Организация рационального электропотребления района жилой застройки на примере г. Дженина - Палестина тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат технических наук Альсаади Самер Ясин

• Альсаади Самер Ясин
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Альсаади Самер Ясин

Условные обозначения и сокращения в работе.

Введение.

Глава I. Исследование системы электроснабжения города;.

1.1. Характеристика электроснабжения селитебной зоны города в Палестине.

1.2. Постановка задачи.

1.3. Выводы по главе.

Глава II. Компенсация реактивной мощности в городской сети типичного района.

2.1. Компенсирующие устройства и их применение.

2.2. Актуальность проблемы.

2.3. Предложения по решению задачи.

2.4. Расчет экономического эффекта при приближении КУ к потребителю.

2.5. Выводы по главе.

Глава Ш. Оценка показателей качества электроэнергии, в городских сетях.

3.1. Показатели качества электроэнергии и их нормирование.

3.2. Технические аспекты влияния качества электрической энергии на работу электроприемников и элементов систем электроснабжения.

3.3. Работа электроустановок при изменении амплитуды напряжения.

3.4. Расчет показателей качества электроэнергии.

3.5. Выводы по главе.

Глава IV. Анализ характеристик состава электрооборудования района.

4.1. Обоснование выбора объекта и объема исследования, анализ состояния электрического хозяйства селитебной зоны.

4.2. Применение кластер-анализ при выборе характеристик электроприемников, применяемых в жилых домах.

4.3. Выбор и анализ ЭП типичного района селитебной зоны.

4.4. Использование перспективных средств освещения, обеспечивающих экономию электроэнергии.

4.4. Выводы по главе.

Глава V. Возможности снижения максимума электропотребления за счет введения двухставочного тарифа.

5.1. Способ регулирования графиков нагрузки.

5.2. Оценка регулирующего эффекта при наличии графиков нагрузки.

5.3. Оценка характера изменения электропотребления во времени

5.4. Проверка статистической гипотезы.

5.5. Исследование электропотребления коммунального хозяйства (жилой фонд).

5.6. Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Организация рационального электропотребления района жилой застройки на примере г. Дженина - Палестина»

В 1995 году была создана автономия Палестины, находящейся в составе государстве Израиль. С появлением автономии были приняты принципиально новые условия развития электроэнергетики для применения планирования, как метода преодоления экономической отсталости. Таким образом, планирование предназначено для наиболее полной формы выражения политики государственного регулирования, направленной на решение общенациональной задачи преодоления экономической отсталости и достижения полной самостоятельности.

Как известно, одним из главных вопросов, решаемых на стадии проектирования, при проведении реконструкции и во время эксплуатации систем электроснабжения, является вопрос экономии электроэнергии, правильное решение которого означает большую экономию финансовых и материальных ресурсов. Эта проблема всегда занимала и занимает первостепенное значение в общем, комплексе вопросов, решаемых энергетиками. В условиях рыночной экономики необходим взвешенный, комплексный, продуманный подход к решению этой важной проблемы [16].

Следует отметить, что дорогостоящая электроэнергия, и ее нехватка в Палестине, заставляют искать любые возможные пути экономии электроэнергии. Поэтому, данная диссертация посвящена анализу системы электроснабжения типичного потребителя для Палестины - селитебной зоны (зона, на которой находиться жилой сектор и небольшие промышленные объекты) среднего по населенности района и выявлению возможных путей снижения электропотребления для данного случая.

Палестина, впервые начала применять электроэнергию в 1905 году, когда были установлены несколько дизельных блоков в столице Иерусалиме и в других крупных городах.

В 1950 году, после того, как Палестина стала автономией в государстве Израиля, был создан комитет по электроэнергии, в функции которого входит координация в масштабах страны выработки, передачи и распределения электроэнергии. В настоящее время электроэнергия вырабатывается в основном тепловыми электростанциями и гидроэлектростанциями.

Производство электроэнергии осуществлялось несколькими национальными и иностранными компаниями. Начиная, с 50-х годов в Израиле был составлен долгосрочный план развития энергосистемы на 19551975 гг. Согласно указанию плана к настоящему времени выполнено следующее:

- введен в эксплуатацию гидроузел на реке Иордан, мощностью 500 МВт;

- произошло объединение всех сетей в единую электроэнергетическую систему;

- осуществлен переход к единым номинальным напряжениям 0,4 кВ и 33 кВ для распределительных сетей, 230 и 400 кВ для питающих сетей;

- введена в эксплуатацию атомная электростанция мощностью 900 МВт.

Единая энергетическая система Израиля действует с конца 60-х годов. В настоящее время продолжается процесс развития энергетической базы народного хозяйства Израиля, который был начат 40 лет назад.

