50710

ПОКУДОВА ДОБОВИХ ГРАФІКІВ НАВАНТАЖЕННЯ ЗА ДАНИМИ ОБСТЕЖЕННЯ ГРУПИ КОМУНАЛЬНО-ПОБУТОВИХ ЕЛЕКТРОПРИЙМАЧІВ ТА ВИЗНАЧЕННЯ РОЗРАХУНКОВОГО МАКСИМАЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ І ОСНОВНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРАФІКА

Лабораторная работа

Физика

Натурний експеримент Мета роботи. Побудова добового графіку навантаження комунально-побутового споживача житлового будинку квартири тощо на основі обстеження його електроприймачів та обчислення розрахункового максимального навантаження і основних числових характеристик графіка. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ Електричне навантаження є основним...

Украинкский

2014-01-28

191 KB

14 чел.

Лабораторна робота №1        Бельського В.В ЕМ-041

ПОКУДОВА ДОБОВИХ ГРАФІКІВ НАВАНТАЖЕННЯ ЗА ДАНИМИ ОБСТЕЖЕННЯ  ГРУПИ  КОМУНАЛЬНО-ПОБУТОВИХ ЕЛЕКТРОПРИЙМАЧІВ ТА ВИЗНАЧЕННЯ РОЗРАХУНКОВОГО МАКСИМАЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ І ОСНОВНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРАФІКА

/Натурний експеримент/

Мета роботи. Побудова добового графіку навантаження комунально-побутового споживача /житлового будинку, квартири, тощо/ на основі обстеження його електроприймачів та обчислення розрахункового максимального навантаження і основних числових характеристик графіка.

  1.  ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Електричне навантаження є основним параметром системи електропостачання і  використовується для прийняття рішень в експлуатації, проектуванні та плануванні розвитку електромереж.

Знати величину електронавантаження необхідно при виборі елементів системи електропостачання, системоутворюючих мереж та генеруючих потужностей, для розрахунку втрат потужності та енергії, налагодження засобів релейного захисту та автоматики, вибору законів регулювання напруги, оцінці надійності електропостачання тощо.

Електричне навантаження виражається у вигляді струмів та потужностей: активних, реактивних і повних.

Електричні навантаження визначаються на різних рівнях: електроприймач, споживач /група електроприймачів/, лінія електропередавання, село, підприємство, район, місто, область, зона підстанцій, країна в цілому.

Фактичне навантаження визначається шляхом безпосередніх замірів струмів /потужностей/ в точці мережі в поточний момент часу. Розрахункове навантаження отримують після математичної  обробки одномоментних значень струмів /потужностей/ за деякий проміжок часу.

Основою для визначення розрахункових навантажень служать графіки, які  вказують залежність електронавантаження від часу. Для практичного використання графіки перетворюють в ступінчастий вигляд, при цьому приймається, що навантаження в межах ступені величина постійна. Графіки бувають: змінні /циклічні/, добові, тижневі, місячні, сезонні,  річні.

Для рішення різних задач в системах електропостачання /СЕП/ розрізняють: пікове навантаження, яке значно перевершує середнє стале значення струму і триває від долі секунди до кількох секунд, та максимальне навантаження за нагрівом. Дослідження пікового навантаження у цій роботі не виконується.

Максимальне розрахункова навантаження за граничним нагрівом - це таке тривало незмінне навантаження, яке еквівалентне реально змінному навантаженні при найбільшому тепловому впливові на елемент електричної мережі.

На практиці  встановлено, що часовий інтервал впливу навантаження, в межах якого встановлюється графічна температура перегріву провідників. Доцільно прийняти рівним трьом постійним часу перегріву. В електроенергетиці  тривалість максимального навантаження приймається однаковим для всіх провідних елементів і встановлена  хвилин.

Максимальним розрахунковим навантаженням називають найбільше з середніх значень струмів /потужностей/ за інтервал часу 50 хвилин, який може виникнути з імовірністю не нижче заданного значення /звичайно 0,95/.

