущенная потребителям на своей территории (полезный отпуск), также учи- тывается с помощью приборов, осуществляющих ее измерение.
Следовательно, баланс электроэнергии в целом по ПЭС, составленный по результатам ее измерений, включает в себя следующие показатели: поступление электроэнергии в сеть Wïîñò; передача электроэнергии из сети за пределы ПЭС Wïåð; отпуск электроэнергии в сеть Wîñ; полезный отпуск электроэнергии потребителям Wïî; расход электроэнергии на хозяйственные и производственные нужды Wïí; потери электроэнергии в сети Wîò÷.
Расход электроэнергии на собственные нужды подстанций условно отнесен к потерям электроэнергии и входит в их состав.
Поступление электроэнергии в сеть определяется суммированием прямых (несальдированных) перетоков от всех источников ее поступления. Аналогично определяется суммарная передача электроэнергии за пределы ПЭС.
Отпуск электроэнергии в сеть определяется как разность между суммарным ее поступлением и передачей
Wîñ = Wïîñò – Wïåð. |
(1) |
Потери электроэнергии являются замыкающей частью баланса электроэнергии и их принято называть “отчетными”
Wîò÷ = Wïîñò – Wïåð – Wïî – Wïí. |
(2) |
Потери электроэнергии в сетях являются одним из основных показателей, характеризующих экономическую эффективность работы ПЭС. Для анализа этой эффективности принято применять относительную величину потерь W% в процентах по отношению к отпуску электроэнергии в сеть
W |
% |
|
Wîòõ |
100. |
(3) |
|
|||||
|
|
Wîñ |
|
||
|
|
|
|
||
Из изложенного следует, что при соизмеримых условиях поступления и передачи электроэнергии в ПЭС, а также параметрах сети, чем меньше величина относительных потерь, тем более экономичной считается работа сети. Поэтому очень важно иметь полноценную систему учета электроэнергии для определения всех составляющих баланса электроэнергии. Разумеется, точность приборов учета электроэнергии должна соответствовать требованиям главы 1.5 ПУЭ, что в настоящее время не везде выполняется.
Состояние системы учета электроэнергии должно оцениваться на каждой подстанции (ПС), где ежемесячно путем измерений должен составляться баланс электроэнергии и по его результатам определяться значение фактического ÍÁô и допустимого ÍÁäîï небалансов. Формулы определения этих небалансов приведены в действующей Типовой инструкции по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении РД 34.09.101-94 (М.: СПО ОРГРЭС, 1995). Целью определения этих небалансов является оценка состояния точности работы системы учета электроэнергии в целом по ПС.
При этом значение фактического небаланса должно быть равно или меньше его допустимой величины
ÍÁô ÍÁäîï. |
(4) |
Разумеется, при наличии в ПЭС большого числа подстанций составление ежемесячных актов балансов электроэнергии на всех ПС невыполнимо, но на подстанциях, куда поступает электроэнергия от внешних источников, необходимо быть уверенным в правильной работе системы учета электроэнергии. Опыт показывает, что, как правило, поступившая электроэнергия (в особенности от электростанций) учитывается на передающем конце линии, т.е. на электростанции. При этом на принимающей подстанции очень часто бывает зафиксировано меньшее ее количество, несмотря на учтенные потери электроэнергии в соединяющей линии.
В этом случае особенно необходимо иметь уверенность в нормальной работе системы учета электроэнергии на такой ПС.
2003, ¹ 4 |
67 |
Для разрешения разногласий по величине передаваемой электроэнергии между двумя субъектами необходимо каждому из них иметь оформленные акты о составлении балансов электроэнергии и на их основе, по согласованию сторон, может быть принято оптимальное решение. Так, если на электростанции имеет место ÍÁô > ÍÁäîï (что могло послужить увеличению передаваемой в ПЭС электроэнергии), необходимо эту величину скорректировать так, чтобы поступающая в ПЭС электроэнергия была учтена дополнительно не более чем на половину значения допустимого небаланса (в тысячах киловатт-часов), распределенного между всеми субъектами пропорционально отпущенной им электроэнергии.
Фактический небаланс на электростанции, превышающий его допустимое значение, должен быть проанализирован и устранен с тем, чтобы в последующие периоды не возникало разногласий между этими субъектами. Аналогичный подход может быть и между двумя ПЭС.
