Анализ эффективности систем управления электроснабжением

Е. Ю. Герасимов, В. В. Косолапов, Е. В. Косолапова ВЛИЯНИЕ ВАКУУМА НА КИСЛОТНОСТЬ КОНСЕРВИРОВАННОГО ...

пользования биологических и химических препаратов на результаты консервирования фуражного зерна повышенной влажности // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. 2012. № 2. С. 140-144.

17. Тыпугин Е. А., Углин В. К., Никитин Л. А., Никифоров В. Е. Сравнительная оценка технологий подготовки и хранения влажного фуражного зерна // Кормопроизводство. 2006. № 7. С. 30—31.

18. Липовский М. И. Чем убирать зерно для плюще-

ния? // Кормопроизводство, 2005. № 2. С. 28—31.

19. Перекопский А. Н., Зыков А. В. Технологический контроль процессов консервирования плющеного зерна // Молочнохозяйственный вестник. 2012. № 4(8). С. 52—57.

20. Капустин Н. И., Костин А. Е., Авдеев Ю. М. Совершенствование способов хранения зерна повышенной влажности в герметичных условиях / Сборник трудов ВГМХА, посвящённый 98-летию академии. Вологда-Молочное: ИЦ ВГМХА. 2009. С. 24—27.

THE VACUUM EFFECT ON THE ACIDITY OF CANNED ROLLED GRAIN

© 2015

E. I. Gerasimov, candidate of Agricultural Sciences, associate professor, Senior Lecturer of the chair

«Technical and biological systems» V. V. Kosolapov, candidate of technical sciences, associate professor of the chair «Technical Serviche» E. V. Kosolapova, assistant professor of the chair « Technical Serviche»

Nizhny Novgorod State Engineering-Economic University, Knyaginino

Abstract. Modern approaches to improving the technology of fodder production should be practical and economically feasible. In the conditions of market economy the most important factor in reducing the cost of livestock production is the choice of rational technology of fodder production. Improvement of technological methods of harvesting grain humidity is today one of the urgent tasks of livestock from the point of view of rationality, resource efficiency and minimize cost of production. In the rainy season, drying of grain particularly is difficult. When humidity is the mass of 18 % or more will be huge losses as a result of self-heating and the development of Aspergillus, Fusarium, Penicillium and other dangerous mushrooms. In addition, pathogens secondary fermentation after the depressurization of the store is yeasts, which have the ability to splitting of lactic acid. Installed, air infiltration leads to rapid decomposition of carbohydrates in the future to protein degradation with increasing pH. In practice, this process is accompanied by heat, odor, and disruption of the structure of grain. Failure to comply with careful sealing and sealing develop fungi, yeast, and other microorganisms, the activity of which decreases nutritious value of the feed. Thus, the main disadvantage of wet silage rolled grain are a significant increase in losses after opening the store and grooves of the feed due to the active development of mold and secondary fermentation, especially in the warmer. Propose to solve this problem by sealing mass with the use of vacuum in portion packs. The study of the active acidity of the finished feed, preserved in the traditional way and with the use of vacuum, showed that the forced removal of air from the stock provided the acidification better. Low pH value is one of the indicators of quality preservation. If the introduction of preservative solution prepared food, prepared by sealing, has had a positive impact, when using the vacuum, significant changes has occurred. This shows the positive dynamics of vacuum application in the harvesting of the wet rolled grain.

Keywords: anaerobic environment, vacuum, humidity, grain, heavy breathing, quality, acidity, preservative, canning, food, flora, nutrition, means, processes of fermentation.

УДК 621.31

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕМ

© 2015

С. В. Кривоногов, преподаватель кафедры «Информационные системы и технологии» Нижегородский государственный инженерно-экономический институт, Княгинино