За последние 10 лет производство электроэнергии в Израиле увеличилось в 9 раз, при еще более быстром росте потребности в электроэнергии. В связи с резким повышением потребления электроэнергии и необходимостью ее передачи на большие расстояния было построено несколько линий электропередачи напряжением 400 кВ, в настоящее время продолжается формирование сети 400 кВ [17].

Актуальность темы диссертации.

Палестина является наименее развитой областью Израиля сельскохозяйственной направленностью. Электроэнергетика Палестины недостаточно развита, в связи с ограниченностью государственного финансирования.

В 1995 году Палестина стала автономной в государстве Израиль. В связи с этом, большинство иммигрировавших ранее граждан Палестины возвращаются. Возвращение беженцев привело к резкому увеличению в количестве и структуре населения Палестины, и следовательно к росту потребления электроэнергии из-за появления дополнительных потребителей в виде новых жилых домов и производственных объектов. Рост потребления усугубил дефицит электроэнергии в системе электроснабжения Палестины.

Проблема энергосбережения в данный момент является особенно актуальной для городов Палестины.

Цель и задачи диссертационной работы.

Целью настоящей работы является анализ системы электроснабжения типичного потребителя для Палестины селитебной зоны среднего по населенности района и выявлению возможных путей снижения электропотребления для этого потребителя.

Для достижения этой цели в работе были поставлены следующие задачи:

1. Анализ состояния системы электроснабжения и структурных изменений в электропотреблении, связанных с изменившимися политическими условиями.

2. Выбор перспективных направлений электросбережения в селитебной зоне характерного города Палестины.

3. Электросбережение за счёт снижения потерь мощности в элементах системы электроснабжения селитебной зоны характерного города Палестины.

4. Электросбережение за счёт использования современных бытовых электроприемников, в том числе средств освещения.

5. Выравнивание графика электрических нагрузок селитебной зоны за счет внедрения дифференцированного по времени суток тарифа, позволявшего снизить максимум нагрузки энергосистемы.

Научная новизна.

1. Выявлены закономерности распределения потребляемой электроэнергии жилых районов и структуры электропотребления жилых квартир городов Палестины.

2. Выполнены расчетные исследования и выявлены оптимальные месторасположения компенсирующих устройств в городской системе электроснабжения при наличии жилищно- производственных объектов.

3. Проведен анализ и выявлены новые тенденции в изменении состава электрооборудования и определении возможного уровня снижения потребления электроэнергии в селитебной зоне за счет сокращения ее потерь и улучшения эксплуатации бытовой техники. Выделен состав электрооборудования, на который надо обратить внимание, как на определяющий уровень электропотребления.

4. Проведена оценка регулировочного эффекта, за счет внедрения дифференцированного по времени суток тарифа с помощью введены новые коэффициенты (коэффициент расхождения и неравномерности).

Практическая ценность.

Полученные результаты исследований могут быть использованы в системе электроснабжения Палестины с целью снижения электрических потерь и потребления электроэнергии, а также для прогнозирования поведения графиков нагрузки жилого сектора при введении дифференцированного по времени суток тарифа.

Исследования, касающиеся дифференцированного по времени суток тарифа можно распространить на объекты, применяющие этот тариф, независимо от их географического положения. Автор выносит на защиту.

1. Выбор оптимального месторасположения компенсирующих устройств для объекта исследования и его оценку энерго-экономического эффекта.

2. Оценку экономического эффекта в результате естественной замены установленного бытового электрооборудования, произведенного в СССР, на новое более современное в основном Западных фирм.

3. Оценку энергосбережения при введении дифференцированного по времени суток тарифа и прогнозирование результатов регулирующего эффекта за счет этого.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практической конференции по электросбережения (Новомосковск. 18-20 ноября 1998 г.), а также на научных семинарах кафедры "Электроснабжение промышленных предприятий" МЭИ (ТУ). Публикации.

По теме диссертации опубликована одна печатная работа. Структура диссертационной работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 107 страницах машинописного текста, содержит 34 рисунков и 19 таблиц, список литературы включает 58 наименований.

Заключение диссертации по теме «Электротехнические комплексы и системы», Альсаади Самер Ясин

5.6. Выводы по главе.

1. Ведение двухетавочного тарифа позволит снижать максимальную величину нагрузки жилого дома до §5% от первоначального значения.

2. Оценку регулировочного эффекта удобно проверить анализируя предложенные коэффициенты расхождения и неравномерности.

3. На основании измерений по нескольким точкам можно прогнозировать изменение максимальной мощности в результате введения двухетавочного тарифа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Расположение КУ непосредственно у потребителей ЭЭ дает экономию ЭЭ за счет уменьшения потерь в городских сетях и в сетях потребителя, что снижает плату пользователя за ЭЭ до 10%.