Другим возможным источником увеличения потерь электроэнергии в электрических сетях ПЭС является передача функций сбыта электроэнергии от потребителей-перепродавцов в Энергосбыт АО-энерго, в связи с чем отчетные потери в ПЭС возрастают на величину потерь в сетях перепродавца. В этом случае необходимо нормативные потери в электрических сетях ПЭС увеличить на эту величину, что позволит более объективно оценить эффективность работы сетей ПЭС.
Кроме того, на эффективность работы электри- ческих сетей (с точки зрения потерь) существенное влияние оказывает способ учета электроэнергии у потребителей, наиболее бесконтрольными
из которых являются бытовые потребители. Как известно, в полезный отпуск электроэнергии включается величина оплаченной электроэнергии бытовыми потребителями, что далеко не всегда соответствует ее количеству, зафиксированному счетчиками (например, наличие неоформленных льготников, ошибки в расчетах и др.). Это расхождение в учете электроэнергии иногда достигает значительной доли потерь электроэнергии в электрических сетях.
Все рассмотренные вопросы, связанные с уче- том электроэнергии, оказывают существенное влияние на экономические показатели ПЭС в целом.
Выводы
1. Необходимо ежемесячно оформлять акт о составлении баланса электроэнергии на гранич- ных ПС, составной частью которого является величина фактического и допустимого небалансов электроэнергии. При этом должно быть
ÍÁô ÍÁäîï.
2.Должен проводиться систематический анализ величин электроэнергии, отпускаемой и поступающей в ПЭС. В случае значительного расхождения этих величин должна быть создана комиссия, принимающая решение на основании оформленных актов составления балансов электроэнергии у граничных субъектов.
3.Необходимо анализировать величину полезного отпуска электроэнергии бытовому сектору по оплаченным счетам и по показаниям счетчиков потребленной электроэнергии.
4.Должна проводиться работа по выявлению всех видов неучтенной электроэнергии.
О проведении энергетического обследования ПЭС
Броерская Н. А., Мезенцева Г. Б., кандидаты техн.наук, Штейнбух Г. Л., èíæ.
ОАО “Фирма ОРГРЭС”
В соответствии с Федеральным законом “Об |
Основной целью энергетического обследова- |
энергосбережении” от 03 IV 1996 ¹ 28-Ф3 энер- |
ния является оценка показателя энергоэффектив- |
гетические обследования являются обязательной |
ности передачи и распределения электроэнергии, |
процедурой для организаций любых форм собст- |
определение возможностей его повышения, разра- |
венности, годовое потребление топливно-энерге- |
ботка и реализация эффективных энергосберегаю- |
тических ресурсов (ТЭР) которых составляет бо- |
щих мероприятий. |
лее 6000 т условного топлива, что соответствует |
Как известно, одним из основных показателей |
расходу электроэнергии порядка 2 000 000 кВт·ч в |
энергоэффективности ПЭС является величина от- |
год [1 – 3]. Исходя из этого, все ПЭС подлежат |
четных потерь, которую следует проанализировать |
энергетическому обследованию. На основании пе- |
с целью выявления возможности их снижения. |
речисленных нормативных документов в ОАО |
Поскольку потери являются замыкающей ча- |
“Фирма ОРГРЭС” была разработана Типовая про- |
стью баланса электроэнергии, то первоначально |
грамма энергетических обследований [4], которая |
следует проанализировать его структуру за по- |
утверждена РАО “ЕЭС России”. |
следние 2 – 3 года [5]. |
|
|
68 |
2003, ¹ 4 |
Для проведения сравнительного анализа отчетных потерь Wîò÷ электроэнергии в различных ПЭС принимается их относительное значение в процентах по отношению к величине отпуска электроэнергии в сеть Wîñ
W |
% |
|
Wîòõ |
100. |
(1) |
|
|||||
|
|
Wîñ |
|
||
|
|
|
|
||
При больших транзитах электроэнергии через электрическую сеть ПЭС отпуск в сеть значительно меньше поступления электроэнергии в сеть, а следовательно, относительные потери будут большими. В связи с этим имеются предложения относить абсолютные потери к поступлению электроэнергии в сеть с целью их уменьшения. Однако, на наш взгляд, правильнее относить потери к величи- не отпуска электроэнергии в сеть по следующим причинам:
1.Соблюдение аналогии с уровнем АО-энерго, где строго принято относить потери электроэнергии к отпуску в сеть.
2.При отнесении потерь к отпуску в сеть все ПЭС будут в одинаковом положении, т.е. потери будут отнесены на внутреннюю потребность в электроэнергии ПЭС.