Аннотация.В статье рассматриваются автоматизированные системы контроля учета электроэнергии используемые для контроля электроэнергии. Описано применение автоматизированных систем контроля учета электроэнергии в России. Указана необходимость регулирования купли продажи электроэнергии, как главный инструмент формирования тарифной ставки на продажу электроэнергии. Дано назначения уплотнения графика загрузки трансформаторных подстанций как средства улучшения технико-экономических показателейэлектроэнергии и обеспечения электроснабжения новых потребителей без ввода новых мощностей.Указано назначение применения дифференцированных по зонам суток тарифов на потребляемую электроэнергию. Говорится об управлении нагрузкой в целях обеспечения надежности электроснабжения и обеспечения устойчивости работы энергосистем. Указаны виды управления нагрузкой в России. Проведено сравнение методов управления нагрузкой в России и зарубежных странах. Указано как реализуется управление нагрузкой при возникновении временного дефицита мощности. Описано как происходит управление нагрузкой на стадии годового (договорного) планирования.Приведены особенности построения системы управления нагрузкой.Указаны способы противоаварийного управления нагрузкой при возникновении аварийного дефицита мощности или ограничения пропускной способности сети в энергосистеме. Даны способы управления потреблением электроэнергии со стороны снабжающей компании.Указаны основные предпосылки для осуществления той или иной системы управления электропотреблением. Дана информация о первых автоматизированных системах учета контроля электроэнергии. Показаны составляющие современных системах учета контроля электроэнергии. Указан минимальный экономический эффект от применения на промышленных предприятиях систем контроля качества поставляемой электроэнергии. Даны плюсы и минусы использования систем контроля качества электроэнергии на промышленных предприятиях. Выделены положительные стороны, влияющие на качество поставляемой электроэнергии при применении систем контроля качества электроэнергии. Показаны интересы диспетчерских организаций в разработке эффективной системы управления контролем качества электроэнергии. Сделаны выводы и предложения, основанные на зарубежном опыте по созданию эффективной системы учета контроля электроэнергии для обычных бытовых потребителей и промышленных предприятий.

Ключевые слова:автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии, бытовые потребители, графики нагрузки, качество электроэнергии, тариф на электроэнергию, управление электропотреблением, энергетика.

Последние годы в российской энергетике характери- организациях, так и у потребителей электроэнергии, зуются активным внедрением, как в энергоснабжающих автоматизированных систем коммерческого учета элек-

С. В. Кривоногов естественнонаучное

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ... направление

троэнергии (АСКУЭ). Это обусловлено организацией в России оптового рынка электроэнергии, так как наличие АСКУЭ является необходимым условием участия в работе рынка. Другим фактором, способствующим развитию АСКУЭ, являются процессы реструктуризации, ведущиеся в российской энергетике все последние годы [1, с. 4].

При этом все внедряющиеся АСКУЭ используются в основном только как необходимый инструмент осуществления купли-продажи электроэнергии, но не учитывается тот аспект, что второй важнейшей функцией АСКУЭ является осуществление с ее помощью целенаправленного регулирования режимов энергопотребления в целях энергосбережения. Необходимость такого регулирования обуславливается целым рядом причин, основными из которых являются [2, с. 5]:

1. Значительная разница между пиком нагрузки и ночным провалом в энергосистемах;

2. Недостаточная регулирующая возможность тепловых электростанций и АЭС для покрытия переменной части графиков нагрузки;

3. Неблагоприятная тенденция снижения доли маневренных мощностей в энергосистемах, вызванная укрупнением энергоблоков;

4. Значительные капитальные и энергетические затраты, связанные с сооружением и эксплуатацией пиковых агрегатов;

5. Техническая возможность и экономическая целесообразность искусственного выравнивания графиков нагрузки.

Известно, что форма графиков загрузки электростанций определяется суммарным графиком потребления, то есть изменение графика загрузки электростанции, его уплотнение, возможно только за счет изменения режима потребления.

Уплотнение графика позволяет улучшить технико-экономические показатели производства электроэнергии и обеспечить электроснабжение новых потребителей без ввода новых мощностей. На Западе общепризнанным является заключение о том, что мероприятия по выравниванию графика нагрузки обходятся в 3 раза дешевле, чем ввод новых пиковых мощностей.

Побудительной причиной для равномерного заполнения графика может быть только экономическая заинтересованность потребителя, реализуемая через поощрительные тарифы. В частности, как наиболее легко реализуемый вариант следует иметь в виду применение дифференцированных по зонам суток тарифов.

Отдельно следует сказать об управлении нагрузкой в целях обеспечения надежности электроснабжения и обеспечения устойчивости работы энергосистем.

Среди реально применяющихся сегодня в России для этих целей видов управления нагрузкой можно разли-чить[5, с. 8.]:

1. Управление нагрузкой на стадии годового (договорного) планирования;

2. Управление нагрузкой при возникновении временного дефицита мощности реализуется через заранее составленные графики ограничения потребления и отключения электроэнергии. Потребителю, включенному в графики, назначается объем и очередность снижения нагрузки и указывается регламент работы и контроля. Суммарный объем ограничений и отключений не превышает 20% от максимума собственного потребления мощности по ЭС в целом;

3. Противоаварийное управление нагрузкой при возникновении аварийного дефицита мощности или ограничения пропускной способности сети в энергосистеме, ОЭС, ЕЭС или другом звене системы электропотребления, реализуется в основном автоматическими средствами, реагирующими на снижение частоты (АЧР) или другие параметры режима (САОН).

