Исследование эффективности управления электрической нагрузкой при оптимизации развития электроэнергетических систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.01, кандидат технических наук Ханаев, Вениамин Вениаминович

• Ханаев, Вениамин Вениаминович
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ханаев, Вениамин Вениаминович

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОСБЕРЕЖЕНИЯ И ПОТРЕБИТЕЛЕЙ-РЕГУЛЯТОРОВ КАК СРЕДСТВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА УРОВНИ

И РЕЖИМЫ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

2.1. Электросбережение у потребителей: современное состояние и перспективы развития

2.1.1. Электросбережение. История вопроса. Стимулы и подхо

2.1.2. Общее состояние и потенциал электросбережения в Рос

2.1.3. Мероприятия по электросбережению

2.1.4. Развитие электросберегающих технологий в России

2.2. Регулирование электропотребления: возможности и перспективы применения

2.3. Влияние электросбережения и регулирования электропотребления на вопросы надежности

2.4. Выводы

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

3.1. Принципы и методы разработки моделей оптимизации развития электроэнергетики

3.2. Типы оптимизационных математических моделей и их применение в соответствии с иерархией задач управления развитием электроэнергетики

3.3. Обзор существующих математических моделей оптимизации развития ЭЭС и потребителей электроэнергии

3.4. Комплекс «СОЮЗ» как перспективная модель для исследования потребителей электроэнергии при оптимизации развития ЭЭС

3.5. Выводы

4. КОМПЛЕКСНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

4.1. Критерий экономической эффективности мероприятий по воздействию на уровни и режимы электропотребления в условиях задачи комплексной оптимизации

4.2. Адаптация математической модели «СОЮЗ» к задачам комплексной оптимизации развития ЭЭС и потребителей электроэнергии

4.2.1. Общее описание математической модели

4.2.2. Математическая модель мероприятия по электросбережению

4.2.3. Математическая модель потребителя-регулятора

4.3. Оптимизация развития ЕЭЭС России с учетом мероприятий по электросбережению и потребителей-регуляторов

4.3.1. Цели исследований и характеристики исходного варианта развития ЕЭЭС

4.3.2. Исследование эффективности модернизации источников освещения

4.3.3. Исследование эффективности применения в качестве потребителей-регуляторов «обычных» предприятий

4.3.4. Исследование эффективности применения в качестве потребителей-регуляторов систем электроотопления с аккумулированием тепла

4.4. Выводы

5. УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОСБЕРЕЖЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ 77 5.Г. Экономические взаимоотношения между энергокомпаниями* и потребителями электроэнергии как предпосылки электросбережения. и* регулирования режимов электропотребления

5.1.1. Формы экономических взаимоотношений

5.1.2. Реформы электроэнергетики 80 5.2; Учет как база для электросбережения и регулирования режимов электропотребления

5.2.1. Управление спросом на электроэнергию

5.2.2. АСУЭ: типы, состав, характеристики, реализация на действующих объектах

5.3. Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование эффективности управления электрической нагрузкой при оптимизации развития электроэнергетических систем»

Электросбережение является важным слагаемым технической и экономической политики при прогнозировании и планировании развития топливно-энергетического комплекса и электрификации. Его возрастающая значимость определяется рядом следующих факторов: общий рост потребности экономики страны в электрической энергии; невозобновляемый характер, ограниченность и удорожание энергоресурсов;

- ужесточение экологических требований к процессам выработки электроэнергии.

Основные принципы, определяющие подход к реализации электросбережения сформулированы в работах Д.М. Воскобойникова, А.А. Макарова, Т.В. Анчаровой, С.И. Гамазина, В.В. Шевченко и др. В обобщенном виде их можно представить следующим образом:

1) на развитие электросбережения оказывают воздействие два основных фактора — стоимость электроэнергии и технический прогресс (разработка новых и совершенствование существующих электропотребляющих технологий производства у потребителей);

2) сбережение электроэнергии следует рассматривать как экономическую категорию, оно должно осуществляться везде, где затраты на его проведение оказываются меньшими, чем затраты на добычу и переработку энергоресурсов, до той стадии, на которой осуществляется это сбережение;

3) политика, направленная на электросбережение должна рассматриваться как существенный фактор сбалансированного развития электроэнергетики и экономики на длительную перспективу.

Большие возможности экономии энергоресурсов часто делают электросбережение, как составную часть энергосбережения, предметом государственной политики. Во многих странах мира, как экономически развитых, так и развивающихся, разрабатываются специальные программы, приводящие к значительным результатам, например энергетическая политика России [99] в качестве общегосударственной программы, направленной на электросбережение рассматривает совершенствование источников света, повышение эффективности электропривода и ряд других мероприятий.