3.Все показатели баланса электроэнергии, в том числе транзиты, абсолютные и относительные потери, имеют одинаковую количественную направленность, что можно продемонстрировать на примере трех ПЭС, у которых условно приняты одинаковый отпуск в сеть (но различные по вели- чине транзиты электроэнергии) и соответственно абсолютные потери. Эти данные приведены в таблице, из которой видно, что относительные потери электроэнергии (по отношению к отпуску в сеть) – самые высокие в ПЭС ¹ 1 и составляют 25%. В этом же ПЭС самый высокий транзит электроэнергии (1200 млн. кВт·ч) и самые высокие абсолютные потери (50 млн.кВт·ч).
При отнесении абсолютных потерь к поступлению электроэнергии в сеть – картина противоположная: при самых больших транзитах и абсолютных потерях их относительная величина в ПЭС ¹1 минимальна и равна 3,57%.
Чтобы оценить достоверность структуры от- четных потерь, необходимо проанализировать технические потери, которые должны определяться расчетным путем по программам, сертифициро-
ванным в установленном порядке. Для этого нужно ознакомиться с программой расчета этих потерь, принятой в рассматриваемом ПЭС. Как известно, технические потери включают в себя условно-постоянную составляющую, не зависящую от нагрузки, и переменную, зависящую от величины передаваемой мощности.
Анализ правильности представленных результатов заключается в оценке как условно-постоян- ных, так и нагрузочных потерь электроэнергии с учетом технических параметров электрических сетей ПЭС.
Если оценка условно-постоянных потерь, к которым относятся потери на холостой ход трансформаторов, на корону в сетях 220 кВ и выше, в компенсирующих устройствах, а также расход электроэнергии на собственные нужды подстанций и др., может быть выполнена с использованием справочной литературы и номенклатуры оборудования ПЭС, то нагрузочные потери оцениваются на основании анализа составляющих баланса электроэнергии, о чем упомянуто ранее. При этом, если за базу принять нагрузочные потери Wíá предыдущего года, то их величина в рассматриваемом году Wíð должна ориентировочно соответствовать
|
|
|
W |
ïîñò.ð |
2 |
|
|
W |
|
W |
|
|
. |
(2) |
|
íð |
|
|
|||||
|
|
íá |
|
|
|
||
|
|
|
Wïîñò.á |
|
|||
Опыт показывает, что в отдельных ПЭС такая закономерность не наблюдается, что свидетельствует либо об ошибках в расчете технических потерь (с точки зрения информации), либо о недостаточной компетенции персонала по данному вопросу.
Следует отметить, что формула (2) используется для определения общих нагрузочных потерь электроэнергии без разделения их на потери транзитные и на потери от собственного потребления. В некоторых ПЭС поднимался вопрос о выделении транзитных потерь. На наш взгляд, в настоящее время это требование необоснованно, так как потери в ПЭС относятся к потерям АО-энерго и внутри последнего денежные расчеты за них не производятся. Естественно, что руководство АОэнерго должно учитывать, что, чем больше транзит в ПЭС, тем больше должна быть величина как абсолютных, так и относительных потерь в этом ПЭС.
:$! / $ ( ( , + 3:
|
Поступление |
Передача |
Отпуск |
Потери |
Относительные потери, %, |
||
ÏÝÑ |
электроэнергии |
электроэнергии |
электроэнергии |
по отношению к |
|||
электроэнергии, |
|||||||
¹ |
â ñåòü, |
за пределы ПЭС, |
â ñåòü, |
|
|
||
ìëí.êÂò·÷ |
|
|
|||||
|
ìëí. êÂò·÷ |
ìëí. êÂò·÷ |
ìëí. êÂò·÷ |
отпуску в сеть |
поступлению в сеть |
||
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1400 |
1200 |
200 |
50 |
25,0 |
3,57 |
|
2 |
700 |
500 |
200 |
30 |
15,0 |
4,29 |
|
3 |
300 |
100 |
200 |
20 |
10,0 |
6,67 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2003, ¹ 4 
69
Результат сравнения отчетных и нормативных потерь электроэнергии, установленных для каждого ПЭС, является критерием принятия решения об оценке эффективности деятельности персонала ПЭС по вопросу снижения потерь электроэнергии.
Однако в настоящее время в связи с отсутствием утвержденной методики нормирования потерь в качестве норматива часто принимается величина технических потерь без учета допустимого небаланса электроэнергии, формула определения которого приведена в [6] и [7].
