Учёные Алтайского государственного технического университета им. Ползунова предлагают новаторские решения по сокращению сверхнормативных потерь электроэнергии и нормализации напряжения на линиях.
Ещё точнее
Ущерб от сверхнормативных потерь электроэнергии в Алтайском крае ежегодно исчисляется десятками миллионов рублей, в масштабах страны — сотнями миллиардов. Причиной утечки электроэнергии является как неисправность оборудования или линий, так и банальное воровство. Последствиями могут быть не только убытки, но и скачки напряжения, а также аварии.
Алтайские ученые-энергетики предлагают простую в реализации технологию определения точного места и величины потерь в электрических сетях 0,4−10 кВ. Исследованием вопроса команда кафедры электрификации производства и быта АлтГТУ занимается с 2015 года. А её воплощению способствует активная цифровизация всех сфер жизни человека, в том числе и электроэнергетики. Последние годы в регионе, как и по всей стране, сетевые компании повсеместно устанавливают умные счетчики. Современные приборы учета сами передают показания в автоматизированном режиме, без непосредственного осмотра каждого прибора. Компания удаленно к ним подключается, снимает данные.
— Это открывает новые возможности в сфере анализа данных электрических сетей, — рассказывает завкафедрой электрификации производства и быта Борис Компанеец. — Анализируя подобные данные, можем выявлять места повышенных технических потерь. Можем определить, где на линии начинает портиться изоляция и разрушаться провод, что сказывается на качестве электроэнергии, и тем самым предотвратить поломку или даже аварию. Второе направление технологии обработки данных современных приборов учёта — определение мест коммерческих потерь, иными словами, хищений электроэнергии. Причем метод кражи ресурса неважен, технология позволяет выявить такие участки вплоть до квартиры.
В режиме реального времени
Сетевые компании уделяют большое внимание снижению энергопотерь. Но по словам ученого, они анализируют данные по итогам прошедшего месяца. В этом случае обнаружить очаги утечек электроэнергии труднее. Или проводят рейдовые обходы, чтобы обнаружить хищения и незаконные подключения по горячим следам. При этом в большинстве случаев проверки не выявляют нарушений, так как контролеру сложно учитывать все факторы, влияющие на потери электроэнергии. К примеру, у собственника показатели ежедневного потребления могут быть в норме, может быть ночью большой расход энергии, потому что работает электрический котёл. В особенности эта тема актуальна для частных домов.
«Наш подход позволяет выявить объём хищения и локализовать конкретно место, — отмечает Борис Сергеевич. — Точность определения зависит от погрешности приборов учета. Это упрощает работу персонала, снижает издержки энергокомпаний и обычных потребителей, которые честно оплачивают энергию. Технология может быть интересна как сетевым компаниям, так и производителям приборов учёта».
По задумке учёных политеха, анализ данных происходит в режиме реального времени. Как только система обнаруживает нарушение параметров электроэнергии, она выдаёт сигнал на пульт оператора и указывает подстанцию, линию и участок, вплоть до номера счётчика.
Алтайские учёные разработали технологию, программный комплекс, позволяющий анализировать данные. По словам Бориса Компанейца, разработкой заинтересовались производители приборов учёта в Москве. На её основе возможен выпуск счётчиков нового поколения.
Методика готова для внедрения в реальную работу. Ученые получили патент, находятся в процессе создания малого инновационного предприятия для реализации технологии, уже второго на кафедре. Первое занималось технологией управления производственными активами сетевых компаний.
«Поставленных задач мы достигли, технологию реализовали и совместно внедрили в «Алтайкрайэнерго», — поясняет Борис Сергеевич. — Мы — учёные, а не бизнесмены, нам сложно реализовать такие проекты самостоятельно. Мы разрабатываем технологию, имеющую коммерческий потенциал, а дальше, как правило, передаем права на её реализацию предприятиям. В данном случае её могут приобрести производители приборов учёта. Это позволяет компенсировать затраты на разработку и получить прибыль от реализации идеи».
Напряжение в норме
На кафедре электрификации производства и быта ведётся широкий круг разработок в сфере энергетики как научной, так и прикладной направленности. Часть из них уже реализуется на предприятиях региона. На выходе новое устройство поддержания электричества в сетях низкого напряжения. Технология актуальна для сельских населённых пунктов, дачных и коттеджных посёлков, где линии протяженные и часто возникают проблемы с уровнем напряжения. Это сказывается как на качестве жизни потребителя, так и на технике — она быстрее ломается.
— Наиболее эффективным способом устранения проблемы является строительство дополнительных подстанций, но это дорогое решение — от 400 тысяч до 1 миллиона рублей, — рассказывает Борис Компанеец. — Мы предлагаем применить источник реактивной мощности. Устройство устанавливают в последней точке линии, в случае падения напряжения его реактивная мощность направляется не от подстанции к потребителю, а в противоположном направлении — от конца линии к потребителю и к подстанции. Это позволяет уменьшить падение напряжения вдоль линии и сохранить его в пределах 210−220 вольт.
Сегодня потребители, имеющие проблемы с напряжением электроэнергии, пытаются решить ее с помощью стабилизаторов.
— Недостаток такого решения в том, что стабилизатор ограничен по мощности и вся потребленная энергия проходит сквозь него, что вызывает нагрев, выход из строя, — отмечает учёный. — И эту проблему не должен решать потребитель за свой счёт. Мы предлагаем ставить на линию в конце участка одно устройство, которое обеспечивает качество электроэнергии для всех.
Опытный образец регулировали в ручном режиме, и он показал свою эффективность на реальных линиях — напряжение поднялось со 182 до 200 вольт. У ученых готово устройство, способное работать в автоматическом режиме. Контроллер управляет работой установки, чтобы регулировать подключаемую мощность в зависимости от уровня напряжения. Когда оно начинает снижаться, устройство включается в работу и помогает его восстановить до необходимого уровня. Как только напряжение нормализуется, контроллер отключает устройство, чтобы не мешать работе линии.
Кстати
Хищение электроэнергии является серьезным нарушением закона. За вмешательство в работу приборов учёта — штраф от 10 до 15 тысяч рублей без учёта энергопотребления. В случае неучтенного потребления электричества более чем на 250 тысяч рублей потребителя могут привлечь к уголовной ответственности.
Источник: газета «Вечерний Барнаул»