Другим, не менее важным направлением эффективного развития электроэнергетики России является повышение маневренности электроэнергетических систем. Существуют различные подходы к решению этого вопроса, в основном касающиеся модернизации или замены генерирующего оборудования (исследованиями в этой области занимались JI.A. Мелентьев, Ю.Н. Ру-денко, В.А. Ханаев, Е.А. Волкова, И.М. Волькенау и др.):

- модернизация базисных блоков для повышения их маневренности;

- замена устаревшего оборудования тепловых электростанций (ТЭС) на пиковые газотурбинные установки (ГТУ) и полупиковые блоки;

- разгрузка атомных электростанций (АЭС);

- вводы гидроаккумулирующих и воздухоаккумулирующих электростанций (ГАЭС, ВАЭС) и др.;

- сооружение новых маневренных электропередач (ЭП).

Модернизация устаревших базисных блоков для повышения их маневренности производилась еще в 1970-1980 г.г. Это мероприятие служит определенным образом вынужденным решением проблемы напряженных балансов мощности и электроэнергии, поскольку даже модернизированное устаревшее оборудование является изношенным и требует замены в относительно короткий промежуток времени.

Замена изношенного оборудования ТЭС на пиковые ГТУ и полупиковые блоки — подход, позволяющий за счет использования действующих объектов и коммуникаций (площадки, здания, инженерные сети, водоподготовка и т.д.), избежать значительных затрат на реализацию. По сути такой процесс замены оборудования- представляет собой относительно малозатратное техническое перевооружение ТЭС и является одним из наиболее эффективных мероприятий по повышению маневренности силами самой энергосистемы.

Разгрузка АЭС в основном предназначена для повышения маневренности энергосистемы в выходные дни. Регулярная разгрузка АЭС экономически мало эффективна, поскольку подобный режим работы ухудшает энергетические характеристики реакторов - увеличивается расход ядерного горючего.

Вводы ГАЭС, ВАЭС и других видов нового оборудования повышают маневренность электроэнергетических систем (ЭЭС) в основном в рабочие дни, поскольку накопители электроэнергии недельного регулирования имеют высокую стоимость и мало пригодны для массового внедрения. Ввиду большей плотности графиков нагрузки большинство накопителей не может эффективно работать в выходные дни, кроме того, многие из них не получат широкого применения в обозримом будущем, поскольку находятся в стадии опытно-промышленной эксплуатации или даже разработки, например сверхпроводящий индукционный накопитель (СПИН). Строительство же даже наиболее перспективных для решения задачи повышения маневренности накопителей (ГАЭС, ВАЭС) находится в сильной зависимости от конкретных местных и географических условий, что существенно снижает возможности их использования.

Сооружение новых маневренных ЭП, в частности для привлечения к покрытию перспективной нагрузки Европейской части России существующих и вновь вводимых гидроэлектростанций (ГЭС) Ангаро-Енисейского каскада - мероприятие, не способное получить широкого развития по ряду причин, в том числе из-за увеличения загрузки гидроэлектростанций непосредственно по месту их расположения и малых объемов строительства новых ГЭС.

Перечисленные способы повышения маневренности ЭЭС имеют различные масштабы применения, эффективность и сроки реализации и, в основном, касаются модернизации или замены генерирующего оборудования.

Однако, помимо повышения маневренных возможностей собственно электроэнергетических систем, существует путь управления электрической нагрузкой или искусственного уплотнения (выравнивания) графиков нагрузки за счет самих потребителей, а также с помощью потребителей-регуляторов электрической нагрузки (ПР).

ПР, как таковые, а также возможности их использования исследованы в работах С.В; Кукель-Краевского, ВВ. Михайлова, Ю.М. Когана, А.С. Некрасова и др. Несмотря на наличие положительного зарубежного опыта привлечения потребителей к регулированию нагрузки с помощью дифференцированных по зонам графика тарифов на электроэнергию, в отечественных работах в основном рассматривался командно-административный метод использования ПР; Прогнозные объемы применения ПР из-за отсутствия экономического стимула оказывались невелики и им не уделялось должное внимание.

Тем не менее, общность процессов производства и потребления электроэнергии требует согласованного рассмотрения ЭЭС и потребителей электроэнергии в вопросах покрытия графиков нагрузки. Переход экономики России от плановых к рыночным условиям хозяйствования позволяет отказаться от директивных методов воздействия на уровни и режимы электропотребления и обозначить, реальные перспективы применения как электросбережения, так и ПР, обеспечив распределение, эффекта от этих мероприятий между потребителями электроэнергии и ЭЭС.

В этих условиях повышается актуальность комплексной оптимизации развития электроэнергетики и потребителей электроэнергии для определения как направлений и способов повышения эффективности производства электроэнергии (оптимизация структуры генерирующих мощностей), так и ее использования в различных отраслях хозяйства.

Настоящая работа должна дополнить имеющиеся в данной области исследования и направлена на разработку принципов и методов математического моделирования и исследования потребителей электроэнергии при управлении развитием электроэнергетических систем/

С учетом изложенного выше цель диссертации заключалась в разработке эффективных методов и аппарата исследований развития электроэнергетических систем с учетом осуществляемых у потребителей электросбережения и регулирования режимов электропотребления.

