Суммирование прогнозных показателей Pmax осуществляется с учетом потерь мощности в электрической сети и режимных коэффициентов:
К разновременности максимумов нагрузки = Pmin/Pmax
К попадания в максимум системы =Pср/ Pmax
Удельные электрические нагрузки на человека определяется с учетом миграции населения (утром из Подмосковья в Москву и, наоборот,- вечером), количества на этой территории дачных хозяйств, уровнем теплофикации, объемами ввода новых жилых домов, развитием потребительских предпочтений (уровнем информатизации, наличием бытовой техники).
Выделяются профили: проживающих в многоквартирных домах, проживающих в коттеджах, в индивидуальных домах без удобств, дачники, мелкий бизнес)
Методологический подход к среднесрочному прогнозированию нагрузок в распределительных сетях.
Эффективное прогнозирование нагрузок в распределительных электрических сетях достигается комбинацией двух основных способов:
♦ путем установления четких правил согласования потребителями планов по изменению параметров своего энергопотребления с электросетевой компанией за срок, достаточный для того, чтобы электросетевая компания успела подготовить необходимые для обеспечения будущих потребностей данного потребителя сетевые мощности;
♦ путем экстраполяции изменения нагрузок в точках присоединения потребителей к сети с помощью методов математической статистики.
Необходимость одновременного использования нескольких способов прогнозирования объясняется тем, что:
- в условиях современной динамичной рыночной экономики потребители принимают решения и, главное, воплощают их в жизнь быстрее, чем электросетевая компания может среагировать на их запросы. При этом отсутствует система координации планов деятельности потребителей электроэнергии с планами энергокомпаний, а существующая законодательная база не содержит описания принципов и порядка организации такой координации.
-не решается проблема прогнозирования роста потребления в бытовом секторе, вызванного ростом благосостояния населения, расширением спектра используемых электробытовых приборов и ростом их единичных мощностей.
Реализация первого способа прогнозирования нагрузок в распределительных электрических сетях с напряжением до 10 кВ в современных российских условиях требует следующих организационных и административных мероприятий:
1) осуществление инициатив в сфере: усиления ответственности органов власти субъектов РФ за:
- периодичность и качество разработки Схем развития территорий и электрических сетей;
- своевременное установление тарифов на присоединение к распределительным электрическим сетям;
- своевременный и полноценный учет в тарифах РСК потребностей для реализации утвержденных Схем развития инвестиций.
2) налаживания эффективного взаимодействия между РСК и Агентством по прогнозированию балансов в электроэнергетике;
3) обеспечения ответственности потребителей за своевременное извещение сетевых компаний (в том числе, и ФСК) о планируемом изменении присоединенной нагрузки, а региональных администраций - о планах развития территорий.
4) проведения РСК организационных мероприятий по:
- обеспечению информационной открытости в части планов развития их сетей;
- включению в договорную базу положений об обязательствах потребителей по своевременному оповещению РСК о планах своего развития;
- организации сбора и обработки имеющейся в распоряжении РСК ретроспективной статистической информации;
- обеспечению регулярного контроля за достоверностью имеющихся в распоряжении РСК прогнозов изменения нагрузок;
- организации непрерывного и эффективного изучения передового
мирового опыта в сфере эксплуатации и развития распределительных электрических сетей.
Конечная цель РСК при прогнозировании динамики нагрузок состоит в обосновании в регулирующих органах инвестиционной составляющей в тарифах на передачу энергии и тарифа на присоединение. Этот факт свидетельствует о необходимости разработки эффективной процедуры взаимодействия РСК с органами местной власти и крупными потребителями при планировании своей деятельности.
Способ прогнозирования нагрузок на основе экстраполяции исторических данных, зависит от квалификации привлекаемых для этого исполнителей. К тому же, как правило, в РСК отсутствуют компьютеризированные базы данных, содержащие долгосрочную динамику нагрузок в точках присоединения потребителей к сети, соответственно, для построения качественных математических моделей отсутствуют необходимые наборы данных.
