Продолжение табл. 1.2.1
|
1
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
12
|
1
7
13
19 |
0,210
0,214
0,120
0,196 |
0,431
0,408
0,446
0,446 |
0,244
0,262
0,291
0,248 |
0,088
0,088
0,111
0,082 |
0,025
0,024
0,032
0,026 |
0,002
0,004
0
0,002 |
Из таблицы 1.2.1. видно, что наиболее вероятные скорости ветра равны 4 - 12 м/с. По данным таблицы 1.2.1. определена мощность ветра через единичную площадку Fо=1м, т.е. удельная мощность ветра, и построены графики (рис.1.2.1.).Удельная мощность, при этом, определялась с учетом вероятностного характера скорости ветра по формуле / 18,43/:
, (1.2.3.)
где:St - удельная мощность ветра во время t,Вт;
Vi- i-тая скорость ветра, м/с;
pi(t)- вероятность действия i-той скорости ветра во время t. Для проектирования электроснабжения важным параметром является продолжительность штиля (VЈ1м/с). Из таблицы 1.2.1. определяем, что вероятность практического штиля в нашей зоне составляет 0,14 -0,30 в зависимости от времени года, однако максимальное количество идущих подряд штилевых дней для Ростовской области равно четырем /39/.Это обстоятельство следует учитывать при проектировании ветроэлектрических установок и определения глубины аккумулирования электроэнергии.
2. ВЫБОР ВАРИАНТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
2.1. Графики потребления электроэнергии
Энергия, потребляемая сельской усадьбой, расходуется на обогрев и приведение в действие различных электроприемников. Для обогрева в сельской местности традиционно используется ископаемое твердое или газообразное топливо, реже жидкое топливо. Применение для этих целей электроэнергии скорее является анахронизмом, нежели перспективным направлением.
Если исключить из рассмотрения обогрев, то остальные потребители являются электрическими и требуют электроэнергии. В этой связи, для проектирования электроснабжения необходимо иметь информацию о графиках электропотребления или изменении потребляемой мощности.
В руководящих указаниях по проектированию электроснабжения /36/ приведены данные о максимальной нагрузке на вводе в сельский жилой дом,которая составляет 1,5...7,5 кВт в зависимости от наличия газификации местности и уклада жизни. Однако, данных об изменении нагрузки в течение суток не приводится. В то же время, из-за того, что графики поступления энергии от ВИЭ неуправляемы человеком, для выбора варианта электроснабжения необходимо знать графики потребления электроэнергии.
Потребление электроэнергии является случайной величиной, и для получения графиков рекомендуется проводить соответствующие измерения, накапливая статистические данные. Однако, такой метод получения графиков электропотребления является трудоемким, требующим большого числа наблюдаемых объектов и длительного времени наблюдений. Так, для получения графика с надежностью 0,9 и при доверительном интервале 30% подвергнуть наблюдениям 622 сельские дома /5/, причем все они должны быть однотипными, а наблюдения должны проводиться в течение года.
Известны другие методы получения графиков электропотребления, например метод экспертной оценки. Этот метод основан на опросе респондентов и позволяет значительно сократить время получения необходимой информации. Однако,для получения достоверных данных необходимо значительное количество объектов (т. е. экспертов), что также затруднительно.
В АЧГАА разработана методика получения достоверных данных о графиках электропотребления от небольшого числа экспертов /41/. Эта методика основана на правиле приведения одной случайной величины к другой. Сущность этого правила заключается в следующем.
Пусть приводимой является случайная величина Y, следовательно необходимо так изменить у1,у2...уm, чтобы Y*' = X*, sy' = sxY*',sy' - параметры распределения приведенной случайной величины Yу1,у2...уm.
Установлено /$$$/, что i-тые значения до и после приведения связаны между собой соотношением:
, (2.1.1.)
где:
-приведенное i-тое значение Y i ;
k1, k2- коэффициенты приведения.
, (2.1.2.)
(2.1.3.)
Что бы случайную величину Y привести к случайной величине Х, имеющей такой же закон распределения,но другие параметры распределения, необходимо i-тые значения случайной величины Y изменить по формуле (2.1.1),вычислив коэффициенты приведения по формулам (2.1.2) и (2.1.3).
В соответствии с описанной методикой было опрошено 7 экспертов, владельцев сельских усадеб с высокой насыщенностью электрооборудования, и получены данные о времени работы i-тых нагрузок. Путем статистической обработки этих данных получены усредненные значения нагрузки в i-тые периоды времени и параметры распределения Рўи P(таблица 2.1.1.).
