Применение диаграмм Вороного при определении оптимального расположения трансформаторных подстанций и их зон ответственности - Статья

Применение диаграмм Вороного при определении оптимального расположения трансформаторных подстанций и их зон ответственностиВ статье рассмотрены вопросы учета неоднородности плотности нагрузки при определении параметров элементов городских систем электроснабжения. На сравнительном примере показано, что учет неоднородности плотности нагрузки позволяет более точно определить значения этих параметров. Для определения оптимального местоположения трансформаторных подстанций и их зон ответственности предлагается использовать мультипликативные взвешенные диаграммы Вороного. Автором показано, что распределение потребителей по полигонам взвешенных диаграмм Вороного, в силовом центре которых находятся трансформаторные подстанции, приводит к уменьшению неравномерности плотности потребительской нагрузки в соседствующих полигонах диаграммы, и, как следствие, уменьшение потерь электрической энергии при перетоках мощности между соседними полигонами.С помощью математических моделей, в которых плотность нагрузки является постоянной величиной, решаются задачи проектирования: расчет эквивалентного радиуса зоны действия трансформаторных подстанций и определение локальных координат этой подстанции. На рис.1 представлено распределение абсолютных значений плотности нагрузки по пространственным координатам, полученное для города с низкоэтажной застройкой. В [4] предлагается использовать аппарат цифровой обработки изображений для анализа карт плотности нагрузки их классификации и, соответственно, определения параметров элементов проектируемых сетей [5]. На сегодняшний день зона действия трансформаторной подстанции определяется исходя из предположения о постоянстве плотности нагрузки и расположении потребителей электрической энергии в узлах двумерной пространственной квадратной сетки, как это представлено на рис. Учет неоднородности плотности нагрузки необходим по нескольким причинам: во-первых, данный учет позволяет увидеть реальную картину энергопотребления в исследуемом регионе на текущий момент, например в период зимнего максимума нагрузок; во-вторых, появляется возможность проанализировать потери, возникающие в результате перетоков электрической энергии между областями с различными плотностями нагрузок; в-третьих, определить координаты центров потребления наиболее энергоемких областей и выполнить разбиение территории региона на зоны ответственности трансформаторных подстанций таким образом, чтобы нивелировать разницу между плотностями нагрузок соседних зон, что приведет к уменьшению потерь обозначенных во втором пункте.Уменьшение коэффициента вариации является признаком того, что ТП исследуемого региона функционируют в относительно одинаковых энергетических режимах и соответственно, уменьшаются потери электрической энергии, вызванные неравномерностью нагрузки между соседними сегментами. 124] показано, что для периода зимнего максимума нагрузок, перегруппировка потребителей в соответствии с предложенным алгоритмом, приводит к 15%-ному сокращению потерь электроэнергии, обусловленных неравномерностью нагрузок соседних сегментов диаграммы Вороного. Определение оптимальных технико-экономических параметров элементов сетей электроснабжения с использованием инструментария ГИС [Электронный ресурс]. Афанасьева // Современная техника и технологии. 4. М.С Гринкруг Анализ и возможная классификация неоднородностей плотности нагрузки с помощью аппарата двухмерного вейвлет преобразования.