2. Экономия ЭЭ при замене установленного бытового электрооборудования на новое, более современное может достичь 6,5%. В первую очередь следует обратить внимание на электроприемники, определяющие размер электропотребления. Так замена только трех видов ЭП- холодильников, кондиционеров, потолочных вентиляторов позволит сэкономить до 3% от общего электропотребления.

3. Существенная экономия ожидается от замены ламп накаливания компактными люминесцентными лампами - при полной замене экономия ЭЭ будет не менее 60% от величины ЭЭ, расходуемой на освещение, при применения ламп накаливания.

4. Ведение двух станочного тарифа позволит снизить максимальную величину нагрузки жилого дома на 15% от первоначального значения.

5. Оценку регулировочного эффекта от двухставочного тарифа удобно проверить анализируя предложенные коэффициенты расхождения и неравномерности.

6. На основании измерений по нескольким точкам графика нагрузки можно прогнозировать изменение потребляемой максимальной мощности жилым домом в результате введения двухставочного тарифа.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Альсаади Самер Ясин, 2000 год

1. Козлов В.А, Городские распределительные электрические сети. Л.: Энергоиздат, 1982.

2. Пациора П.П., Кольничченко Г .И., Яковенко В.А. Электрооборудование лесопромышленных и деревообрабатывающих предприятий. «Учебное пособие для вузов по специальности лесоинженерное дело» .-М., "Лесная промышленность", 1981, 191с.

3. Волобринский С.Д. Электрические нагрузки и балансы промышленных предприятий. -Л.: "Энергия", Ленингр. отделение, 128 с.

4. Михайлов В.И., Тарнижевекий МБ., Тимченко В.Ф. Режимы коммунально бытового электропотребления. М: Энергоатомиздат, 1993, 288 с.

5. Фомин Я.А., Тарловский Г.Р., Статистическая теория распознавания образов, М: Радио и связь, 1986, 264 с.

6. Жамбю М., Иерархический кластер-анализ и соответствия: Пер. Фр. -М.: Финансы и статистика, 1988, 342 с.

7. Айвазян С.А., Прикладная статистика: Классификация и снижения размерности, М.: Финансы и статистика, 1989, 607 с.

8. Статистические методы для ЭВМ / Под ред. К. Эклейна, Э. Рейлстона, Г.С. Ушифа: Пер. с англ. / Под ред. М. Б. Малютова. — М.: Наука, 1986, 464 с.

9. Френкель A.A., Производительность труда: проблемы моделирования роста. М.: Экономика, 1984, 176 с.

10. Болшев Л.Н., Смирнов Н.В., Таблица математической статистика М: Наука, 1983,416 с.

11. Willis H.L., Schauer A.E., Northcote-Green J.E D., Visrnor T.D., Forecasting distribution systems loads using curve shape clustering / IEEE Transactions on Power Apparatus and systems. 1983, vol. PAS-102. N 4,- pp. 893-901.

12. Willis H.L., Tram N.N, Northcote-Green J.E.D., Powell R.W., An improved method of extrapolation distribution system load growth / IEEE Transactions on Power Apparatus and systems. 1984, vol. PAS-103. N 6, pp. 1459-1465.

13. Козлов B.A., Билик НИ., Файбисович Д.Л. Справочник по проектированию электроснабжения городов. Л.: Энергоатомиздат, 1986, 256 с.

14. Киреева Э.А., Юнее Т., Айюби М. Автоматизация и экономия электроэнергии в системах промышленного электроснабжения. М.: Энергоатоиздат, 1998, с. 273- 281.

15. Юссеф Х.С., Разработка способов повышения качества электроэнергии в системах промышленного электроснабжения Ливана диссертационная работа к.т.н., Москва, 1986.

16. Annual report of industrial ministry, Energy department, Israel, Pisan, 1990, pp. 317-339.

17. Annual report of Jenin municipality, Electrical department, Palestine, Jen in, 1996, pp. 72-95.

18. Бакшаева H.C., Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения леспромхозов, диссертационная работа к.т.н., Киров, 1998, с. 21-30.

19. Ильяшов В.П., Конденсаторные установки промышленных предприятий-2-е изд., перераб. И доп.~М.: Энергоатомиздат 1983, - 153 с.

20. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий,- М.: Энергоатомиздат, 1995, с. 232-325.

21. Карапетян И.Г., Кудояров А-Л., Применение батарей статических конденсаторов для снижения потерь электроэнергии в электрических сетях, Энерг. ст-во, 1987, № 3, с. 22-23.

22. Синев B.C., Выбор соотношения продольной и поперечной компенсации реактивной мощности, Вопр. повыш. эффектив. перераб. И энерг. использов. Отходов лесозаготовок, Химки, 1987, с. 170-181.

23. Глушков В.М., Грибин В.П., Компенсация реактивной мощности в электроустановках промышленных предприятий, М.: Энергия, 1975.

24. Поспелов Г.Е., Компенсирующие и регулирующие устройства в электрических системах. -Л.: Энергоатомиздат, 1983, 112 с.