Неучет величины этого небаланса приводит, как правило, к невозможности выполнения нормативных потерь за отчетный период, а потому не стимулирует персонал ПЭС к снижению потерь. Поэтому необходимо ускорить разработку и утверждение методики нормирования потерь электроэнегии.
Одним из важных вопросов при проведении энергетического обследования является анализ сбытовой деятельности предприятия, в том числе анализ структуры и способа формирования полезного отпуска электроэнергии потребителям. Опыт показывает, что большое расхождение между зна- чениями отчетных и нормативных потерь электроэнергии в ПЭС, как правило, заведомо расценивается как наличие хищений электроэнергии бытовыми потребителями, которые являются наименее контролируемыми. Однако это не всегда соответствует действительности. Анализ структуры полезного отпуска электроэнергии различным группам потребителей позволит помочь выявлению истинных причин такого расхождения.
В одном из проверяемых ПЭС отчетные потери существенно превышали величину их нормативного значения. Анализ структуры полезного отпуска показал, что потребление электроэнергии бытовыми потребителями составляет незначительную часть общей величины полезного отпуска. Проведенный расчет показывает, что, если бы имела место неуплата за электроэнергию всеми бытовыми потребителями, то отчетные (относительные) потери данного ПЭС могли бы возрасти всего на 1%. Следовательно, причины невыполнения норматива кроются в других факторах, приведенных в [5].
При проведении энергетического обследования следует ознакомиться с состоянием системы учета электроэнергии и проверить ее соответствие требованиям главы 1.5 ПУЭ. Для этого выбираются одна или две “пилотные” подстанции (ПС), на которых нужно провести измерения вторичных нагрузок цепей учета электроэнергии, а также оценить погрешность счетчиков электроэнергии с помощью более точных прецезионных приборов. За конкретный месяц следует проанализировать на каждой из выбранных “пилотных” ПС структуру баланса электроэнергии, которая должна быть оформлена соответствующим актом о составлении баланса [4, 5]. В этом документе завершающим
этапом должно быть сопоставление значений фактического и допустимого небалансов по ПС, что и характеризует состояние системы учета электроэнергии. По результатам анализа баланса электроэнергии на “пилотных” ПС составляется энергети- ческий паспорт по форме, приведенной в [4].
И, наконец, следует проанализировать планы и отчеты по мероприятиям, направленным на снижение потерь электроэнергии в электрических сетях ПЭС за рассматриваемый период и динамику их количественной оценки в соответствии с [8].
Выводы
При проведении энергетического обследования ПЭС необходимо проанализировать:
1.Структуру баланса электроэнергии в целом по ПЭС за последние несколько лет.
2.Динамику изменения отчетных потерь элек-
троэнергии.
3.Структуру технических потерь электроэнергии за тот же период.
4.Динамику изменения нагрузочных потерь и
их зависимость от влияющих факторов.
5.Методику и программу расчета технических
èнормативных потерь электроэнергии, принятую в проверяемом ПЭС.
6.Организацию сбытовой деятельности, в том
числе структуру полезного отпуска электроэнергии и способ его формирования у бытовых потребителей.
7.Состояние системы учета электроэнергии на “пилотных” подстанциях.
8.Эффективность планируемых и выполняе-
мых мероприятий по снижению потерь электроэнергии в сетях.
Список литературы
1.Федеральный закон “Об энергосбережении” от 03 IV 1996 ¹ 28-Ф3.
2.Правила проведения энергетических обследований организаций. Утверждены Минтопэнерго России 25.03.98 г.
3.Положение по проведению энергетических обследований организаций РАО “ЕЭС России”. РД 153-34.0-09.162-00. М.: СПО ОРГРЭС, 2000.
4.Типовая программа проведения энергетических обследований подразделений электрических сетей АО-энерго. РД 153-34.3-09.166-00. М.: СПО ОРГРЭС, 2000.
5.Броерская Н. А., Штейнбух Г. Л. Об учете электроэнергии в электрических сетях ПЭС. – Электрические станции, 2003, ¹ 4.
6.Броерская Н. А., Штейнбух Г. Л. О нормировании потерь электроэнергии в электрических сетях. – Электрические станции, 2003, ¹ 4.
7.Типовая инструкция по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении РД 34.09.101-94. М: СПО ОРГРЭС, 1995.
8.Инструкция по снижению технологического расхода электрической энергии на передачу по электрическим сетям энергосистем и энергообъединений. И 34-70-028-86. М.: СПО Союзтехэнерго,1987.
70 |
2003, ¹ 4 |