Для достижения указанной цели в диссертации, обобщающей исследования, выполненные автором в Институте систем энергетики им. JI.A. Ме-лентьева Сибирского отделения Российской академии наук (ИСЭМ СО РАН), решены следующие задачи:

1. Произведен аналитический обзор мероприятий по электросбережению и типов потребителей-регуляторов электрической нагрузки, дана оценка их потенциала и степени применимости на практике.

2. Разработана методическая база (определена задача комплексной оптимизации развития ЭЭС и потребителей электроэнергии, разработана математическая модель) для определения эффективности различных мероприятий по электросбережению и потребителей-регуляторов, а также изучения оказываемого ими влияния на структуру генерирующих мощностей при оптимизации развития электроэнергетических систем.

3. На основе методических разработок рассмотрены изменения перспективной структуры ЕЭЭС России в зависимости от воздействий, оказываемых со стороны потребителей электроэнергии, а также определена степень эффективности различных их видов:

- модернизации источников электроосвещения (по предварительной оценке - одного из наиболее высокопотенциальных и малозатратных мероприятий по электросбережению);

- перевода в режим регулирования электрической нагрузки «обычных» производств (перспективного мероприятия по уплотнению графиков электрической нагрузки ЭЭС);

- применения в качестве ЕЛ5 систем электроотопления с аккумулированием тепла (масштабного и малозатратного по предварительной оценке вида потребителей-регуляторов электрической нагрузки).

4. Рассмотрены возможности и перспективы электросбережения и потребителей-регуляторов при различных экономических взаимоотношениях между электроэнергетикой и потребителями электроэнергии (в условиях монополии, олигополии, дерегулирования электроэнергетики и т.д.).

В ходе решения этих задач потребовалось:

- рассмотреть и систематизировать типы электросберегающих мероприятий и потребителей-регуляторов электрической нагрузки, как применяемые на практике, так и находящиеся на стадии прогнозных и проектных разработок, определить их степень готовности и потенциал применения;

- проанализировать существующие методы и схемы решения задачи управления развитием электроэнергетических систем и дополнить их с учетом применения мероприятий по электросбережению и потребителей-ре1уляторов электрической нагрузки;

- изучить опыт математического моделирования развития электроэнергетических систем;

- создать универсальную математическую модель для исследования потребителей электроэнергии при управлении развитием электроэнергетических систем, а также для оценки эффективности различных мероприятий по электросбережению и потребителей-регуляторов электрической нагрузки;

- исследовать изменения перспективной структуры ЕЭЭС России в зависимости от воздействий, оказываемых со стороны потребителей электроэнергии;

- исследовать экономический эффект от применения ряда рациональных мероприятий по электросбережению и потребителей-регуляторов (модернизация источников электроосвещения, перевод в режим регулирования электрической нагрузки обычных производств, применение в качестве потребителей-регуляторов систем электроотопления с аккумулированием тепла);

I p

- проанализировать возможности применения электросбережения и потребителей-регуляторов при различных формах экономических взаимоотношений в электроэнергетике;

- рассмотреть особенности применения автоматизированных систем учета и контроля электропотребления в качестве необходимой базы для определения эффекта от проведения электросбережения и использования потребителей-регуляторов электрической нагрузки.

В диссертации впервые получены и выносятся на защиту следующие наиболее важные результаты:

1. Постановка задачи комплексной оптимизации развития электроэнергетических систем и потребителей электроэнергии.

2. Модификация математической модели «СОЮЗ», включающая математические модели мероприятия по электросбережению и потребителя-регулятора, составляющие основу для практических исследований и решения задачи комплексной оптимизации развития потребителей электроэнергии и систем электроэнергетики.

3. Оценка с помощью новой модификации модели «СОЮЗ» изменений перспективной структуры ЕЭЭС России в зависимости от влияний, оказываемых со стороны потребителей электроэнергии, а также эффективности и масштабов применения следующих перспективных и высокопотенциальных мероприятий по электросбережению и уплотнению графиков электрической нагрузки (потребителей-регуляторов) :

- модернизация источников электроосвещения (мероприятие по электросбережению);

- перевод в режим регулирования уровней электрической нагрузки «обычных» производств (мероприятие по уплотнению графиков электрической нагрузки);

- применение в качестве потребителей-регуляторов систем электроотопления с аккумулированием тепла (потребитель-регулятор).

Результаты диссертации в настоящее время составляют важную часть методической и расчетной базы Института систем энергетики им. JI.A. Ме-лентьева СО РАН (ИСЭМ СО РАН) для проводимых исследований в области оптимизации развития электроэнергетических систем. Разработанные в диссертации основные методические положения и практические наработки апробированы в работах ИСЭМ СО РАН, ОАО «Иркутскэнерго» и ОАО «ВСЖД». Наиболее важные положения вошли в отчет по хозяйственно-договорной работе «Принципы развития Единой национальной электрической сети напряжением 220 кВ и выше» с ОАО «ФСК ЕЭС» в 2005 г.

