Технические науки 5. Энергетика

К.т.н., доцент А.В. Виноградов,

Ст. преподаватель М.В. Бородин

ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»

КОРРЕКТИРОВКА СТОИМОСТИ ПОТРЕБЛЕННОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕЁ КАЧЕСТВА И АЛГОРИТМ ЕЁ РЕАЛИЗАЦИИ

Современное производство требует качественного электроснабжения. Качество электроэнергии (КЭ) является одним из факторов, непосредственно влияющих на энергоэффективность. В Российской Федерации существует большое количество нормативных документов (ГОСТ Р 54149-2010, Федеральный закон «Об электроэнергетике», постановлением Правительства Российской Федерации от 1 декабря 2009 г. № 982, статья 7 Федерального закона "О защите прав потребителей", гражданский кодекс РФ статья 542, инструкция о порядке расчетов за электрическую и тепловую энергию), которые устанавливают требования к КЭ, но на практике они не всегда эффективно работают. В то же время необходимость поддержания нормируемого КЭ энергии становится все более актуальной задачей в связи с применением современного электрического оборудования и систем автоматизации, чувствительных к отклонению каждого показателя качества электроэнергии (ПКЭ). Возросло количество обращений потребителей в энергоснабжающие организации по поводу некачественной электроэнергии. Не соответствие КЭ нормативным документам приводит к экономическому ущербу из-за недоотпуска продукции, ее порчи, снижения производительности предприятий, простоя оборудования, увеличения электрических потерь и к другим негативным последствиям.

По результатам измерения КЭ в Орловской области в 100 точках балансового разграничения потребителя и энергоснабжающей организации и в 100 точках общего присоединения (ТОП) выявлено большое количество точек (более 70% точек, в которых производились измерения), в которых ПКЭ отклонялись от нормативных показателей. Основные причины отклонений представлены в таблице 1:

Таблица 1 – Причины отклонений КЭ

№	Причины отклонений ПКЭ	Изменившиеся ПКЭ
1	Неравномерное распределение по фазам нагрузки	установившееся отклонение напряжения(∆U), размах изменения напряжения (∆Ut), коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности (К0U)
2	Изменение величины генерируемой и (или) потребляемой мощности в энергосистеме	отклонение частоты (∆f)
3	Применение оборудования искажающего КЭ	∆U, ∆Ut, К0U, доза фликера (Рt), rоэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения (Кn)
4	Изношенность основного сетевого оборудования	∆U, ∆Ut, К0U, Кn
5	Значительной (выше нормативной) протяженностью электрических сетей	∆U, ∆Ut, К0U
6	Отсутствие заинтересованности сетевых организаций, а иногда и потребителей, в подержании и контроле КЭ	∆U, ∆Ut, К0U, Кn, ∆f, Рt

Все эти причины связаны как с замедленными темпами восстановления электросетевого хозяйства, так и с недостаточностью финансирования инвестиционных программ энергоснабжающих компаний, а так же за счет отсутствия эффективного экономического механизма стимулирования как потребителя, так и энергоснабжающию организацию в подержании и контроле КЭ, на уровне нормативных документов. Исходя, из выше указанного возникла задача разработать способ позволяющий заинтересовать как поставщика, так и потребителя в подержании КЭЭ.

Поддержание КЭ на уровне нормативных документов требует дополнительных капитальных вложений. На это обе стороны идут не охотно, не имея эффективной, утвержденной методики корректировки стоимости электроэнергии в зависимости от её качества и технических средств, позволяющих корректировать стоимость электроэнергии в on-line режиме.

Использование существующей системы скидок и надбавок не дает гарантии постоянного и повсеместного обеспечения требуемого уровня КЭ, так как применяется эпизодически и на ограниченном числе объектов. Поэтому проблема обеспечения КЭ в большей мере обоснована отсутствием эффективной методики корректировки стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от её качества и технических способов и средств, позволяющих реализовать эту методику.

Авторами разработана методика корректировки стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от её качества. Предполагается выполнять корректировку стоимости электроэнергии на границе балансового разграничения между потребителем и энергосистемой. Для этого соответствующей расчетной функцией оснащаются приборы учета электроэнергии[1].

