ВТРАТИ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ В ЕНЕРГЕТИЧНІЙ СИСТЕМІ УКРАЇНИ ТА ЇХ ЗНИЖЕННЯ ЗА РАХУНОК ВПРОВАДЖЕННЯ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Основний зміст сторінки статті

Олег Герасимович Гриб
Ігор Тимофійович Карпалюк
Сергій Вікторович Швець
Тетяна Сергіївна Донецька
Олександр Васильович Дяченко

Анотація

Розглядається питання щодо втрат електричної енергії в енергетичній системі України. Показано тенденції зміни величини втрат за останні роки у бік зростання. Таке збільшення втрат призвело не тільки до фіксації суто технічних параметрів, а й призвело до фінансових втрат у країні та споживачів на десятки мільярдів гривень. Показано статистичні дані щодо рівня загальносвітових втрат електричної енергії, що показує загальносвітову тенденцію у зменшенні величин втрат. Тенденцію щодо зниження втрат реалізують усі розвинені країни. Дані щодо
втрат електроенергії корелюють з економічним розвитком країни. Значні величини втрат є ознакою негативних явищ економіки, і навпаки, малі величини втрат є ознакою стійкого економічного стану. Було проаналізовано структуру втрат. Запропоновано загальне подання втрат, яке отримало графічне представлення у вигляді діаграми, де розглядаються два види втрат електричної енергії: технологічні та комерційні. Такий поділ на групи втрат дозволив відокремити проаналізовані частини. Розглянуто саме ті види втрат, на які є найменший сторонній вплив людини, такі як крадіжки, руйнування обладнання, неплатежі та ін. Природа таких впливів не є технічною, тому вони не розглядалися. Проведено паралель між рівнем зносу обладнання та рівнем втрат електроенергії. Показано логічний ланцюжок, щоб зменшити втрати необхідно оновити обладнання. Енергетична система включає різні елементи і є дуже розгалуженою. Її можна виміряти не лише значною кількістю елементів обладнання, а й вартістю цих елементів. Загальна вартість енергетичної системи дуже значна, і провести енергопереоснащення можливо лише поетапно. Пропонується виділити елементи енергосистеми, які найбільш чутливі з погляду їхнього впливу на втрати, для яких переозброєння було б логічно проводити насамперед. Однак, виходячи з міжнародного досвіду, запропоновано, при плануванні відновлення енергосистеми відразу прийняти найперспективніший напрямок, а саме не звичайне переобладнання мереж за
рахунок встановлення нового обладнання, а зробити якісний крок по впровадженню системи постійного струму в низьковольтних мережах до 10 кВ включно. Що за дослідженнями європейських вчених дозволить суттєво знизити втрати, підвищити керованість мереж, підвищити якість електричної енергії.

Блок інформації про статтю

Розділ
Прикладні дослідження
Біографії авторів

Олег Герасимович Гриб, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Доктор технічних наук, професор 

Ігор Тимофійович Карпалюк, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Доктор технічних наук, професор

Сергій Вікторович Швець, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент

Тетяна Сергіївна Донецька, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент

Олександр Васильович Дяченко, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент

Посилання

Hurkovs'ka N. Vtraty elektroenerhiyi v ukrayins'kykh merezhakh u 2020 rotsi perevyshchyly 10 % [Electricity losses in Ukrainian grids exceeded 10% in 2020]. Avaible at: https://www.rbc.ua/rus/ news/poteri-elektroenergii-ukrainskih-setyah-2020-1627646052.html (accessed 08.08.2023)

Electric power transmission and distribution losses (% of output). Avaible at: https://data.worldbank.org/indicator/EG.ELC.LOSS.ZS? end=2014&start=2000&view=chart (accessed 08.08.2023)

Onishchenko V. A, Samoylenko I. A., Grib O. G., Zharkin A. F., Vasil'chenko V. I., Ushchapovskiy K. V., Senderovich G. A., Svetelik A. D., Kondratenko K. I., Dovgalyuk O. N., Shcherbakova P. G., Zakharenko N. S. Analiz i otsenka ekonomicheskikh ushcherbov ot nizkogo kachestva elektricheskoy energii [Analysis and assessment of economic damage from poor quality electricity]. Kharkov, PP "Graf-Іks" Publ., 2013. 329 p.