Работа прошла апробацию на ряде научных конференций, в том числе с международным участием:

1. XXIX конференция научной молодежи ИСЭМ СО РАН (ИСЭМ СО

РАН, г. Иркутск, 1999 г.);

2. Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием «Электрификация-2000» (г. Красноярск, 2000 г.);

3. XXX конференция научной молодежи ИСЭМ СО РАН (ИСЭМ СО РАН, г. Иркутск, 2000 г.)

4. Ежегодная Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири» (ИрГТУ, г. Иркутск, 2001 г.);

5. Межвузовская научно-практическая конференция «Россия и перспективы ее развития. Социально-экономические интересы регионов» (ИрГТУ, г. Иркутск, 2001 г.);

6. XXXII конференция научной молодежи ИСЭМ СО РАН (ИСЭМ СО РАН, г. Иркутск, 2002 г.).

По теме диссертации опубликованы девять печатных работ:

1. Ханаев В.В. О комплексной оптимизации развития электроэнергетической системы и потребителей энергии / В сб.: Системные исследования в энергетике. - Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 1999. - (Труды молодых ученых ИСЭМ СО РАН: Вып. 29) - стр. 66-73.

2. Ханаев В.В. Вопросы комплексной оптимизации развития систем электроэнергетики и потребителей электроэнергии с учетом воздействия на электропотребление / В сб.: Электрификация металлургических предприятий Сибири. Вып. 9. Томск, изд-во Томского университета, 2000 - стр. 153 — 162.

3. Ханаев В.В. Особенности оценки эффективности воздействия на режимы потребления электрической энергии / В сб.: Системные исследования в энергетике. - Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2000. - (Труды молодых ученых ИСЭМ СО РАН: Вып. 30) - стр. 94 - 101.

4. Ханаев В.В. Мероприятия и средства воздействия на режимы потребления электрической энергии / В сб.: Россия и перспективы ее развития. Социально-экономические интересы регионов. Выпуск 2. - Иркутск: ИрГТУ, 2001. -(Материалы научно-практической конференции) - стр. 80 - 85.

5. Ханаев В.В. Коммерческий учет энергоносителей как база для проведения энергосбережения / В сб.: Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири. - Иркутск: ИрГТУ, 2001 - (Материалы всероссийской научно-технической конференции с международным участием) - стр. 117-119.

6. Ханаев В.В. Аннотация курса лекций по энергосбережению / Сборник аннотаций лекций. - Иркутск: ИрГТУ. Региональный центр «Энергосбережение», 2001 г.

7. Ханаев В.В. Информационно-измерительная система как база для проведения энергосбережения и анализа эффективности использования электрической энергии / В сб.: Системные исследования в энергетике. — Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2002. - (Труды молодых ученых ИСЭМ СО РАН: Вып. 32) -стр. 151 -155.

8. Труфанов В.В., Ханаев В.В. Математическое моделирование потребителей электроэнергии при оптимизации развития электроэнергетических систем // Электричество. 2008, в печати.

9. Ханаев В.В. Потребители-регуляторы: возможности и перспективы применения // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2008, №1, - стр. 59-64.

Диссертация состоит из введения, четырех основных разделов, заключения, списка литературы и приложений.

Заключение диссертации по теме «Энергетические системы и комплексы», Ханаев, Вениамин Вениаминович

Основные результаты проведенных в ходе диссертационной работы исследований состоят в следующем:

1. Рассмотрены проблемы удовлетворения растущего спроса на электрическую энергию и покрытия переменной части графика электрической нагрузки. В качестве дополнения и альтернативы существующим мероприятиям по повышению маневренности электроэнергетических систем определены возможности использования потребителей электроэнергии. Определены характеристики и степень технической готовности основных мероприятий по электросбережению и различных типов потребителей-регуляторов электроэнергии, установлены их существенный потенциал и способность оказывать значительное воздействие на развитие систем электроэнергетики.

Установлено, что в условиях России наиболее перспективны малозатратные мероприятия, перспективная доля которых в общем объеме электросбережения может составить 90%. К ним относятся:

- модернизация источников электроосвещения (замена традиционных ламп накаливания на люминесцентные);

- применение регулируемого электропривода;

- оптимизация использования электроэнергии в быту.

Внедрение подобных мероприятий может осуществляться с помощью специализированных энергосервисных компаний.

В качестве потребителей-регуляторов актуальны системы электроотопления с аккумулированием тепла. Такое оборудование может эффективно использоваться в часы ночного минимума нагрузок, а замена или дооснаще-ние им существующих систем электроотопления позволит снизить пиковые уровни электрической нагрузки.

Показано, что электросбережение и регулирование режимов электропотребления повышают надежность электроснабжения, обеспечивают устойчивость электроэнергетических систем и потребителей к авариям.

2. Поставлена задача комплексной оптимизации развития электроэнергетических систем и потребителей электроэнергии.

3. Определены требования к оптимизационным математическим моделям, касающиеся исследования потребителей электроэнергии при управлении развитием электроэнергетических систем:

- гибкость, обеспечивающая построение дополнительных блоков (моделей), отличающихся степенью эквивалентирования электроэнергетической системы и ее связей;

- способность учета и изменения различных, присущих потребителям электроэнергии особенностей и параметров;

- моделирование покрытия множества характерных суточных графиков электрической нагрузки в едином календарном времени.