Як розрахункове приймається найбільше із значень денного або вечірнього навантаження в точці електромережі.

Кількість електроприймачів /ЕП/, які входять до складу споживача, як правило, більше 6-8. Тому можна вважати, що розподіл випадкових значень навантажень в інтервалі часу  підлягає нормальному закону 

                                    (1)

де F(p)– Імовірність того, що реалізація випадкового навантаження р буде менше за Р.

         Нормальний закон - двох параметричний, з математичним очікуванням

                                                (2)

і дисперсією                              

де nкількість електроприймачів на об'єкті спостереження.

Тоді по відомим в математичній статистиці співвідношенням розрахункове навантаження дорівнюватиме

                                            (3)

де  – коефіцієнт надійності розрахунків. Для заданої імовірності не перевищення фактичного навантаження розрахункової величини .

Формули для визначення струмів, реактивної та повної потужності ідентичні.

Побудовані графіки навантажень дозволяють встановити інші параметри, необхідні при розрахунках електричних мереж. Деякі з них:

  1.  Час використання максимального навантаження  – час, на протязі якого споживання електроенергії,W при максимальному навантаженні Рм було би однакове при фактичному навантаженні

                                                     (4)

  1.  Коефіцієнт участі у максимумі – показує, яка частина максимального навантаження приходиться на максимум навантаження енергосистеми

                                            (5)

де  – навантаження j-го споживача в момент проходження максимума навантаження енергосистеми;

 максимальне навантаження j-го споживача.

  1.  Коефіцієнт попиту – відношення максимального розрахункового навантаження споживача /вузла навантаження/, Рм до суми номінальних потужностей ЕП, які входять в його склад

                                             (6)

  1.  Коефіцієнт використання – відношення середньої  потужності споживача, Р до суми номінальних потужностей ЕП, які входять в його склад    

                                             (7)

  1.  Коефіцієнт максимуму – відношення розрахункового максимального навантаження споживача до середнього навантаження

                                               (8)

Для побудови графіків використовуються регістратори, прилади самописці та інші технічні засоби. В цій роботі провадиться натурний експеримент побудови графіка шляхом безпосереднього спостереження за включенням–відключенням ЕП на протязі доби /24 години/, які входять в склад споживача – жилої квартири або окремого будинку.

2 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

  1.  Складається характеристика споживача, за яким ведуть спостереження /квартири, будинку тощо/ по формулі.
  2.  Визначається склад ЕП, паспортні дані по номінальній /встановленій/ потужності, у Вт. Ці дані записуються в розрахункову Таблицю /колонки 1,2 /.
  3.  Визначається усереднене півгодинне навантаження ЕП, які працюють в режимі автоматичного включення-відключення, дані заносяться в Таблицю, колонка 5 /правила усереднення -див. розділ З/.
  4.  Встановлюється час проведення експерименту і відмічається показання лічильника електроенергії на початку експерименту, .
  5.  Кожні півгодини від началу експерименту до його завершення по кожному ЕП фіксується його включення відміткою в відповідній колонці/.

Якщо ЕП працював менше півгодини, то у відповідній клітинці Таблиці вказується час його роботи /в хвилинах/.

  1.  Після закінчення експерименту відмічаються показання лічильника електроенергії, .
  2.  Виконується усереднення навантаження в півгодинних інтервалах часу /правила усереднення – в розділі 3/.
  3.  Розраховується сумарне півгодинне навантаження споживача

по всіх інтервалах за добу /останній рядок Таблиці / споживача с урахуванням усереднення навантаження.

2.9 По данин останнього рядка Таблиці будується добовий графік навантаження споживача.

2.10 Розраховуються середнє навантаження споживача за добу

де – сумарне навантаження за і-й інтервал /останній рядок Таблиці/.

