מבוא

אובדן אנרגיה במערכות שידור ותפוצה ראשוניות מייצג ניקוז משמעותי על רשתות חשמל ברחבי העולם.הפסדים אלה לא רק לנפח הוצאות תפעוליות עבור כלי רכב, אלא גם להגדיל את טביעת הרגל של אספקת חשמל, כמו גם דור נוסף חייב לפצות על אנרגיה מופרכת.עבור מפעילי מערכת, מנהלי מתקנים ואנשי מקצוע קיימות, הבנה וצמצום ההפסדים האלה הוא גבוה מנקה לשיפור היעילות הכוללת של הרשת, הפצה וטווח של 5% מהשפעות מזיקות להפחתה ישירה של מחלות סביבתיות, או ירידה של צמיחה, ל-5%, להפחתה ישירה, להפחתה של צמיחה יעילה יותר, או ירידה של רשתות סביבתיות, ל-5%, להפחתה יעילה יותר, ל-5%, להפחתה של מחלות מתפתחות, ל-5%, להפחתה ישירה, להפחתה יעילה יותר, להפחתה ישירה של צמיחה יעילה יותר, להפחתה של מחלות מתפתחות, ל-5% מהשפעות מזיקות, ל-5% מהשפעות מזיקות, ל-5%, להפחתה משמעותית, להפחתה משמעותית, להפחתה משמעותית, להפחתה משמעותית, להפחתה משמעותית, להפחתה משמעותית, להפחתה של מחלות מתפתחות, להפחתה של מחלות מתפתחות, להפחתה של מחלות מתפתחות, להפחתה של מחלות מתפתחות, להפחתה של צמיחה יעילה יותר, להפחתה של מחלות מתפתחות, להפחתה ישירה של

מאמר זה מספק מדריך מקיף, פעיל אסטרטגיות יעילות ביותר עבור חיתוך אובדן אנרגיה במערכת ראשונית.מ לשדרג את המוליכים הפיזיים כדי למינוף של בקרה דיגיטלית מתקדמת, כל טקטיקה נבחנת על בסיס הטכני שלה, שיקולי יישום ופוטנציאל חיסכון טיפוסי.

הבנת אובדן אנרגיה במערכת

אובדן אנרגיה במערכת ראשונית מתרחש במספר נקודות בין תחנת הכוח לבין תת-הפצה הסופית.הם מסווגים באופן רחב להפסדים טכניים ולא טכניים, אם כי מאמר זה מתמקד בהפסדים טכניים - אלה הטבועים בפיסיקה של העברת חשמל.

קטגוריות אובדן טכני

אובדן (Joule)

אלה הם הצורה הדומיננטית של אובדן, אשר באה לידי ביטוי כ-FLT:0I2R LossFLT:1, שבו הזרם (I) מוכפל על ידי התנגדות מנצחת (R) קובע את הכוח מתמוסס כחום.כל מנצח, מתפתל, ומרכיב מתגנג'אר תורם לאובדן זה גבוה יותר והתנגדות גבוהה יותר (בשל קטגורית צלב קטנה, מרחקים, או התנהגות גרועה)

אובדן מהיר ב Transformers

שינויים חווים שני סוגים עיקריים של אובדן:0hysteresissFLT:1 (אנרגיה הנדרשת כדי למגנט חומר הליבה) ו-FLT:2ddy הנוכחי הפסדים הנוכחים ibph3 (הזרם המחשוב בלב) גם כאשר מהפך אינו תחת עומס, הפסדים קבועים אלה נמשכים יותר עם ליבות פלדה קונבנציונליות מכווני סיליקון הם בהשוואה למתכת מודרנית במיוחד.

אובדן קורונה ודיאלקטרי

במתחים גבוהים, ionization של אוויר סביב המנצחים יוצר פריקה, המוביל לאובדן אנרגיה, התערבות רדיו, אוזון הדור. בדומה, בידוד חומרים (חשמלים) בכבלים ו capaciacitors מפגינים הפסדים דיאלקטריים כי עלייה עם תדירות ומתח מתח.הפסדים אלה הופכים משמעותיים במערכות גידול גבוה יותר (HV) מעל 220V.

תגובה ואפקט עור

מערכות ייצוב נוכחיות (AC) סובלות מזרמי כוח תגובתיים שאינם מבצעים עבודה מועילה, אך עדיין יוצרים הפסדים מנוגדים.אפקט העור גורם ל-AC לזרום בעיקר על פני השטח של המוליכים, ובכך מגבירים את ההתנגדות בתדרים גבוהים יותר וגודלי מנצח גדולים יותר.