Структурыэлектропотребления той или иной страны диктуют и особенности построения системы управления 180

нагрузкой. В России, где в балансе электропотребления-преобладающий удельный вес (до 50%) занимает потребление промышленных предприятий, система управления нагрузками ориентирована в основном только на них, то в развитых капиталистических странах, где удельный вес (до 60%) занимает потребление коммунально-бытовых потребителей, системы управления нагрузками в значительной степени ориентированы именно на таких массовых потребителей. В этих странахшироко используются различные системы массового управления такими потребителями (по силовой сети, по радио и др.). В то же время в России из-за малого удельного веса в балансе потребления электроэнергии коммунально-бытовыми потребителями (не более 10-20%) такие системы только начинают использоваться. В России в целом, и по отдельным регионам относительное удельное потребление электроэнергии коммунально-бытовыми потребителями из года в год возрастает и начинает занимать доминирующее положение, что предполагает усиление внимания к более широкому использованию их регулировочных возможностей для управления электропотреблением.

Следует различать способы управления потреблени-ем[11 с. 15]:

1. Непосредственное, путем отключения/подключения потребителей;

2. Косвенное, путем воздействия через тарифные системы.

Основными предпосылками для осуществления той или иной системы управления электропотреблением являются:

1. Наличие соответствующей тарифной системы;

2. Определенная структура электропотребления;

3. Величина мощности, пригодной для управления;

4. Надежные технические средства для осуществления управления.

При этом для осуществления управления электропотреблением безусловным является наличие соответствующего законодательного и юридического обеспечения этого процесса.

Так как в СССР около 70% электроэнергии потребляла промышленность, то, несмотря на низкую стоимость электроэнергии и неразвитую тарифную систему, первые АСКУЭ были ориентированы на применение в промышленности, и аббревиатура АСКУЭ расшифровывалась, как «автоматизированная система контроля и управления электропотреблением» [8, с. 21]. Все первые модели советских АСКУЭ имели хотя и примитивные, но все же блоки управления. Наличие этих блоков позволяло при достижении некоторых установленных заранее пороговых значений мощности выдавать предупредительный сигнал технологическому диспетчеру предприятия для принятия им необходимых действий по ее снижению или автоматически отключать какую-то часть электроприемников для снижения суммарной мощности потребления предприятия. Так как повсеместно промышленность оплачивала электроэнергию по двухставочному тарифу (отдельно за мощность и электроэнергию), то оптимизация потребляемой мощности позволяла предприятиям в договорах уменьшать договорную величину потребляемой мощности и только за счет этого окупать затраты на создание АСКУЭ, как правило, в течение года. Несмотря на то, что энергосистемы повсеместно противодействовали приему АСКУЭ для коммерческих расчетов, они все равно устанавливались и использовались промпредприятиями в виде «технических систем учета» (до 90% от общего количества), давая им необходимый экономический эффект в виде снижения платежей за потребляемую мощность и одновременно снижали пики нагрузки самим энергосистемам.

В настоящее время коммерческие АСКУЭ создаются на промпредприятиях в основном с целью выхода на оптовый рынок и, согласно требованиям АТС, их не разрешается совмещать с техническим учетом и использование их для прямого управления электропотреблением Карельский научный журнал. 2015. № 1

С. В. Кривоногов

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ...

невозможно, хотя, по большому счету, это неправильно. В СССР директивно приветствовалось совмещение коммерческого и технического учета для снижения затрат на создание АСКУЭ, а сегодня с точностью «до наоборот» - запрещается.

Несмотря на немалые затраты, сегодня предприятия, уже вышедшие на оптовый рынок с помощью коммерческих АСКУЭ, наконец, вспомнили, что в целях снижения затрат на энергоресурсы собственным электропотреблением необходимо управлять, и возрос интерес к созданию технических АСКУЭ для целей оптимизации; соответственно, и блоки управления вновь стали востребованными. Производители АСКУЭ пошли навстречу промпредприятиям и стали разрабатывать и включать в комплекты своих технических средств АСКУЭ вместо примитивных блоков управления целые системы телеуправления.

