Учет температуры токопроводящих частей в электрических расчетах как средство повышения комплексной эффективности функционирования электрических систем, страница 2

Учет температуры на первом этапе приводит к определенному уточнению величины оптимального воздействия, которое может быть довольно значительным. Так, расчеты показали, что учет температуры в ряде случаев позволяет уточнить оптимальную мощность конденсаторной батареи, устанавливаемой в узле подключения нагрузки для компенсации реактивной мощности, на 20% и более.

Как правило, при снижении потерь энергии целевая функция вблизи оптимальных значений является достаточно пологой. Поэтому считается, что большой точности вычисления оптимальных параметров не требуется, так как в некоторой близкой к ним области целевая функция имеет почти одно и то же значение. Это справедливо в том случае, если оптимизируемые параметры являются непрерывными величинами. Однако в реальных условиях они в большинстве случаев дискретны. При этом возможны две ситуации.

1. Несмотря на уточнение решения непрерывной задачи, оптимальное дискретное значение параметра остается таким же, как без учета температуры. Это возможно в том случае, если найденное дискретное значение значительно ближе к решению непрерывной задачи, чем другие дискретные значения данного параметра.

2. Уточнение решения непрерывной задачи приводит также к изменению дискретного решения. Это возможно в том случае, если имеется хотя бы два дискретных значения, достаточно близких к непрерывному оптимуму. Эти дискретные значения могут находиться уже не в пологой, а в более крутой области целевой функции. Тогда уточнение приведет даже к более значительному изменению значения этой функции, чем в случае непрерывной задачи.

Таким образом, учет температуры при расчете оптимальной величины воздействия в определенных случаях может привести к существенному экономическому эффекту, хотя в среднем этот эффект будет не очень большим. Однако при этом возникают также положительные технические эффекты, которые рассмотрены ниже.

Технико-экономическое обоснование целесообразности ввода мероприятия по снижению потерь может производиться различными способами. Однако любой из них основан на вычислении разности потерь энергии в исходном режиме и в режиме после ввода мероприятия (снижение потерь).

Как известно, погрешность разности может быть как меньше, так и больше погрешности исходных величин. Если некоторый фактор остается для уменьшаемого и вычитаемого неизменным и примерно одинаково влияет на эти величины, то погрешность разности, обусловленная этим фактором, будет меньше или по крайней мере не больше, чем погрешности исходных величин, которые в данном случае частично компенсируют друг друга. При вычислении снижения потерь энергии с учетом нагрева такими факторами являются условия охлаждения: температура окружающей среды, тепловое сопротивление изоляции кабелей и проводов, солнечная радиация и т.д., то есть именно те факторы, которые задаются с наименьшей точностью.

Если некоторый фактор не остается постоянным для уменьшаемого и вычитаемого, то относительная погрешность разности может превысить относительные погрешности исходных величин, причем теоретически первая может быть сколь угодно большой. Такими факторами являются температуры проводов, кабелей и обмоток трансформаторов, поскольку они непосредственно зависят от потерь активной мощности, и, значит, изменяются (уменьшаются) при вводе мероприятий по снижению потерь.

Снижение потерь активной мощности можно охарактеризовать с помощью производной этих потерь по тому параметру, который изменяется при вводе мероприятия. Часто таким параметром является ток. Тогда без учета нагрева

.                                                       (2)

При учете нагрева эта производная примет вид

.                                              (3)