Выполнен аналитический обзор существующих математических моделей оптимизации развития электроэнергетики с целью определения их соответствия задаче комплексной оптимизации потребителей электроэнергии и электроэнергетических систем.

В результате проведенного обзорного исследования установлено, что наиболее полно указанным требованиям отвечает оптимизационная математическая модель «СОЮЗ», разработанная в Институте систем энергетики им. JI.A. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук (ИСЭМ СО РАН). Данная модель выбрана в качестве базовой для проведения исследований в области комплексной оптимизации развития электроэнергетических систем и потребителей электроэнергии.

4. На базе модели «СОЮЗ» разработана новая математическая модель, позволяющая проводить исследование долгосрочного развития электроэнергетических систем с учетом оказываемого на них влияния со стороны потребителей электрической энергии. Разработаны и включены в модель дополнительные блоки, моделирующие основные влияния на электроэнергетические системы со стороны потребителей электроэнергии и позволяющие проводить совместное исследование их долгосрочного развития:

- математическая модель мероприятия по электросбережению;

- математическая модель потребителя-регулятора.

5. В целях проверки и демонстрации возможностей разработанной математической модели был произведен ряд расчетов, направленных на исследование развития ЕЭЭС России с учетом оказываемого на нее влияния со стороны потребителей электроэнергии. В ходе проведенного исследования определена степень эффективности ряда мероприятий по регулированию уровней и режимов электропотребления, а также исследованы изменения перспективной структуры ЕЭЭС России с учетом этих мероприятий.

Замена традиционных ламп накаливания люминесцентными лампами является эффективным и возможным к широкому применению мероприятием по электросбережению, конкурирующим в разных ОЭЭС с вводами КЭС, ПГУ и ГАЭС. Реализация этого мероприятия в разрезе долгосрочного развития ЕЭЭС позволяет снизить на 77,1 млрд. руб. (2965 млн. долл.) капитальные затраты, на 3,73 млн. тут расход топлива и на 18,4 млрд. руб. (707 млн. долл.) эксплуатационные издержки.

Перевод «обычных» предприятий в режим потребителей-регуляторов не является результативным мероприятием по регулированию режимов электропотребления и может применяться в ограниченных объемах (около 1 ГВт при заданном максимальном уровне вводов 2,8 ГВт) только в ОЭЭС Северного Кавказа (Юга).

Использование в качестве потребителей-регуляторов систем электроотопления с аккумулированием тепла имеет хорошую перспективу и может оказать положительное влияние на развитие ЕЭЭС России, приведя к снижению капитальных затрат на 1,1-2,9 млрд. руб. (39-108 млн. долл.). Использование этих потребителей-регуляторов наиболее эффективно в ОЭЭС Центра, Северного Кавказа (Юга) и Востока. Суммарная мощность их вводов может достичь 336 МВт.

6. Дано заключение о влиянии различных форм экономических взаимоотношений между потребителями электроэнергии и электроэнергетическими системами на такие, связанные с электросбережением и регулированием электропотребления вопросы, как стимулы к проведению этих мероприятий и степень интересов сторон-участников процесса производства и потребления электроэнергии.

Степень заинтересованности потребителей в электросбережении, как в одной из статей снижения своих затрат, определяется стоимостью электроэнергии. Ценовая политика энергокомпаний во многом зависит от степени их влияния на рынок электроэнергии. Крайние проявления этого влияния - монополия и монопсония. Так монопольное положение позволяет энергокомпании диктовать потребителям свою, ориентированную на получение максимальной прибыли, ценовую политику, и таким образом косвенно стимулировать их к электросбережению. Монопсония же наоборот подразумевает сильные позиции потребителя и снижение его интереса к электросбережению.

Для генерирующей компании внутреннее электросбережение также служит одним из главных средств снижения издержек и повышения своей конкурентоспособности.

Так как при равномерном графике нагрузки производство электроэнергии всегда более выгодно, чем при неравномерном, интерес энергокомпаний к регулированию режимов электропотребления сохраняется всегда. Лучшие условия привлечения потребителей к регулированию режимов электропотребления могут создаться либо «под принуждением» — при монополии в электроэнергетике, либо при наличии конкуренции среди энергокомпаний и, как следствие, при наличии выгодных тарифных предложений для потребителей с их стороны. Монопсония, как и в случае с электросбережением не гарантирует добровольного участия потребителей в регулировании режимов электропотребления.

7. Сделан анализ вопросов построения автоматизированных систем учета электроэнергии (АСУЭ), служащих средствами определения эффекта от электросбережения и регулирования электропотребления и являющихся необходимой базой для проведения таких мероприятий. Для этого произведена классификация АСУЭ по основным признакам и выполнен обзор наиболее известных разработок в этой области. Также представлен собственный опыт проектирования и внедрения автоматизированных систем учета электроэнергии, приведены конкретные примеры реализации АСУЭ на действующих объектах, определены особенности их текущей эксплуатации и перспективы дальнейшего развития.

