Учет корреляционной составляющей при оценке нагрузочных потерь мощности и электроэнергии в ЭЭС с распределенной генерацией при вероятностно определенных нагрузках
DOI:
https://doi.org/10.24160/0013-5380-2026-9-17-25Ключевые слова:
распределительные электрические сети, распределенная генерация, характеристики графиков нагрузки, потери мощности и электроэнергииАннотация
Статья посвящена вероятностно-статистическим методам определения суммарных нагрузочных потерь мощности и электроэнергии в распределительной электрической сети с распределенной генерацией. Цель исследований – сопоставить по точности существующие и предлагаемые модели суточного прогноза технических потерь мощности и электроэнергии в распределительной электрической сети при частично определенной информации о графиках нагрузки и генерации. Рассмотрены три расчетные модели: режим математических ожиданий (МО) узловых мощностей; учет матрицы корреляционных моментов мощностей совместно с МО напряжений; выделение подынтервала максимальных нагрузок. Установлено, что оценка потерь исключительно на основе МО нагрузок дает большую погрешность. В сетях с распределенной генерацией, где суточное МО узловой мощности может быть близко к нулю, классические методы, опирающиеся на коэффициент формы и число часов наибольших потерь, неприменимы. Для практических расчетов рекомендовано использовать методы на основе МО нагрузок с полным или частичным учетом их корреляции, а также дробление расчетного интервала на подынтервалы характерных режимов (максимальных и минимальных нагрузок, периодов условно постоянной нагрузки и др.).
Библиографические ссылки
1. Воротницкий В.Э. и др. Потери электроэнергии в электрических сетях энергосистем. М.: Энергоатомиздат, 1983, 368 с.
2. Поспелов Г.Е., Сыч Н.М. Потери мощности и энергии в электрических сетях. М.: Энергоиздат, 1981, 216 с.
3. Железко Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: Руководство для практических расчетов. М.: ЭНАС, 2009, 456 с.
4. Приказ Министерства энергетики Российской Федерации от 30.12.2008 г. № 326 «Об организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по утверждению нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям».
5. Арзамасцев Д.А., Липес А.В. Снижение технологического расхода энергии в электрических сетях. М.: Высшая школа, 1989, 127 с.
6. Borkowska B. Probabilistic Load Flow. – IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1974, vol. PAS-93, No. 3, pp. 752–759, DOI: 10.1109/TPAS.1974.293973.
7. Воротницкий В.Э. Методы расчета технологических потерь электроэнергии в электрических сетях Классификация, этапы и перспективы развития. – Энергоэксперт, 2016, № 4 (57).
8. Справочник по проектированию электроснабжения / под ред. Ю.Г. Барыбина и др. М.: Энергоатомиздат, 1990, 576 с.
9. Аюев Б.И. и др. Вычислительные модели потокораспределения в электрических системах. М.: Флинта; Наука, 2008, 256 с.
10. Allan R.N., Al–Shakarchi M.R.G. Probabilistic Analysis of Power Flows Linear Dependence between Nodal Powers in Probabilistic AC Load Flow. – Proceedings of the Institution of Electrical Engineers, 1977, vol. 124, No. 6, pp. 529–534, DOI: 10.1049/piee.1977.0108.
11. Allan R.N., Borkowska B., Grigg C.H. Probabilistic Analysis of Power Flows. – Proceedings of the Institution of Electrical Engineers, 1974, vol. 121, No. 12, pp. 1551–1556, DOI: 10.1049/piee.1974.0320.
12. Hu Z., Wang X. A Probabilistic Load Flow Method Considering Branch Outages. – IEEE Transactions on Power Systems, 2006, vol. 21, No. 2, pp. 507–514, DOI: 10.1109/TPWRS.2006.873118.
13. Meliopoulos A.P., Bakirtzis A.G., Kovacs R. Power System Reliability Evaluation Using Stochastic Load Flows. – IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1984, vol. PAS-103, No. 5, pp. 1084–1091, DOI: 10.1109/TPAS.1984.318715.
14. Meliopoulos A.P.S. et al. Transmission Loss Evaluation Based on Probabilistic Power Flow. – IEEE Transactions on Power Systems, 1991, vol. 6, No. 1, pp. 364–371, DOI: 10.1109/59.131084.
15. Alvarado F., Hu Y., Adapa R. Uncertainty in Power System Modeling and Computation. – IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, 1992, DOI: 10.1109/ICSMC.1992.271535.
16. Billinton R., Li W. Reliability Assessment of Electric Power Systems Using Monte Carlo. New York: Springer, 1994, 361 p.
17. Анисимова Л.П., Левин М. С., Пекелис В.Г. Методика расчета потерь энергии в действующих распределительных сетях. – Электричество, 1975, № 4, с. 27–30.
18. Обоскалов В.П, Герасименко А.А. Определение предела мощности, передаваемой по линии электропередачи, при оценке балансовой надежности электроэнергетических систем. – Электричество, 2023, № 7, с. 6–19.
19. Липес А.В. Применение методов математической статистики для решения электроэнергетических задач. Свердловск: Изд-во УПИ, 1983, 88 с.
20. Dos Santos C.M.P. Determination of Electric Power Losses in Distribution Systems. – IEEE/PES Transmission & Distribution Conference and Exposition: Latin America, 2006, DOI: 10.1109/TDCLA.2006.311585.
