Расчетные затраты на электропередачу

На рис.1 представлена схема электропередачи с постоянной передаваемой мощностью P+jQ. Требуется найти сечение ЛЭП, при котором расчетные затраты на передачу электроэнергии минимальны.

Рис 2.1. Схема электропередачи.
Расчетные затраты на передачу энергии состоят из отчислений от капитальных затрат на ЛЭП и стоимости годовых потерь электроэнергии в ней. На рис.2 приведена зависимость капитальных затрат на 1 км ЛЭП от сечения.

Рис.2.2. Зависимость капитальных затрат от сечения.

Удельные капитальные затраты Ко является линейной функцией от сечения:

Ko = GK + HK*F, где

GK – капитальные затраты, не зависящие от сечения (подготовка трассы, опоры и пр.), руб/км;

HK – стоимость 1 мм² проводников, руб/(мм² *км).

Капитальные затраты на ЛЭП:

K = Ko* L, руб, где L – длина ЛЭП, км.

Стоимость годовых потерь электроэнергии в проводах ЛЭП:

Зп = Со * * ΔP = Co * * S² * ρ * L / (U² * F), где

С₀ – стоимость электроэнергии, руб/кВт*ч,

– время максимальных потерь, часов/год;

ΔP – потери активной мощности в проводах ЛЭП, кВт,

S - максимальная (расчетная) мощность, передаваемая по ЛЭП, кВА,

ρ – удельное сопротивление материала проводов, ом*мм²/км,

L – длина ЛЭП, км,

U – номинальное напряжение ЛЭП,

F – сечение провода, мм².

Обозначим - стоимость электроэнергии, руб/(кВт*год).

Тогда суммарные годовые приведенные затраты на ЛЭП:

, где (2.1.1) E – нормативный коэффициент отчислений от капиталовложений, 1/год.

На рис.2.3 изображен график годовых приведенных затрат, полученный суммирова­нием отчислений от капиталовложений и стоимости потерь электроэнергии.

Рис. 2.3. Годовые приведенные затраты и экономическое сечение.