Экономико-математическая модель воздушных линий электропередачи на основе целевой функции удельных дисконтированных затрат

Автор: Геркусов Алексей Анатольевич

Организация: ЗИМИТ, филиал КНИТУ-КАИ отделение СПО

Населенный пункт: Республика Татарстан, г. Зеленодольск

Постановка задачи. На современном этапе развития технико-экономического анализа приведенные и суммарные дисконтированные затраты за расчетный период являются важнейшими критериями выбора оптимального варианта технического решения в любой отрасли народного хозяйства и, в частности, в электроэнергетике. Однако их применение вызывает затруднения, например, при сопоставлении вариантов энергетических объектов с различными производительностями (мощностями) или с различными расчетными периодами (сроками службы), что затрудняет выбор оптимальных технических решений и в условиях рыночной конкуренции увеличивает риски принятия неверного решения [1, 2, 9].

Так, например, не вполне корректно проводить технико-экономическое сравнение по минимуму дисконтированных затрат для ЛЭП разного номинального напряжения, т. к. эти ЛЭП, являющиеся одним из основных элементов электросетевого комплекса и обеспечивающие транспорт электроэнергии от источников мощности до потребителей, различаются не только по величине удельных капиталовложений на единицу длины и уровню потерь электроэнергии в них, но и по объему передаваемой электроэнергии, значениям максимального тока нагрузки, тарифам на передачу энергии, что в условиях конкурентного рынка электроэнергии увеличивает ценовые риски и препятствует оптимальному выбору поставщика электроэнергии [1, 2, 8].

В связи с выше сказанным необходима разработка и оптимизация иной экономико-математической модели, связывающей технические параметры сооружаемой воздушной линии электропередачи и режимы ее работы с удельными экономическими показателями и позволяющей проводить технико-экономический анализ и экономическое обоснование принимаемых технических решений.

Методология исследования. Классический прием технико-экономического сопоставления сравниваемых вариантов проектируемых промышленных объектов, различающихся по производительности – использование удельных показателей, рассчитанных на единицу объема продукции. Применим этот подход для сопоставления проектируемых ЛЭП и рассчитаем удельные дисконтированные затраты на передачу 1 кВт.ч электроэнергии по ЛЭП любого класса напряжения и назначения. Согласно [1, 2], формула расчета удельных дисконтированных затрат Зд. уд имеет вид:

где Зд  – дисконтированные затраты за расчётный период Тр  строительства и срока службы ЛЭП, руб., Wt  – отпуск электроэнергии по годам расчётного периода, кВт.ч/год, Еср – норма дисконтирования отпуска электроэнергии.

Полученные значения Зуд.д достаточно полно отражают затраты на передачу электроэнергии по линии, поэтому их также можно сравнивать со средними тарифами на электроэнергию в районе сооружения проектируемой ЛЭП. В случае, если величина Зуд.д превышает этот тариф, то при дефиците энергии и в условиях отсутствия конкуренции, может встать вопрос о пересмотре тарифов в сторону увеличения.

      Знаменатель формулы показывает суммарный за период Тр дисконтированный отпуск электроэнергии, в величину которого заложено изменение ценности результата для потребителей при изменении времени его получения. Действительно, для реальных секторов экономики, например, важно быстрее получить электроэнергию, поскольку она – основа открытия любого нового или расширения действующего проекта на новые территории, охваченные электрификацией; для жилого сектора и социальной сферы открывает возможность быстрее повысить качество жизни населения.

При сравнении двух или более вариантов проектирования и сооружения ЛЭП, критерием выбора оптимального варианта является минимум Зуд.д. Таким образом, этот показатель может служить критерием выбора оптимального решения конкретной инженерной задачи (например, выбора сечения проводов и конструкции фазы воздушных и кабельных линий, номинального напряжения ЛЭП и т.д.), то есть служить основой для технико-экономической модели, используемой при проектировании ЛЭП.

        С учётом потерь на корону и в линейной изоляции выражение (1) для ВЛ единичной длины примет вид [6, 7, 8]:

 

 

Полный текст статьи см. в приложении.
 


Приложения:
  1. file0.docx.. 890,0 КБ
Опубликовано: 14.09.2020