אובדן לא טכני (Brief Mention)

בעוד הפסדים לא טכניים - כגון גניבה, מטר של אי דיוקים, שגיאות חיוב - הם מחוץ להיקף של מאמר זה, שימו לב כי הם יכולים להיות מופחתים באמצעות מ"ר חכם, מחסנים עמידים, וביקורת קפדנית.

אסטרטגיות למזער אובדן אנרגיה ראשוני של מערכת

האסטרטגיות הבאות מתייחסות למנגנוני אובדן הטכניים המפורטים לעיל.הכדאיות של יישום תלויה במתח המערכת, גיל תשתיות, פרופיל עומס וגורמים כלכליים.שילוב של גישות בדרך כלל מניב את ההחזר הטוב ביותר על ההשקעה.

1.הדרגות של המוליכים והחינוך

(הופנה מהדף ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

שיקולים של ההרחבה:0 (FLT:1 Reconducoring דורשות התאמות קו, עבודה מיומנים, ומתיחות זהירה.עם זאת, הפחתת אובדן יכולה להיות דרמטית - על 100 ק"מ, 230 kV, החלפת 795 kcmil ACSR מול מנצח עם 1272 kcmil-temp-time-sag נמוך יכול לקצץ הפסדים מנוגדים על ידי 30-40% Uconitize.

2.אימוץ גבוה-Voltage ו-Extra-High-Voltage Transmission

שקיפות של כוח במתחים גבוהים יותר מפחיתה את הזרם לאותה אספקת חשמל (P = V × I), ובכך קיצוץ הפסדי I2R. הסלמה סטנדרטית של מתח AC - מ 138 kV ל- 345 kV, למשל - יכול להפחית הפסדים בכ-85% עבור אותו מנצח.

(ה-FLT:0) זרם ישיר (HVDCentisFLT) מציע אפילו יתרונות גדולים יותר על פני מרחקים ארוכים וכבלים תת-קרקעיים: לא אובדן חשמל תגובתי, לא אפקט עור והפסדים של אורה נמוכה יותר. HVDC קישורים גם מאפשרים חיבור סינכרוני של רשתות אנרגיה, למשל, ההשקעה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (REL) 3.

3. Enhancing Transformer Efficiency ו Sizing

(ב) ,[דרוש מקור]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]] [הה]]] [ההתעל] [ה]]] [התעלו] [ב] [התעל] [ה[[המאה ה-20]], ו[ההפסדים] החולקים] הם אלה ש[התקופים] הם אלה] ב[[התיקים], ו[ה[[ה[[ה[[ה[[המאה ה[[המאה ה-20]], ו[[המאה ה[[המאה ה-20]], ו[[המאה ה-20]],]],]], ו[[המאה ה[[המאה ה-20]], ו[[המאה ה-20]],]],]], ו[[המאה ה-20]], ו[[ה[[המאה ה[[המאה ה-20]],]],]], ו[[המאה ה[[ה[[המאה ה-20]],]],]],]],]],]],]],]],]],]],]], ו[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[המאה ה[[ה[[ה[[המאה ה[[ה[[ה[[המאה ה[[

מחלקת האנרגיה של ארה"ב: סטנדרט השימור של אנרגיה עבור הפצת Transformersph1: אימוץ של עיצובים של אובדן.התאוששות עם יחידות פרימיום יכולות להשיג תקופות של 2-5 שנים על חיסכון בהפסד בלבד.

יישום Smart Grid Technologies עבור אופטימיזציה בזמן אמת

מערכות ניטור מתקדמות ובקרה מאפשרות למפעילי רשת לנהל באופן דינמי את זרימת החשמל ואת פרופילי המתח, באופן ישיר להפחית את ההפסדים.