2.11 Визначається максимальні розрахункові  навантаження для денного та вечірнього максимумів, для чого:

1) в Таблиці виділяються інтервали часу з навантаженням, близьким до максимумів /денного та вечірнього/;

2) для цих інтервалів знаходяться середні навантаження  і та їх середньоквадратичні відхилення за формулами (2) з використанням даних останнього рядка Таблиці;

3) максимальні розрахункові навантаження  та  знаходяться за формулою (3).

2.12 Будується річний графік по тривалості, приймаючи побудований добовий графік /п. 2.9/. як характерний для всіх сезонів/опис побудови графіка – див. розділ 4/;

2.13 Визначаються площа річного графіку по тривалості, яка дорівнює кількості відпущеної електроенергії за рік та розраховується час використання максимального навантаження за формулою (4).

2.14 Визначаються коефіцієнти:

участі в максимумі енергосистеми – за(5). Приймається,що максимум енергосистеми приходиться на 18 год. 50 хв.;

коефіцієнт попиту – за (6);

коефіцієнт використання – за (7);

коефіцієнт максимуму – за (8).

2.15 Складається звіт по роботі.

3 ПРАВИЛА УСЕРЕДНЕННЯ НАВАНТАЖЕННЯ ОКРЕМИХ ЕЛЕКТРОПРИЙМАЧІВ У ПІВГОДИННОМУ ІНТЕРВАЛІ УСЕРЕДНЕННЯ

3.1 Номінальні потужності ЕП приймаються за паспортними даними або згідно надписів на самих ЕП /наприклад, на лампах освітлення/.

3.2 З загального складу виділяються ЕП, які час од часу

приєднуються до електромережі та включаються-вітключаються автоматично. До них відносяться пральні машини, праски тощо. Для таких ЕП усереднене навантаження прямо пропорційне відносному часу знаходження ЕП у включеному стані. В загальному випадку, час знаходження ЕП у стані включення – величина випадкова, тому і знаходження потребує окремих спостережень. Номінальне усереднене навантаження составить

; ,                                                  (9)

де відносний час знаходження ЕП у включеному стані;

     – час включеного стану ЕП за час спостереження  в періоди приєднання ЕП до електромережі. Для ЕП, які постійно приєднані до електромережі, наприклад, холодильник – це безперервний період спостережень. Усереднення їх навантаження виконується також за формулою (9).

3.3 Деякі ЕП житла можуть включатися на час менше ніж 30 хвилин. Тоді їх навантаження усереднюється в півгодинному інтервалі часу

,                                                       (10)

де фактичний стан знаходження ЕП у стані  включення.

4 ПОБУДОВА РІЧНОГО ГРАФІКУ ПО ТРИВАЛОСТІ

Послідовність побудови графіку в даній роботі така.

4.1 Добовий графік навантаження переводиться у масштаб річного. При цьому тривалість півгодинного інтервалу часу складатиме.

год

4.2 Всі інтервали нумеруються у порядку зменшення навантаження. Так, навантаження №1 – це максимальне навантаження за півгодинний інтервал, №2 - це наступне значення і так далі. Інтервали з однаковим навантаженням нумеруються одним номером.

4.3 Визначаються координати точки 1, які відповідають максимальному навантаженню /№1/: по осі ординат – значення навантаження ; по осі абсцис – це тривалість інтервалу

4.4 Визначаються координати точки 2 /навантаження №2/ і так далі – по осі абсцис значення

по осі ордината                                                                     (11)

де  – значення по осі абсцис попередньої точки;

– кількість півгодинних інтервалів з однаковим і-м навантаженням;

- значення і-го навантаження.

4.5 Ступінчаста пряма, яка створена точками з визначеними координатами, представляє річний графік навантаження по тривалості, а площа під нею – кількість спожитої електроенергії, Wp

;                              (12)

де п - кількість номерів інтервалів.