Znyzhennya vtrat elektroenerhiyi v merezhakh na yiyi transportuvannya. Zakhody shchodo pokrashchannya roboty zi spozhyvachamy [Reducing electricity losses in the grid due to transmission. Measures to improve customer relations]. Novyny enerhetyky. 2002, no. 7, pp. 1–59.

Grib O. G., Sokol E. I., Zharkin A. F., Vasil'chenko V. I., Tesik Yu. F. Kachestvo elektricheskoy energii. Tom 2. Kontrol' kachestva elektricheskoy energii [Quality of electrical energy. Vol. 2. Quality control of electrical energy]. Kharkov, PP "Graf-Іks" Publ., 2014. 244 p.

Derzskiy V. G. Ekspertiza struktury poter' elektroenergii v raspredelitel'nykh setyakh Mintopenergo [Expertise of the structure of electricity losses in distribution grids of the Ministry of Fuel and Energy]. Enerhetyka ta elektryfikatsiya. 2002, no. 4, pp. 18–22.

Zhelezko Yu. S., Artem'ev A. V., Savchenko O. V. Raschet tekhnologicheskikh poter' elektroenergii v elektricheskikh setyakh [Calculation of technological losses of electric power in electric networks]. Enerhetyk. 2003, no. 2, pp. 29–33.

Zhelezko Yu. S. Poteri elektroenergii. Reaktivnaya moshchnost'. Kachestvo elektroenergii: rukovodstvo dlya prakticheskikh raschetov [Power losses. Reactive power. Electricity quality: guide for practical calculations]. 2009. 456 с.

Krasovs'kyy P. Yu., Tsyplenkov D. V. Metody ta zasoby znyzhennya tekhnichnykh vtrat elektroenerhiyi v elementakh system elektropostachannya [Methods and means of reducing technical power losses in elements of power supply systems]. Elektrotekhnika ta elektroenerhetyka. 2015, no. 1, pp. 77–82.

Shkrabets F. P., Krasovs'kiy P. Yu. Raschet tekhnologicheskikh poter' elektroenergii v vozdushnykh LEP s uchetom sroka ekspluatatsii [Calculation of technological losses of electric power in overhead power lines taking into account service life]. Hirnycha elektromekhanika ta avtomatyka. 2014, issue 93, pp. 48–50.

Krasovskiy P. Yu. Raschet tekhnologicheskikh poter' elektroenergii v silovykh transformatorakh s uchetom sroka ekspluatatsii [Calculation of technological losses of electric power in power transformers with regard to service life]. Elektryfikatsiya transportu. 2015, no. 10, pp. 74–80.

Metodychni rekomendatsiyi vyznachennya tekhnolohichnykh vytratс elektrychnoyi enerhiyi v transformatorakh i liniyakh elektroperedavannya [Methodological recommendations for determining the technological consumption of electricity in transformers and power lines]. Avaible at: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/ v0399732-13#Text (accessed 09.08.2023).

DSTU IEC 62053-21:2012. Zasoby vymiryuvannya elektrychnoyi enerhiyi zminnoho strumu. Spetsial'ni vymohy. Chastyna 21.

Lichyl'nyky aktyvnoyi enerhiyi statychni (klasiv tochnosti 1 ta 2) (61232) [State Standard 62053-21:2012. Electricity metering equipment (а.с.). Particular requirement. Part 21: Static meters for active energy (classes 1 and 2)]. Kyiv: Ministry of Economic Development and Trade of Ukraine Publ., 2013. 16 p.

Dynamichni ryady pokaznykiv enerhetychnykh balansiv za 1990– 2018 roky [Time series of energy balance indicators for 1990–2018].

Avaible at: https://ukrstat.org/uk/operativ/operativ2019/energ/ drpeb/dr_u.htm (accessed 05.08.2023)

Zhezhelenko I. V., Sayenko Yu. L. Pokaznyky yakosti elektroenerhiyi ta yikhniy kontrol' na promyslovykh pidpryyemstvakh [Electricity quality indicators and their control at industrial enterprises]. 2000. 252 p.

IEEE Recommended Practice for Monitoring Electric Power Quality, in IEEE Std 1159-1995. 70 p. doi: 10.1109/IEEESTD. 1995.79050

Can we eliminate these 3 types of line losses in transmission systems? Avaible at: https://www.cencepower.com/blog-posts/linelosses-power-transmission-3-types (accessed 09.08.2023)

HVDC-WISE. Avaible at: https://hvdc-wise.eu/ (accessed 09.08.2023)

D8.8: Visual identity, project website and social media networks.HVDC-WISE, 2022