Наиболее важные результаты проведенных исследований освещены на научных конференциях, в том числе с международным участием и в печатных работах по теме диссертационной работы, а также применены на практике в ряде, в том числе совместных с другими организациями, научных отчетов и работ.

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ханаев, Вениамин Вениаминович, 2008 год

1. Коган Ю.М., Агеева Е.В. Прогнозирование потребления электроэнергии на современном этапе (проблемы и результаты) / Электроэнергетика России: современное состояние, проблемы и перспективы: Сб. научн. тр. -М.: Энергоатомиздат, 2002. 520 с.

2. Концепция ФЦП «Энергосбережение России» / Энергетическая политика России на рубеже веков: в 2 т. М.: «Папирус ПРО»; 2001.т.2: Приоритеты Энергетической политики: от энергетической безопасности — к энергетической дипломатии, 2001. 792 с.

3. Российский статистический ежегодник. 2006: Стат.сб. / Статистика России. М., 2006. - 806 с.

4. Макаров А.А., Чупятов В.П. Энергоэфективность и энергосбережение в России // Журнал ЮНЕСКО «International Jornal of Global Energy Issues», vol. 16, 2000 г., №1-3.

5. Макаров A.A. Ценовая политика в энергетике и возможности экономии электроэнергии и тепла / Сб. трудов Конференции «Проблемы энергетики региона», Изд. Казань ЭИ, 1998 г.

6. Анчарова Т.В., Гамазин С.И., Шевченко В.В. Экономия электроэнергии на промышленных предприятиях. М.: «Высшая школа», 1990. - 144 с.

7. Поздеев Д.А. Применение преобразователей частоты в целях энергосбережения / Энергосбережение, сертификация и лицензирование -2000. Материалы VI Всероссийского семинара. — Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 2001 198 с.

8. Авдеева Н.Л., Исадская Т.Б. и др. Проблемы сбережения энергоресурсов и оценка его масштабов в сфере конечного потребления / Электроэнергетика России: современное состояние, проблемы и перспективы: Сб. научн. тр. М.: Энергоатомиздат, 2002. - 520 с.

9. Тимофеев И.А. Инновационная энергосберегающая технология для изготовления магнитных систем / Энергосбережение, сертификация и лицензирование 2000. Материалы VI Всероссийского семинара. -Чебоксары: Изд-во Чувашского университета, 2001. - 198 с.

10. Энергосбережение в Европе: применение энергоэфективных распределительных трансформаторов. Пер. с английского // Энергосбережение. 2003. - №6. - с. 66-71; 2004. - №1. - с. 61-65.

11. Степанов А.В., Корягин О.Г. Осветленные асфальтобетонные покрытия и возможности энергосбережения в наружном освещении // Энергосбережение. 2001. - №2. - с. 10-11.

12. Кукель-Краевский С.А. Электроэнергетическая система. М.: Л.: ГОНТИ НКТП. Ред. Энерг. Литературы, 1938. — 206 с.

13. Ханаев В.А. Пути повышения маневренности Единой электроэнергетической системы СССР. Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1991. - 145 с.

14. Гитман М.И. Относительная эффективность потребителей-регуляторов при различных режимах работы // Электрические станции. 1987. - №9. -с. 33-35.

15. Морган М. Г., Талукдар С.Н. Регулирование электрической нагрузки: технические, экономические, административно-правовые и социальные вопросы // ТИИЭР: Пер. с англ., 1979. т. 67, №2. - с. 60-144.

16. Бесчинский А.А., Коган Ю.М. Экономические проблемы электрификации. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983. -432 с.

17. Кудряшов В.В. Региональная энергетическая комиссия на службе энергосбережения // Энергосбережение. 1999. - №2. - с. 31-34.

18. Дубинский Е.В. Многотарифный учет электроэнергии важная предпосылка ее экономии и оптимизации работы энергосистемы // Энергосбережение. - 1999. - №6. - с. 8-10.

19. Коган М.Ю. Потребители электроэнергии регуляторы нагрузки в энергосистемах // Теплоэнергетика. - 1985. - №12. - с. 45-49.

20. Ханаев В.А. Разработка методов управления развитием единой ЭЭС СССР / Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Иркутск, 1984 450 с.

21. Тбилиси: АН СССР Научный совет по комплексным проблемам энергетики, 1970. - с. 62-78.

22. Кохов В.И., Крюков А.А. Оптимизационные модели. Общая постановка задачи / Экономико-математические модели оптимизации развития энергосистем и их объединений. М.: Изд-во ЭНИНа, 1973. - с. 36-43.

23. Маркович И.М., Рокотян С.С., Хаинсон Я.И. Экономико-математические модели для оптимизации развития энергосистем / Труды В111И и НИИ "Энергосетьпроект". Выпуск 1. М.: Энергия, 1970. - с. 29-41.

24. Математические модели для анализа и экономической оценки вариантов развития электроэнергетических систем. Сборник. — Иркутск: АН СССР СО СЭИ, 1971.

25. Дерзкий В.Г., Поляков В.Б. Метод долгосрочного предсказания на ЭВМ тенденций развития процессов электропотребления // Электрические станции. 1972. №2 - с. 4-7.