  • (FLT:0) יחידות מדידה (PMUs)IRLT:1 המספקות מתח זמן מסונכרן, מהיר ונתונים נוכחיים על פני אזורים רחבים, המאפשר זיהוי מהיר של תנאים אובדן כבד.
  • (ב) ,0) מערכות ניהול תגמול (DMS) ,R1) ו- (FLT:2 מערכות ניהול ניכוי (OMS) ,FLT 3 אשר מייעלות את המעבר לנתב מחדש את הכוח באמצעות נתיבים נמוכים יותר.
  • (FLT:0)Volt /VAr Optimization (VVO) מערכות גלקסיות גלקסיות ⁇ FLT) 1:1 לתאם את הרגולטורים של מתח, בנקים כיבולים, והופכים את המשתנים כדי לשמור על מתח בתוך להקות אופטימליות - ובכך לגרום להפסדים מנוגדים וזרימי כוח תגובתי.
  • (FLT:0) תשתיות מ"מ מתקדמות (AMI)BuildFLT:1) המספקות נתוני עומס גרניט, המאפשרים לכלי רכב לזהות omalies אובדן וליישם תוכניות תגובה לביקוש לביקוש שיא שטוח, אשר כאשר I2R הפסדים גוברים.

השקעות רשת חכמות מספקות ירידה של 25% בממוצע, עם חיסכון גדול יותר במערכות שחסרות כיום חשיפה בזמן אמת.ה-FLT:0IEEE Smart GridphFLT:1 מחקר מדגיש כי שילוב טכנולוגיות אלה יוצר רשת של עצמו מצמצם באופן טבעי הפסדים.

5.הפחתת קו לאורך כל אופטימיזציה ברשת ודור מחוספס

כל ק"מ נוסף של קו השידור מוסיף הפסדים התנגדות ו-Cora. Network Topology Optimization FLT:1] כולל מסלולים קצרים יותר, ביטול לולאות מיותרות, ושבת תת-התרמיות קרוב למרכזי עומס.עם זאת, במקרים רבים אורך קו פיזי נקבע על ידי גיאוגרפיה וזכויות קיימות של נתיב הוא רב עוצמה:2 מפיץ תחנות כוח סולאריות (DG) ודרבשורה מרכזית של כוח-חשמל (DREG) וחשמל מרכזי, כולל, כולל תחנות כוח-חשמל מרכזי (DCH) וחשמל מרכזי, כולל תחנות כוח-חשמל מרכזי (DVolf-FDVolfclolcrelic).

לדוגמה, מתקן סולארי גג המשרת בניין מסחרי יכול לקצץ הפסדים של 10-15% ברמת ההפצה. על בקנה מידה גדול יותר, חוות שמש בקנה מידה גדול המחוברת למתחים תת-טרנסמציה (69–138 kV) מצמצם את הצורך בכוח רב-טווח ארוך טווח.שבים יציבים ונפיחות של DG, מונחה על ידי ניתוח יכולת אירוח, ממקסמת אובדן ללא גרימת עלייה או שינוי בעיות הפעלה לאחור (F) של 1F.

מערכות אחסון אנרגיה עבור עומס

אחסון אנרגיה, כגון מערכות אחסון אנרגיה סוללות (BESS) ו הידרודבן מוחזר, מספק יתרון כפול לירידה בהפסדים. הראשון, אחסון:0shifts צריכת שיא עד שעות מחוץ ל-peakFLT:1, חלקה את העקומה.מאחר הפסדי I2R להגדיל באופן חד-משמעי עם אחסון הנוכחי, צמצום העומס על ידי אפילו 10% יכול לקצץ הפסדי עד 19% = 0, כלומר:2Freic, ירידה של כוח.

מתקני BESS ב substations יכולים לספוג דור עודף במהלך תקופות ביקוש נמוך (למשל, התחדשות השמש של ימי הביניים) ושחרור במהלך שיאי הערב.זה לא רק מפחית הפסדי קו, אלא גם מופרות שדרוגים טרנספורמטיביים. לדוגמה, 10MW / 40 MWh ליתיום-יון על גיליון טעון 115 kVer יכול להפחית את ההפסדים השנתיים על ידי 2–3%, גם שיפור האמינות.

תיקון כוח

גורם כוח נמוך (הלגרד) מגביר את הזרם הנדרש כדי לספק כמות מסוימת של כוח אמיתי, שואבת הפסדי I2R.FLT:0Capacitor הבנקים של LT:1 להציב אסטרטגית ב substations ולאורך הזנת התפוצה לספק כוח תגובתי באופן מקומי, שיפור הגורם הכוח וצמצום הזרם הנוכחי בקווים למעלה.

בנקים עם מעבר מבוסס בקר מגיבים לתנאי עומס בזמן אמת, הימנעות תיקון יתר. הרבה שירותים מציעים כעת תמריצים מכס עבור לקוחות לשמור על גורם כוח גבוה, עידוד נוסף אימוץ.