21. Себер Дж. Линейный регрессионный анализ. М.:Мир, 1980, 456 с.
22. Герасименко А.А., Шульгин И.В. Статистическое моделирование электрических нагрузок в задаче определения интегральных характеристик систем распределения электрической энергии. Красноярск: Изд-во СФУ, 2014, 208 с.
#
1. Vorotnitskiy V.E. et al. Poteri elektroenergii v elektricheskih setyah energosistem (Electricity Losses in Electrical Networks of Power Systems). M.: Energoatomizdat, 1983, 368 p.
2. Pospelov G.E., Sych N.M. Poteri moshchnosti i energii v elektricheskih setyah (Losses of Power and Energy in Electric Networks). M.: Energoizdat, 1981, 216 p.
3. Zhelezko Yu.S. Poteri elektroenergii. Reaktivnaya moshchnost’. Kachestvo elektroenergii: Rukovodstvo dlya prakticheskih raschetov (Electricity Losses. Reactive Power. Electricity Quality: A Guide for Practical Calculations). M.: ENAS, 2009, 456 p.
4. Prikaz Ministerstva energetiki Rossiyskoy Federatsii (Order of the Ministry of Energy of the Russian Federation) No. 326 dated 30.12.2008.
5. Arzamastsev D.A., Lipes A.V. Snizhenie tekhnologicheskogo rashoda energii v elektricheskih setyah (Reduction of Technological Energy Consumption in Electric Networks). M.: Vysshaya shkola, 1989, 127 p.
6. Borkowska B. Probabilistic Load Flow. – IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1974, vol. PAS-93, No. 3, pp. 752–759, DOI: 10.1109/TPAS.1974.293973.
7. Vorotnitskiy V.E. Energoekspert – in Russ. (Energy Expert), 2016, No. 4 (57).
8. Spravochnik po proektirovaniyu elektrosnabzheniya (Handbook on Power Supply Design) / Ed. by Yu.G. Barybin et al. M.: Energoatomizdat, 1990, 576 p.
9. Ayuev B.I. et al. Vychislitel’nye modeli potokoraspredeleniya v elektricheskih sistemah (Computational Models of Flow Distribution in Electrical Systems). M.: Flinta; Nauka, 2008, 256 p.
10. Allan R.N., Al–Shakarchi M.R.G. Probabilistic Analysis of Power Flows Linear Dependence between Nodal Powers in Probabilistic AC Load Flow. – Proceedings of the Institution of Electrical Engineers, 1977, vol. 124, No. 6, pp. 529–534, DOI: 10.1049/piee.1977.0108.
11. Allan R.N., Borkowska B., Grigg C.H. Probabilistic Analysis of Power Flows. – Proceedings of the Institution of Electrical Engineers, 1974, vol. 121, No. 12, pp. 1551–1556, DOI: 10.1049/piee.1974.0320.
12. Hu Z., Wang X. A Probabilistic Load Flow Method Considering Branch Outages. – IEEE Transactions on Power Systems, 2006, vol. 21, No. 2, pp. 507–514, DOI: 10.1109/TPWRS.2006.873118.
13. Meliopoulos A.P., Bakirtzis A.G., Kovacs R. Power System Reliability Evaluation Using Stochastic Load Flows. – IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1984, vol. PAS-103, No. 5, pp. 1084–1091, DOI: 10.1109/TPAS.1984.318715.
14. Meliopoulos A.P.S. et al. Transmission Loss Evaluation Based on Probabilistic Power Flow. – IEEE Transactions on Power Systems, 1991, vol. 6, No. 1, pp. 364–371, DOI: 10.1109/59.131084.
15. Alvarado F., Hu Y., Adapa R. Uncertainty in Power System Modeling and Computation. – IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, 1992, DOI: 10.1109/ICSMC.1992. 271535.
16. Billinton R., Li W. Reliability Assessment of Electric Power Systems Using Monte Carlo. New York: Springer, 1994, 361 p.
17. Anisimova L.P., Levin M. S., Pekelis V.G. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 1975, No. 4, pp. 27–30.
18. Oboskalov V.P, Gerasimenko A.A. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2023, No. 7, pp. 6–19.
19. Lipes A.V. Primenenie metodov matematicheskoy statistiki dlya resheniya elektroenergeticheskih zadach (Application of Mathematical Statistics Methods for Solving Electric Power Problems). Sverdlovsk: Izd-vo UPI, 1983, 88 p.
20. Dos Santos C.M.P. Determination of Electric Power Losses in Distribution Systems. – IEEE/PES Transmission & Distribution Conference and Exposition: Latin America, 2006, DOI: 10.1109/TDCLA.2006.311585.
21. Seber J. Lineynyy regressionnyy analiz (Linear Regression Analysis). M.:Mir, 1980, 456 p.
22. Gerasimenko A.A., Shul’gin I.V. Statisticheskoe modeliro-vanie elektricheskih nagruzok v zadache opredeleniya integral’nyh harakteristik sistem raspredeleniya elektricheskoy energii (Statistical Modeling of Electrical Loads in the Task of Determining the Integral Characteristics of Electrical Energy Distribution Systems). Krasnoyarsk: Izd-vo SFU, 2014, 208 p