Разработанная методика является технико-экономическим механизмом стимулирования как потребителей, так и поставщиков электроэнергии в части поддержания КЭ. Экономическая часть механизма заключается в следующем: если искажения в КЭ вносит потребитель, то он будет вынужден платить за электрическую энергию по более высокой цене, если же электрическая энергия, поступающая потребителю не соответствует нормативным документам по вине энергоснабжоющей организации, то потребитель платит меньше.

В соответствии с предложенной методикой стоимость потребленной электроэнергии с учетом корректировки предлагается определять по формуле 1:

(1)

Где: С_ПЭЭ – стоимость потребленной электроэнергии;

Т_ИСХ – исходный тариф на электроэнергию;

К_П – поправочный коэффициент;

К_ПЭЭ – количество потребленной электроэнергии.

Если искажения в качество электроэнергии вносят как потребитель, так и энергоснабжающая организация одновременно, тогда:

(2)

Где: К_ПЭС – поправочный коэффициент для энергоснабжающей организации;

К_ПЭП – поправочный коэффициент для потребителя.

В том случаи, если ПКЭ отклонялись от величины, установленной нормативными документами на определенное время, а потом вернулись в установленные нормативными документами пределы, тогда

₍₃₎

Где: К_П – n-й поправочный коэффициент для определенного уровня отклонения ПКЭ в определенный момент времени и определенного ПКЭ;

Р – потребленная мощность в определенный момент времени.

(4)

- сумма поправочных коэффициентов для энергоснабжающей организации;

- сумма поправочных коэффициентов для потребителя;

n – количество значений Кi;

m - количество значений Кj.

(5) (6)

Таким образом, разработанная методика позволяет производить корректировку стоимости потребленной электрической энергии, в зависимости от качества потребленной электрической энергии и источника искажения. Поправочные коэффициенты разработаны для всех показателей КЭ [2].

Техническая реализация предложенной методики осуществляется с применением функционального блока, встраиваемого в счетчик и работающего по алгоритму, приведенному на рисунке 1. Алгоритм представлен для одного ПКЭ в частности для размаха изменения напряжения.

Рисунок 1.1 - Алгоритм корректировки стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от её качества

Начало алгоритма предусматривает ввод данных: тариф на электроэнергию, поправочные коэффициенты к стоимости для энергоснабжающей организации и потребителя. Указанные данные сохраняются в блоке 2. Блоком 3 производятся измерения ПКЭ и определяется потребляемая в каждый измеряемый момент времени мощность. Блоки 4,8 выполняется функцию сравнения фактически измеренного значения ПКЭ с нормативным. При выходе значения ПКЭ за норму блоки 5.9 определяют виновника искажений. Далее блоками 6,10 определяется значение отклонения ПКЭ от норматива (∆ПКЭ). Исходя из значения ∆ПКЭ и выявленного виновника искажения, блоками 7,11 определяются поправочные коэффициенты к стоимости электроэнергии. Если условия блоков 4,8 не выполняются, тогда поправочный коэффициент приравнивается блоком 12 к единице. Информация из блоков 7, 11,12, поступает на блок 14, который производит расчет стоимости потребленной электроэнергии. Далее блоком 15 производится сохранение полученных результатов в виде протокола. Полученный протокол передается по каналам связи АИИСКУЭ в информационно-измерительный центр. Блоком 17 выводится информация о стоимости потребленной электроэнергии на табло.

Обновление расчетного тарифа и, в случае необходимости, значений поправочных коэффициентов осуществляется по каналам АИИСКУЭ, в который встраивается счетчик.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А.В. Виноградов, Экспертная оценка поправочных коэффициентов к стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от её качества / Бородин М.В. – «Вести высших учебных заведений Черноземья»: – Липецк: 2012.№3

2. А.В. Виноградов, Способ коммерческого учета электрической энергии в зависимости от показателей её качества / Бородин М.В. – Сборник материалов по результатом, прошедших в рамках «Недели Науки - 2010»:[сборник].-Орел: Изд-во Орел, 2010.-448с.