В условиях существующего в настоящее время дефицита достоверной информации для двух приведенных выше основных способах прогнозирования, предполагается использование других методов прогнозирования нагрузок, в том числе, на основе анализа динамики макроэкономических показателей обслуживаемых ими территорий.
Обеспечение межсетевого взаимодействия при построении прогноза потребности в мощности. В большинстве субъектов РФ распределительные сети РСК занимают промежуточное положение между магистральными электрическими сетями ФСК и распределительными электрическими сетями, принадлежащими Администрациям субъектов РФ, муниципалитетам городов и отдельным крупным потребителям электроэнергии. Соответственно, для обеспечения надежного развития электрических сетей в регионе требуется координация разработки и реализации Схем развития всех обслуживающих данный регион сетей. Такая координация достигается следующими мероприятиями:
•заключением в обязательном порядке соглашений между операторами присоединенных и присоединяющих сетей о своевременном предоставлении первыми среднесрочных планов своего развития и прогнозных величин нагрузок в местах присоединения к сетям более высокого напряжения;
•организации на регулярной основе оперативного обсуждения хода реализации планов развития сетей на заседаниях региональных Советов по надежности;
•расчета тарифов на присоединение к электрическим сетям с учетом потребности в инвестициях для подключения новых потребителей электроэнергии всех электросетвых компаний, функционирующих на территории региона.
Алгоритм среднесрочного прогнозирования нагрузок в распределительных электрических сетях.
В настоящее время в условиях ограниченного финансирования работ по развитию электросетевого хозяйства РСК принята стратегия первоочередной разработки Схем развития сетей напряжением 35-110 кВ. Хотя технологически сети данного напряжения и отличаются от сетей более низкого (6-20 и 0,4 кВ) напряжения, принципиальных отличий в объеме необходимой прогнозной информации и, соответственно, в методологии прогнозирования нагрузок между сетями этих уровней напряжения не наблюдается.
Выявленные отличия заключаются в:
à превалировании среди присоединенной к сетям напряжением 35-110 кВ нагрузки концентрированных потребителей и сетей более низкого напряжения (в сетях с напряжением 6-20 кВ доминирует распределенная нагрузка);
à уровне органов власти, от которых РСК должны получать информацию от планах развития территорий (в первом случае это - как правило, Администрации субъектов РФ и крупных городов, во втором - администрации мелких городов и муниципальных образований).
Следует также отметить, что планирование развития сетей напряжением 35-110 кВ невозможно без учета прогнозной динамики нагрузок в сетях более низких напряжений, поэтому на практике процесс прогнозирования нагрузок в распределительных электрических сетях напряжением 35-110 кВ будет включать в себя в обязательном порядке и процесс прогнозирования динамики нагрузок в сетях напряжением 0,4-20 кВ.
Методика включает:
1. Перечень прогнозных данных, необходимых для построения Схемы развития распределительных электрических сетей.
2. Способ прогнозирования нагрузок на сеть.
3. Определение глубины прогнозирования нагрузок по срокам.
4. Объекты, для которых осуществляется прогнозирование нагрузок.
5. Порядок сбора исходной информации.
6. Порядок (алгоритм) прогнозирования нагрузок.
7. Порядок (алгоритм) верификации (уточнение) прогнозов.
8. Порядок актуализации прогнозов
1. Прогнозные данные, используемые для построения Схемы распределительных электрических сетей. При решении вопросов развития распределительной сети достаточно данных об ожидаемых максимальных нагрузках потребителей Рmax, наличие информации о которых необходимо для решения большинства вопросов, возникающих при проектировании развития энергосистемы, в том числе, выбора напряжения и схемы электрической сети, основного оборудования, расчетов режимов работы сетей.
В частности, для выбора параметров питающей трансформаторной подстанции (далее - ПС) - установленная мощность трансформаторов и др. - в качестве расчетной принимается ее собственная максимальная нагрузка, напрямую зависящая от Рmах присоединенных к данной ПС потребителей, в том числе, и через сети более низкого напряжения.
