Расчетные затраты на электропередачу

На рис.2.1 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.2.2 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 кв. мм проводников, руб/(кв.мм*км).

Капитальные затраты на ЛЭП:

K =Ko*L, руб, где L – длина ЛЭП, км.

Стоимость годовых потерь электроэнергии в проводах ЛЭП:

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

Со – стоимость электроэнергии, руб/кВт*ч,

τ – время максимальных потерь, часов/год;

ΔP – потери активной мощности в проводах ЛЭП, кВт,

S - максимальная 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 С = Со * τ - стоимость электроэнергии, руб/(кВт*год).

Тогда суммарные годовые приведенные затраты на ЛЭП:

З = E * (GK +HK*F) *L +C *S² *ρ *L / (U² *F), где

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.