В данном случае, как и в советские времена, использование промпредприятиями собственных АСКУЭ в своих коммерческих интересах приводит к некоторому снижению нагрузок в часы прохождения максимума систем энергоснабжения. Однако этого явно недостаточно как по причине более скромного удельного веса пром-предприятий в структуре электропотребления по сравнению с советским периодом, так и невозможностью использовать АСКУЭ промпредприятий для принудительного централизованного снижения электропотребления во время возникновения дефицитов мощности или топлива в региональных системах энергоснабжения.

Все возрастающий удельный вес в структуре электропотребления бытовых и мелкомоторных потребителей ставит в повестку дня вопрос об управлении их электропотреблением. Этой проблемой в России ранее почти никогда не занимались.

Все АСКУЭ бытовых потребителей, как с использованием PLC-технологий, так и всех других видов связи ограничивались только дистанционным снятием показаний счетчиков и блоков управления не имели. В лучшем случае они использовались для переключения счетных механизмов счетчиков.

Даже при невостребованности сбытовыми организациями такой техники производители приборов учета, с учетом зарубежного опыта, разработали и держат на складах счетчики со встроенными контакторами («Инкотекс» и др.), а производители АСКУЭ с PLC («Континиум», МЗЭП, «Инкотекс») имеют разработки по модернизации своих систем с добавлением функций управления. Это говорит о том, что при заинтересованности потребителей такие отечественные системы могут начать серийно производиться в течение года[17, с. 16].

Если же они не успеют этого сделать, то в Китае и Японии системы, аналогичные итальянской, и даже более совершенные, уже производятся и могут быстро заполнить российский рынок. Итальянцы тоже готовы продать свою систему, только в наших сетях, плотно забитых помехами, они будет работать хуже.

Кроме этого в России нет хорошего юридического обеспечения управления электропотреблением, отсутствуют персональные договоры с каждым бытовым потребителем, и система материального поощрения пром-предприятий, участвующих в управлении потреблением.

Отсутствует единая техническая политика в области организации учета и внедрения АСКУЭ у бытовых потребителей, а тем более централизованных систем управления потреблением.

В условиях реструктуризации не вполне очевидно, кто будет вкладывать силы и средства в создание централизованных автоматизированных систем управления, так как экономический эффект от их работы будет ощущаться всеми участниками процесса выработки (снижение пиковых нагрузок), передачи (снижение потерь) и реализации электроэнергии (внедрение сложных тарифных систем и снижением затрат на биллинг). Очевидно,

что диспетчерские службы заинтересованы в появлении эффективной системы управления электропотреблением в различных сложных ситуациях (например, пи возникновении дефицитов топлива или мощности).

Выводы и предложения

1. Исходя из тенденции разуплотнения суммарного графика нагрузок, дефицита пиковых генерирующих мощностей и роста потребления бытовых потребителей, создание в России централизованного управления электропотреблением бытовых и промышленных потребителей экономически оправданно по сравнению с дорогостоящим наращиванием пиковых генерирующих мощностей.

2. Для проведения единой технической политики в этом важном направлении необходимо создание специальной организации (типа АТС), которая в первую очередь должна:

• Подготовить юридическую базу для осуществления этого процесса в рыночных условиях путем внесения необходимых изменений в действующее законодательство.

• Разработать систему финансирования приобретения необходимых технических средств централизованного управления электропотреблением (за счет тарифов; консолидированных средств заинтересованных предприятий и т.п.).

• Разработать и согласовать с заинтересованными организациями концепцию централизованного управления электропотреблением в России.

• Разработать совместно с отечественными производителями и отраслевыми институтами РАО «ЕЭС России» ТЗ на разработку (или закупку за рубежом) необходимых технических средств.

• Организовать централизованные тендерные закупки необходимой техники для управления электропотреблением после проведения соответствующей экспертизы и испытаний в условиях России.

• Организовать подготовку персонала для успешной эксплуатации новой техники управления электропотреблением.

• Создать систему эксплуатации этой техники.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1) Воротницкий В.Э. Нормирование и снижение потерь электроэнергии в электрических сетях: результаты, проблемы, пути решения // Энергоэксперт. 2007. № 3. С. 10-19.

2) Воротницкий В.Э., Заслонов С. В., Калинкина М. А. Потери электроэнергии в электрических сетях. Ситуация в России. Зарубежный опыт анализа и снижения // М.: ВНИИЭ, 2006. 45 с.