При прогнозировании нагрузок конкретных потребителей - электрифицированных участков железных дорог, компрессорных и насосных станций газопроводов и нефтепроводов, промышленных и крупных сельскохозяйственных потребителей - потребность в электроэнергии и мощности принимается по данным этих потребителей с учётом принятых решений о сроках строительства новых объектов, финансовых возможностях инвестора, наличия проектной документации и других факторов.
При прогнозировании нагрузок промышленных узлов, городов и сельских районов расчет потребности в электроэнергии и мощности рекомендуется основывать на конкретных данных о перспективе развития основных потребителей- технических условий на их присоединение, наличия проектной документации, состояния строительства и финансирования.
Информация о соsj объектов нагрузки рассчитывается на основе сложившейся статистики или по паспортным данным энергопотребляющего оборудования.
Прогнозирование выдачи в сеть мощности электростанций, присоединенных к сетям РСК, осуществляется на основе характеристик этих электростанций (год пуска, тип, количество и установленная мощность агрегатов) и планов владельцев по их использованию.
2. Способ прогнозирования нагрузок на сеть. Для целей построения прогноза нагрузок на сеть все потребители электросетевых услуг подразделяются на две группы:
à концентрированные потребители (нагрузка которых не ниже определенного минимума);
à потребители, относимые к распределенной нагрузке.
Основным критерием отнесения потребителя к концентрированномуявляется его определяющее влияние на максимум нагрузки одной или нескольких ПС с низким напряжением не менее 10 кВ. Как правило, к концентрированным могут быть отнесены потребители с нагрузкой:
в городах и промышленных узлах: от 3 — 5 МВт;
в сельской местности: от 1 — 2 МВт.
К концентрированными потребителями относятся:
* крупные промышленные предприятия;
* крупные сельскохозяйственные предприятия;
* тяговые ПС электрифицированных железных дорог;
* насосные и компрессорные станции нефте- и газопроводов;
* распределительные электрические сети, присоединенные к сетям РСК, находящиеся в собственности или в управлении иных субъектов (органов власти разного уровня, крупных промышленных компаний и т.п.).
К распределенной нагрузке относятся:
* мелкие промышленные предприятия;
* среднее и мелкое сельскохозяйственное производство;
* коммунально-бытовая нагрузка городов;
* коммунально-бытовая нагрузка сельских населенных пунктов.
Для среднесрочного прогнозирования нагрузок в распределительных электрических сетях рекомендуется использовать сочетание двух способов:
- где это возможно, основываться на официальной информации:
• концентрированных потребителей о плановой динамике их электрических нагрузок;
• региональных и местных администраций о динамике электрических нагрузок на подведомственных им территориях,
всячески побуждая их к раскрытию этой информации перед сетевой компанией заблаговременно;
-когда информации нет, или она недостоверна - использовать результаты математического моделирования.
Отсутствие данных о плановых нагрузках потребителей и территорий может быть компенсировано построением прогнозов на основе вторичной информации о:
∙ планах концентрированных потребителей по развитию их производства;
∙ планах развития обслуживаемых РСК территорий.
Для получения ориентировочных показателей при уточнении прогнозов могут использоваться:
∙ запрашиваемые в Агентстве по прогнозированию балансов в электроэнергетике прогнозные энергобалансы регионов;
∙ построение в РСК прогнозов энергопотребления на основе макроэкономических показателей обслуживаемых регионов.
3. Глубина прогнозирования нагрузок. Согласно Методическим рекомендациям по проектированию развития энергосистем, Схемы развития распределительных электрических сетей разрабатываются на срок не менее 5 лет.
Соответственно, прогноз нагрузок в зоне ответственности РСК выполняется на ближайшие 5 лет - детально, а на следующие 5 лет - по упрощенной методике.
4. Объекты, для которых осуществляется прогнозирование нагрузок. Распределенная нагрузка, как правило, присоединена к сетям на напряжении 0,4 кВ, в то время как концентрированные потребители - на напряжении 10 (6...20) кВ и выше, соответственно, различаются методы прогнозирования нагрузок для сетей разного уровня напряжения. Объекты, длякоторых осуществляется прогнозирование нагрузок, также выбираются с учетом этого факта.