26. Гук Ю.Б., Окороков В.Р., Папин А.А. и др. Многоцелевая оптимизация структуры электроэнергетических систем при планировании их развития // Электрические станции. 1973. - №3. - с. 9-13.

27. Чернин М.А., Шарыгин B.C. Усовершенствование линейной модели для выбора структуры энергосистемы на основе позонной оптимизации конечных значений искомых параметров / Труды ВГПИ и НИИ "Энергосетьпроект". Выпуск 3. М.: Энергия, 1972. - с. 73-82.

28. Чернин М.А., Шарыгин B.C. Оптимизация с помощью ЭЦВМ структуры пиковых мощностей энергосистемы / Тезисы докладов к симпозиуму "Применение методов математического моделирования в энергетике". — Иркутск: АН СССР СО СЭИ, 1966.

29. Тайц А.А., Падалко Л.П., Рощеня А.Ф. Анализ методов оптимизации схем электрических сетей // Электрические станции. — 1973. №3. - с. 42-45.

30. Падалко Л.П. Математическое моделирование в некоторых задачах оптимального проектирования электрических сетей / Материалы 2-ой республиканской научно-технической конференции по применению вычислительной техники в энергетике. Минск, 1968.

31. Мирковская Р.Е., Хаинсон Я.И. Оптимизация схемы электрической сети // Электрические станции. 1967. - №4. - с. 8-13.

32. Лялик Г.Н. Резерв мощности и методы его определения при перспективном проектировании / Труды ВГПИ и НИИ "Энергосеть-проект". Выпуск 4. М.: Энергия, 1974. - с. 3-15.

33. Чернин М.А. Оптимизация аварийного резерва в линейной математической модели для выбора оптимальной структуры энергосистемы / Труды ВГПИ и НИИ "Энергосетьпроект". Выпуск 4. М.: Энергия, 1974. - с. 49-54.

34. Волков Г. А., Лялик Г.Н., Трусова Л. А. Блоки надежности электроснабжения потребителей энергосистем и их применение / Экономико-математические модели оптимизации развития энергосистем и их объединений. М.: Изд. ЭНИНа, 1973. - с. 135-145.

35. Арзамасцев Д.А., Ананичева С.С., Мардер Л.И., Мызин А.Л. Иерархия задач и моделей прогнозирования развития и размещенияконденсационных электростанций / Иерархия в больших системах энергетики, т.1. Иркутск: АН СССР СО СЭИ, - 278 с.

36. Беленький В.З., Белостоцкий A.M. Математическое моделирование развития ядерной энергетики. М.: Наука, 1979. - 160 с.

37. Сб. Методы математического моделирования и оптимизации параметров, вида технологической схемы и профиля оборудования атомных конденсационных и теплофикационных электростанций. Иркутск: АН СССР СО СЭИ, 1977.

38. Наумов Ю.В., Лашин А.Ф., Малевский А.Л. и др. Программно-вычислительный комплекс для исследования ядерных энергетических установок / Системные исследования в энергетике. Ленинград-Иркутск, 1984. - с. 128-146.

39. Малевский А.Л., Наумов Ю.В., Попырин Л.С. Математическая модель для технико-экономических исследований одноконтурной АЭС с газоохлаждаемым реактором на перспективных рабочих телах / Изв. АН СССР, серия физико-энергетических наук. 1983. - №3. - с. 3-9.

40. Фазылов Х.Ф., Глейзер Д.М. и др. Оптимизация суточного режима ОЭС Средней Азии // Электрические станции. — 1975. №3. - с. 24-27.

41. Арзамасцев Д.А., Бартоломей^ П.И., Холян A.M. АСУ и оптимизация режимов энергосистем. М.: Высшая школа, 1983. - 208 с.

42. Кохов В.И. Блок выбора вариантов развития электростанций / Экономико-математические модели оптимизации развития энергосистем и их объединений. М.: Изд. ЭНИНа, 1973. - с. 44-60.

43. Валевичене Ю.-Т.П., Зейлигер А.Н., Каплан В.А. и др. Оптимизация схемы развития основных электрических сетей с применением программы покоординатной оптимизации / Материалы конференции "Применение вычислительной техники в электроэнергетике" сб.2. 1970.

44. Хаинсон Я.И. Элементы расчетной модели оптимизации структуры энергосистемы // Электрические станции. — 1967. №2. - с. 5-10.

45. Макарова А.С., Макаров А.А. Математическая модель для перспективного планирования развития энергосистемы / Электрические станции. 1964. -№5. - с. 55-60.

46. Сыров Ю.П., Макаров А.С., Зейлигер А.Н., Хабачев Л.Д. Линейная математическая модель для оптимизации структуры энергетических систем с применением ЭЦВМ // Теплоэнергетика. 1966. - №10. - с. 15-22.

47. Войцеховская Г.В., Гуреев В.Д. и др. Нелинейная математическая модель для оптимизации развития энергетических систем / Методы математического моделирования в энергетике. Иркутск: ВосточноСибирское книжное издательство, 1966.