Експериментальна частина

Таблиця №1 – Початкові дані

ПЕ

U, В

P, Вт

Лампа накалювання

220

75

Комп’ютер

230

250

Ноутбук

220

60

Холодильник

220

300

Таблиця №2 – Дані для побудови добового графіка.

t, год

P1, Vt

P2, Vt

P3, Vt

P4, Vt

Psum, Vt

9:00

0

0

0

66,7

66,7

10:00

0

350

60

66,7

476,7

11:00

0

350

60

66,7

476,7

12:00

0

350

60

66,7

476,7

13:00

0

350

60

66,7

476,7

14:00

0

350

60

66,7

476,7

15:00

0

350

60

66,7

476,7

16:00

0

350

60

66,7

476,7

17:00

75

350

60

66,7

551,7

18:00

75

350

60

66,7

551,7

19:00

75

350

60

66,7

551,7

20:00

75

350

60

66,7

551,7

21:00

75

350

60

66,7

551,7

22:00

75

350

60

66,7

551,7

23:00

75

350

60

66,7

551,7

0:00

75

350

60

66,7

551,7

1:00

0

0

0

66,7

66,7

2:00

0

0

0

66,7

66,7

3:00

0

0

0

66,7

66,7

4:00

0

0

0

66,7

66,7

5:00

0

0

0

66,7

66,7

6:00

0

0

0

66,7

66,7

7:00

0

0

0

66,7

66,7

8:00

0

0

0

66,7

66,7

9:00

0

0

0

66,7

66,7

Розрахуємо номінальну потужність холодильника:

, (Вт),

а також інші складові за завданням:

(Вт),

(год);

Висновок: в ході виконання даної лабораторної роботи ми зняли та побудували добовий графік навантаження кімнати 156, 17 березня 2008 року. Потім користуючись графіком ми розрахували дані, а також коефіцієнти (максимуму, попиту, використання, участі у максимумі енергосистеми). Максимум навантаження припадає на час з 17:00 до 1:00.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66700. Добровольский Глеб Всеволодович 111.53 KB
  Это вызвало повышенный интерес к проблемам экологии к проблемам биосферы Добровольский Г. Биография Глеб Всеволодович Добровольский академик Российской академии наук Президент Общества почвоведов при РАН известный почвоведэколог научная организационная...
66702. Диаграммы: основные понятия и термины 2.45 MB
  Одно из основных свойств, которое сделало Microsoft Excel мощным деловым пакетом – это возможность отображать числовые данные в виде полноцветных, легких для понимания диаграмм. Excel предоставляет широкий диапазон стандартных типов диаграмм научного и делового назначения...
66704. Феминизм на российской почве 71 KB
  К сожалению, сравнение не в нашу пользу: там можно за двусмысленные намеки подать в суд и выиграть дело с солидной компенсацией, не говоря уже о том, что Союз феминисток внимательно следит за тем, чтобы, к примеру, победители турнира Большого Шлема получили одинаковое денежное вознаграждение.
66705. Алексей Николаевич Сабанин 4.22 MB
  Для экономики была характерна многоукладность: крупное капиталистическое производство соседствовало с патриархальным кресть-янским хозяйством, полуфеодальным помещичьим, мелкотоварным в городе и деревне. Сложились резкие диспропорции по основным отраслям...
66706. Дослідження інтерференції по основному та побічних каналах 1.57 MB
  Модель для дослідження дії завад по основному та побічних каналах. Реалізовано два передавачі основний канал з 8-PSK (TRANSMITTER) та канал завад (також 8-PSK TRANSMITTER INTRFERENCE). Файл Co_Channel_Interferenct.mdl
66707. Дружинне виховання в Київській Русі 57 KB
  У VI столітті в історії структури племінних об'єднань відбуваються значні зміни, зв'язані з переходом від родоплеменної форми громади до сусідського. 1 дані події дозволили відбутися виділенню військового прошарку і перетворення її в дружини...
66708. Міжнародні стандарти в галузі захисту інформації 31.44 KB
  В Одесском регионе функции основной организации по стандартизации и метрологии возложены на ГП «Одессастандартметрология». История предприятия началась ещё в 1902 году, когда Государственный совет Российской империи создал 12 поверочных палаток, среди которых была и одесская.