В качестве объектов, для которых строятся прогнозы нагрузок в распределительной сети, принимаются:
> все ПС с низким напряжением 10 (6...20) кВ;
> ПС, к которым присоединена нагрузка концентрированных потребителей;
> ПС одного энергорайона распределительной сети (в сумме) в крупных или крупнейших городах, если средняя площадь территории, обслуживаемая одной ПС с низким напряжением 10 (6...20) кВ, не превышает 50 кв. км;
> ПС, к которым присоединены электростанции.
5. Порядок сбора исходной информации. Получение необходимой для прогнозирования информации осуществляется тремя основными путями:
- информация о плановых нагрузках крупных потребителей и территорий запрашивается РСК, соответственно, у самих этих потребителей и в региональных и местных администрациях и также должна храниться в систематизированном виде в электронной базе данных;
- информация о плановой выдаче мощности подключенных к сети РСК электростанций запрашивается РСК у владельцев этих электростанций;
- динамика нагрузок ПС (а также динамика новых присоединений) является внутренней информацией РСК, и компаниям необходимо организовать ее систематический сбор и хранение в виде электронной базы данных.
6. Порядок прогнозирования нагрузок.
Прогнозирование нагрузок на ПС, к которым присоединены концентрированные потребители, осуществляется на основе:
- разнесения выданной или рассчитанной прогнозной нагрузки потребителей между питающими центрами, к которым они подключены (на основе данных самих потребителей или на основе исторически сложившихся пропорций);
- сбора и анализа внутренней информации РСК о динамике макси-
мумов нагрузки данных ПС с целью контроля за поступающей от
потребителей информации об их планах и восполнения пропусков
информации.
Прогнозирование нагрузок ПС, к которым присоединена распределенная нагрузка, осуществляется путем:
- разнесения выданной или рассчитанной прогнозной распределенной нагрузки территории между питающими центрами, которыми она обслуживается (по усмотрению РСК);
- сбора и анализа внутренней информации РСК о динамике нагрузки ПС, к которым присоединена распределенная нагрузка, с целью прогнозирования ее динамики на будущее и контроля за поступающей от администраций информации о планах развития территорий.
Прогнозирование нагрузок на ПС, к которым присоединены электростанции, осуществляется путем разнесения выданной прогнозной мощности электростанции между ПС, к которым она подключена (на основе данных самих электростанций или на основе исторически сложившихся пропорций).
7. Верификация (уточнение) прогнозов.
На завершающем этапе процесса прогнозирования осуществляется верификация (уточнение) прогнозов, которая заключается в сравнении полученных прогнозных данных с:
- данными прогнозного баланса мощности по зоне ответственности РСК, разработанного Агентством по прогнозированию балансов в электроэнергетике;
- результатами анализа макроэкономических факторов, определяющих перспективы развития региона и роста электропотребления и электрических нагрузок на его территории.
В случае несовпадения этих прогнозных данных, полученных разными путями, РСК производит соответствующее уточнение своих прогнозов, в первую очередь - за счет повторного уточнения планов развития концентрированных потребителей.
8. Актуализация прогнозов. Своевременное выявление существенных отклонений от принятых при разработке Схемы развития сети планов по изменению нагрузки.
Актуализация прогнозов осуществляется 1 раз в 2 года или в случае наступления (или ненаступления) существенных, с точки зрения развития распределительных сетей, событий и обеспечивается:
1. Получением извещений от концентрированных потребителей и Органов территориального планирования о существенном изменении их планов.
2. Маркетинговыми исследованиями планов концентрированных потребителей с использованием соответствующего инструментария.
3. Организацией текущего оперативного взаимодействия с концентрированными потребителями, позволяющего получать сведения о существенном изменении их планов.
4. Организацией текущего оперативного взаимодействия с Органами территориального планирования, позволяющего получать сведения о существенном изменении ранее анонсированных планов развития территорий.
5. Мониторингом планов концентрированных потребителей и органов власти через открытые источники информации.
6. Сопоставлением фактических максимумов нагрузки ПС с прогнозами, построенными на основе статистического моделирования.