48. Сыров Ю.П., Войцеховская Г.В. Нелинейная математическая модель оптимизации развития электроэнергетических систем / Применение вычислительной техники в электроэнергетике, т.2. М., 1970.

49. Ершевич В.В., Зейлигер А.Н., Каплинский Э.М. и др. Автоматизация технического анализа и оперативной корректировки вариантов развития энергосистем // Электрические станции. 1977. - №10. - с. 52-56.

50. Курилов А.Е. Имитационная система развития энергетики "СТРАТЭК М" / Системные исследования в энергетике. Ленинград-Иркутск, 1984. -с. 23-45.

51. Арзамасцев Д.А., Липес А.В., Мызин А.Л. Модели оптимизации развития энергосистем. М.: Высшая школа, 1987. - 272 с.

52. Арзамасцев Д.А., Липес А.В., Мызин А.Л. Модели и методы оптимизации развития энергосистем Учебное пособие по курсу "Модели оптимального развития энергосистем". - Свердловск: Изд. УПИ им. С.М. Кирова, 1976. - 148 с.

53. Труфанов В.В., Ханаев В.А. Выбор рациональной структуры генерирующих мощностей ЕЭЭС по типам оборудования с формализованным учетом неоднозначности исходной информации // Электронное моделирование. 1985. - №5. - с. 72-77.

54. Труфанов В.В. Оптимизация перспективной структуры оборудования электростанций ЕЭЭС СССР с применением математического моделирования / Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Иркутск, 1981. - 239 с.

55. Ханаев В.А., Труфанов В.В., Тришечкин A.M. Автоматизация системных исследований развития ЕЭЭС СССР // Электронное моделирование. -1986.-№6. с. 59-64.

56. Воропай Н.И., Труфанов В.В. Математическое моделирование развития электроэнергетической системы в современных условиях // Электричество. 2000. - №10. - с. 6-13.

57. Ханаев В.В. О комплексной оптимизации развития электроэнергетической системы и потребителей энергии / В сб.: Системные исследования в энергетике. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 1999. -(Труды молодых ученых ИСЭМ СО РАН: Вып. 29) - стр. 66-73.

58. Ханаев В.В. Особенности оценки эффективности воздействия на режимы потребления электрической энергии / В сб.: Системные исследования в энергетике. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2000. - (Труды молодых ученых ИСЭМ СО РАН: Вып. 30) - стр. 94-101.

59. Тукенов А.А. Рынок электроэнергии. М.: Энергоатомиздат, 2005. - 414 с.

60. Подковальников С.В., Сендеров С.М., Стенников В.А. и др. Энергетика XXI века: системы энергетики и управление ими. Новосибирск: Наука, 2004.-364 с.

61. Постановление Правительства РФ от 24 октября 2003 г. № 643 «О правилах оптового рынка электрической энергии (мощности) переходного периода».

62. Правила оптового рынка электрической энергии (мощности) переходного периода. Утверждены постановлением Правительства Российской Федерации от 24 октября 2003 г. № 643.

63. Правила функционирования розничных рынков электрической энергии в переходный период реформирования электроэнергетики. Утверждены постановлением Правительства Российской Федерации от 31 августа 2006 г. №530.

64. Ханаев В.В. Аннотация курса лекций по энергосбережению / Сборник аннотаций лекций. — Иркутск: ИрГТУ. Региональный центр «Энергосбережение», 2001 г.

65. Ханаев В.В. Информационно-измерительная система как база для проведения энергосбережения и анализа эффективности использования электрической энергии / В сб.: Системные исследования в энергетике. —

66. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2002. (Труды молодых ученых ИСЭМ СО РАН: Вып. 32) - стр. 151 - 155.

67. РД 153-34.0-11.209-99 Рекомендации. Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии и мощности. Типовая методика выполнения измерений электроэнергии и мощности.

68. РД 34.09.101-94 (с изменениями 1998 г.) Типовая инструкция по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении.

69. РД 34.11.333-97 Типовая методика выполнения измерений количества электрической энергии.

70. РД 34.11.334-97 Типовая методика выполнения измерений электрической мощности.

71. ГОСТ 19431-84 Энергетика и электрификация. Термины и определения.

72. ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения

73. ГОСТ 34.320-96 Информационные технологии. Система стандартов по базам данных. Концепции и терминология для концептуальной схемы и информационной базы.

74. ГОСТ Р 50922-96 Защита информации. Основные термины и определения.

75. ГОСТ Р 8.000-2000 Государственная система обеспечения единства измерений. Основные положения

76. ГОСТ Р 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.

77. РД 153-34.0-03-150-00 Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. Минтопэнерго РФ и Минтруда РФ.

78. РМГ 29-99 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения

79. Носов Е.Ю. «Модульный принцип построения АСКУЭ» / Энергетик. — 2002.-№12.

80. Телеметрия в коммунальном хозяйстве. Шаги в будущее. М.: Фирма РКК, 1999. - 60 с.

81. Лаевский С.Г., Демченко Н.П., Бацежев Ю.Г. Автоматизация управления электроснабжением шахт. М.: Недра, 1992. - 296 с.