ניהול הביקוש והעומס Balancing

(השימושים יכולים לעבוד עם לקוחות מסחריים ותעשייתיים גדולים כדי להרחיק עומסים משעות השיא דרך (FLT:0ביקוש תגובה (DR) תוכניות חיקויFLT:1 ; על ידי צמצום הביקוש לפסגות, ירידה בתת העודף והמזמינים, באופן ישיר מורידה את הפסדי I2R.בנוסף, FLT:2load BalanceFLT 3 על פני שלושה שלבים - שיפור שווה בשלב הנוכחי - 10% מקדמה להפסדים ו- 10.5% מהפסדים במהירות להפסדים באמצעות התפלגות רמות נמוכות יותר מ- 5.

תחזוקה רגילה וניהול Vegetation

(הדגשה, מלח וזיהום על אינסטלטורים מגבירים את זרמי הדלפה וגורמים לבזקים, בזבוז אנרגיה.FLT:0regular insulator ניקויFLT:1 ויישומים של ציפוי הידרופובי (Slicone, RTV) להפחית את הקשרים החטיפה בשדה, קפיצה, ומגעים יוצרים מתחמי חום בעקיפין כיבודים של סרטן והפסדים (Fgetation) עלולים למזער את הדליפות.

אסטרטגיות: גישה הוליסטית

בעוד שכל אסטרטגיה מעליה מספקת הפחתה של אובדן משמעותי, ההשפעה הגדולה ביותר מגיעה מתוכנית משולבת, מערכתית.לדוגמה, תועלת עשויה לשלב שדרוגים מוליך עם בקרת רשתות חכמות לניהול מתח דינמי, ובמקביל פריסת אחסון סולארי וסוללה מבוזר לעומס שטוח.הסינרגיה בין אמצעים אלה מכפילה חיסכון. a מקיפה אובדן אנרגיה - שימוש בנתונים מ-SCADA, AMI, איכות ומהירות - לזהות את המקטעים הגבוהים ביותר, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, צריך לבצע ניתוח אנרגיה מקיפה.

מסגרות רגולטוריות יותר ויותר לתמוך בהפחתה של אובדן באמצעות קצב ייצור, מטרות יעילות אנרגיה, ומניפולציה פחמן המנדטים. בארצות הברית, הוועדה הפדרלית לאנרגיה רגבטוריית (FERC) צו 22 מעודדות את הפחתת המשאבים המופצות, אשר מקל על ייצור מבוזר ואחסון. Globally, הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה (FLT:0IEAFLT:1) מדגיש כי אינטגרציה מודרנית היא הכרחית עבור הפסדים מתחדשים.

מסקנה

צמצום אובדן אנרגיה במערכת ראשונית הוא מאמץ רב פנים הדורש הן השקעה הון והן משמעת תפעולית.משתתמוליכים יסודית ותחליפים טרנספורמטיביים מתקדמים לפקדים דיגיטליים מבוזרים, הכלים מוכחים וחסכוניים יותר ויותר.אפילו הפחתה צנועה בהפסדים המתורגמים ל-Gangaוואט-שעה של אנרגיה שנשמרה מדי שנה עבור רשתות גדולות, עם צמצום של דלקים בצריכת דלק ופליטת גזי החממה, היא רק לאסטרטגיות יעילות יותר, ולא יעילה יותר, טיפולית חשמל, אלא רק לתקני חשמל יעילים יותר, והיא יעילה יותר, והיא יעילה יותר, והיא יעילה יותר, והיא יעילה יותר, והיא יעילה יותר, והיא יכולה לעמוד בפני עצמה, והיא לא יעילה יותר, והיא יעילה יותר, והיא יכולה לעמוד בפני עצמה, והיא מעכבת, והיא יעילה יותר, והיא מעכבת אמצעי שיפור יעיל יותר, והיא יעילה יותר, והיא יעילה יותר, והיא יעילה יותר, והיא יעילה יותר, והיא יעילה יותר, והיא יכולה לעמוד בפני עצמה, והיא יעילה יותר, והיא יעילה יותר, והיא יכולה לעמוד בפני מערכת יעילה יותר, והיא יכולה להיות יעילה יותר, והיא יכולה לעמוד בפני עצמה, והיא יכולה לעמוד בפני מערכת יעילה יותר, והיא יכולה לעמוד בפני מערכת יעילה יותר, והיא יכולה לעמוד בפני עצמה, טיפול יעיל יותר, והיא יעילה יותר,