Рассчитаны среднесуточные значения параметров распределения нагрузки в соответствии с РУМ-10 по следующим формулам и представлены в таблице 2.1.2.
, (2.1.4)
, (2.1.5)
, (2.1.6)
, (2.1.7)
где:
, sср- средние за сутки параметры распределения, Вт;
, sсрс- средние за сутки параметры распределения с учетом сезона, Вт.
По (2.1.4.) и (2.1.5.) рассчитаны коэффициенты приведения (таблица 2.1.2.) и приведены значения нагрузки в i - тый период времени (таблица 2.1.3.).
Таблица 2.1.1.
Параметры распределения графика нагрузки сельской усадьбы по экспертным данным
|
Часы суток
|
Значения нагрузки, Вт |
|
Зима
|
Весна |
Лето |
Осень |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
0 - 1
1 - 2
2 - 3
3 - 4
4 – 5
5 - 6
6 – 7
7 – 8
8 – 9
9 – 10
10 – 11
11 – 12
12 – 13
13 – 14
14 – 15
15 – 16
16 – 17 |
133
50
50
50
80
180
230
357
944
1307
1307
1121
536
707
936
1157
1179 |
217
100
100
100
125
160
203
354
971
1371
1257
943
429
471
700
1271
1264 |
164
64
50
84
110
110
159
278
1064
1278
1207
893
436
421
650
507
850 |
467
50
50
50
67
124
203
443
864
1207
1250
986
393
721
664
1143
1274 |
Продолжение табл. 2.1.1
|
1
|
2 |
3 |
4 |
5 |
17 – 18
18 – 19
19 – 20
20 – 21
21 – 22
22 – 23
23 – 24 |
724
746
863
673
373
212
198 |
1264
1356
1183
1173
949
549
246 |
1200
911
1021
578
709
438
203 |
1200
1278
1042
967
596
328
192 |
Таблица 2.1.2.
Параметры распределения нагрузки по данным РУМ - 10
|
Сезон
|
Коэффициент сезона |
Рср, Вт |
Бср, Вт |
к1 |
К2 |
Зима
Весна
Лето
Осень |
1
0,8
0,7
0,9 |
1100
880
770
990 |
535
535
375
482 |
1,25
1,12
0,93
1,08 |
365
98
251
290 |
Таблица 2.1.3.
Параметры графика нагрузки, приведенные к генеральной совокупности
|
Часы суток
|
Значения нагрузки, Вт |
|
Зима
|
Весна |
Лето |
Осень |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
0 - 1 |
531 |
341 |
404 |
794 |
1 – 2 |
427 |
210 |
312 |
344 |
2 – 3 |
427 |
210 |
297 |
344 |
3 – 4 |
427 |
210 |
329 |
344 |
4 – 5 |
465 |
238 |
353 |
362 |
5 – 6 |
590 |
272 |
353 |
424 |
6 – 7 |
652 |
325 |
399 |
499 |
Продолжение табл. 2.1.3
|
1
|
2 |
3 |
4 |
5 |
7 - 8 |
811 |
494 |
510 |
768 |
8 – 9 |
1545 |
1185 |
1240 |
1223 |
9 – 10 |
1999 |
1633 |
1440 |
1594 |
10 – 11 |
1999 |
1506 |
1373 |
1640 |
11 – 12 |
1766 |
1154 |
1081 |
1355 |
12 – 13 |
1035 |
578 |
656 |
714 |
13 – 14 |
1249 |
625 |
642 |
1069 |
14 – 15 |
1535 |
882 |
856 |
1007 |
15 – 16 |
1811 |
1521 |
722 |
1524 |
16 – 17 |
1839 |
1514 |
1041 |
1666 |
17 – 18 |
1270 |
1514 |
1367 |
1586 |
18 – 19 |
1298 |
1617 |
1098 |
1670 |
19 – 20 |
1444 |
1423 |
1200 |
1415 |
20 – 21 |
1206 |
1412 |
788 |
1334 |
22 – 23 |
630 |
713 |
658 |
644 |
23 – 24 |
612 |
384 |
440 |
497 |
Как видно из таблицы 2.1.3., параметры распределения приведенной нагрузки совпадают с параметрами генеральной совокупности.
По данным таблицы 2.1.3. построены графики нагрузок на вводе в сельскую усадьбу (лист 4).