3) Воротницкий В.Э., Калинкина М. А., КомковаЕ. В. Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях. Динамика, структура, методы анализа и мероприятия // Энергосбережение. 2005. № 3. С. 86-91.

4) Вуколов В.Ю., Папков Б. В. Вопросы повышения надежности функционирования территориальных сетевых организаций // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики.Вып.61. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2011. С.126-132.

5) Голованов А.П. Об оптимизации режимов работы объединенной энергосистемы / А.П. Голованов // Электричество. 1992. №4. С. 40-43.

6) ГОСТ 30206-94. Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 0^ и 0,5 s). М.: Изд-во стандартов, 1996. 47 с.

7) ГОСТ 30207-94. Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 1 и 2).М.: Изд-во стандартов, 1996. - 54 с.

8) ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М. : Изд-во стандартов, 1997. 15 с.

9) ГОСТ 7746-2001. Нормы качества электрической

С. В. Кривоногов

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ..

энергии в системах

электроснабжения общего назначения.М.: Изд-во стандартов, 2002. 29 с.

10) Гук Ю.Б. Теория надёжности в электроэнергетике // Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд., 1990. — 208 с.

11) Демура А.В.,Надтока И. И.,Демура А. В. Оперативное, краткосрочное и долгосрочное прогнозирование электропотребления в электроэнергосистеме// Новочеркасск, 2001. С. 3.

12)Жежеленко И.В., Божко В. М. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях // Киев: Техника, 1981. 160с.

13) Жежеленко И.В., Саенко Ю. Л. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях // М.:Энергоатомиздат, 2000. 252 с.

14) Железко Ю. С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях: руководство для практических расчетов // М :Энергоатомиздат, 1989. 172 с.

15) Идельчик, В.И. Расчеты и оптимизация режимов электрических сетей // М. :Энергоатомиздат, 1988. 288 с.

16) Идельчик, В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов // М. :Энергоатомиздат, 1989. 592 с.

17) «Инструкция по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчету и обоснованию нормативов технологическихпотерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям», утверждена приказом Министерства энергетики РФ от 30 декабря 2008 г. № 326.

18)«Инструкция по расчету и анализу технологического расхода электрической энергии на передачу по электрическим сетям энергосистем и энергообъединений» РД 34.09.253, Утверждено Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 17.04.87 г.

19) Кудрин Б.И. О потерях электрической энергии и мощности в электрических сетях // Электрика, 2003. № 3. С. 3—9.

20) Лыкин А.В. Мониторинг потерь и потоков энергии в электрических сетяхпо данным АИИС КУЭ // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. № 11—12. С. 140—148.

ANALYSIS OF EFFECTIVE MANAGEMENT SYSTEMS OF ELECTRICITY

© 2015

S. V. Krivonogov, teacher of the department «Information systems and technologies»

Nizhniy Novgorod State Engineering-Economic Institute, Knyaginino

Abstract. The article deals with the automated control system of power used to control electricity. Describes the use of automated control systems of electricity metering in Russia. Indicated the need to regulate the purchase and sale of electricity, as the main tool of tariff rates for the sale of electricity. Given purpose seal graphics load transformer substations as a means of improving the technical and economic indicators of electricity and provide electricity consumers with no new commissioning of new facilities. Stated purpose of the application of differentiated zones of day tariffs on electricity. Refers to the management of the load in order to ensure the reliability of power supply and ensure the stability of the power system. The types of load management in Russia. A comparison of methods for load management in Russia and foreign countries. Referred to as load control is realized in the event of a temporary power shortage. Described how the load control on the stage of the annual (contractual) planning. Peculiarities of building management system load. Shown ways emergency load control in the event of an emergency power shortage or network capacity constraints in the power system. Are ways to manage power consumption by supplying company? Shows the basic preconditions for the implementation of a system energy management. The information on the first automated accounting systems of control power. Showing components of modern accounting systems control electricity. Set minimal economic effect of the industrial enterprises of quality control systems supplied electricity. Given the pros and cons of using a power quality monitoring systems in industrial plants. Highlighted the positive aspects that affect the quality of electricity supplied in the application of quality control systems of power. Showing interests dispatching organizations in developing effective management system power quality. Conclusions and suggestions based on foreign experience to create an effective system of accounting control common household electricity for consumers and industry.

Keywords: automated systems of commercial electricity metering, household consumers, graphics load, power quality, power tariff, energy management, energy.