25. Михайлов В.И., Методы математического моделирования электрических нагрузок коммунально-бытовых потребителей, диссертационная работа к.т.н., Москва, 1985.

26. Михайлов В.И., Результаты экспериментальных исследований электропотребления в жилых и общественных зданиях: СБ. научи, трудов/ АКХ им. К.Д. Памфилова, М. 1981. Вып. 185, с. 68-74.

27. Михайлова В.М., Опыт определения нагрузок и расхода электроэнергии при разных уровнях электрификации быта городского населения. М.: Стройиздат, 1980.

28. Технические характеристики электроприемников разных фирм, Москва, 1999.

29. Матюнина Ю.В., Прогнозирование электропотребления промышленных предприятий в условиях структурных изменений производства, диссертационная работа клг.н., Москва, 1985, с. 75-86.

30. Автоматизированная система учета потребления электроэнергии жилого комплекса, АСУЭ ЭНЭЛЭКО, индекс: 000233, Москва, 1997.

31. Демидович Б.И., Марон И.А., Основы вычислительной математики, издательство Наука, Москва, 1966, с. 68-92.

32. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А., Теория вероятностей, издательство Наука, Москва, 1973, с. 86-123.

33. Ширяев А.Н., Статистический последовательный анализ, издательство Наука, Москва, 1976, с. 54-70.

34. Вероятностные методы в вычислительной технике, под редакцией Лебедева А.Н. и Чернявского Е.А., -М.: Высшая школа, 1986, с. 148-152.

35. Айвазян С.А., Сравнение оптимальных свойств критериев Наймана-Пирсона и Вальда, Теория вероятности и ее применения, IV, 1, 1959, с. 8693.

36. Селивахнн А.И., Сагутдинов Р.Ш. Эксплуатация электрических распределительных сетей. М: Высшая школа, 1990, с. 197-211.

37. Вагин ГЛ., Специальные вопросы электроснабжения промышленных предприятий, Горький, 1986, 76 с.

38. Гордеев В.И., Васильев И.Е., Щуцкий В. И., Управление электропотреблением и его прогнозирование, издательство Ростовского университета, Ростов-на-Дону, 1991, 96 с.

39. Железко Ю.С., Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии, М.: Энергоатомиздат, 1985, с. 24 - 47.

40. Воротницкий В.Э., Железко Ю.С., Казанцев В.Н. и др., Потери электроэнергии в электрических сетях энергосистем- М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 124 -132.

41. Gruenbaum, FL, Reactive power condensation of large static drives // ISSN 0316-4004, Canada, vol. 87, № 8, 1987, pp. 47-52.

42. Васильев A.A., Крючков И.П., Наяшкова Е.Ф., Околович М.Н., Электрическая часть станций и подстанций, Энергоатомиздат, Москва, 1990, с. 272-284.

43. Инструкция по определению экономической эффективности капитальных в развитие энергетического хозяйства (генерирование, передача и распределение электрической и тепловой энергии), -М.: Энергия, 1983, 56 с.

44. Повышения качества электрической энергии в промышленных электрических сетях. Материалы конференции, -М.: МДНТП, 1982.

45. Иванов B.C., Соколов В.И., Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий, М.: Энергоатомиздат, 1987.

46. Анчарова Т.В., Шевченко В.В., Гамазин С.И. Экономия электроэнергии на промышленных предприятиях. М: Высшая школа, 1990. - 143 с.

47. Мукосеев Ю.Л., Электроснабжение промышленных предприятий, М.: Энергоатомиздат, 1973.

48. Липкин Б.Ю., Электрооборудование промышленных предприятий и установок, М.: Энергоатомиздат, 1972.

49. Афанасьева Е.И., Кривое Л.Л., Влияние качества электрической энергии на бытовые электроприборы // Электротехническая промышленность. Сер. Бытовая электротехника, вып. 3(70), 1982, с. 1-3.

50. Копыто в Ю.В., Чуланов Б. А., Экономия электроэнергии в промышленности: Справочник. -М.: Энергоатомиздат, 1982, 112 с.

51. ГОСТ 13109-97 "Нормы качества электрической энергии у ее приемников, присоединенных к электрическим сетям общего назначения.

52. Справочник по электроустановкам промышленных предприятий, т. 1, ч. Л, ГЭИ, 1987.

53. Хольуер В., Новое поколение энергоэкономических ламп. Прошлое, настоящее и будущее компактных экономичных ламп, Светотехника, № 1, 1998, с. 27-33.

54. Бур it П. Ван Дер, Кеменадс И. Ван, компактные встраиваемые светильники прямого света, Светотехника, № 1,1998, с. 7-12.

55. Публикации по новым разработкам люминесцентных ламп, Светотехника, № 3, 1998, с. 15-19.