Устройство для снижение пиковой нагрузки на сеть

Как обеспечить комфорт при недостаточной мощности электросети

6 отличий реле приоритета от оптимизатора нагрузки на электросеть

Начнем с того, что оптимизатор нагрузки на электросеть OEL-820 является самым новым видом знакомого специалистам устройства – реле отключения неприоритетной нагрузки, и единственным в мире, предназначенным для бытового применения. Поэтому, рассматривать традиционные и новое устройство мы будем, как группу приборов, решающих одну и ту же задачу.

У разных производителей эти устройства называются также: реле приоритета, реле неприоритетной нагрузки, реле приоритетной нагрузки и т.п.

Щитовые реле приоритета помогают в ситуации, когда при включении нескольких энергоемких потребителей общая потребляемая ими мощность превышает лимит разрешенной мощности. Щитовые реле приоритета устанавливаются на вводе в электрощит. Их принцип действия заключается в непрерывном контроле мощности, потребляемой всеми используемыми потребителями, и автоматическом отключении неприоритетных нагрузок при превышении установленного лимита.

Алгоритм отключения и время отключения нагрузок может быть разным, но суть одна: чтобы снизить потребляемую мощность, которая уже превысила допустимый лимит, нужно срочно отключить какой-то электроприбор. Один или несколько. При этом, отключение ведется «вслепую», без учета значений потребления конкретных электроприборов.

Щитовые реле приоритета позволяют избежать срабатывания вводного автоматического выключателя, устанавливаемого для контроля максимальной потребляемой мощности. Хотя, при значительных и частых перегрузках, отключение вводного автомата нельзя полностью исключить.

Инсталляция реле приоритета в существующую электросеть связана с большим объемом работ по модернизации электропроводки и электрощита. Это требует соответствующей квалификации электрика, точного расчета и настройки тока и мощности отключения неприоритетных нагрузок. А прокладка отдельных проводных линий от щита к розеткам с неприоритетными потребителями влечет за собой еще и работы по ремонту помещений, если применялось штробление стен.

Указанные выше приборы щитовой автоматики невозможно подключить к стандартной электропроводке, не имеющей отдельных проводных линий к розеткам. Их применение противопоказано и на объектах завершенного строительства, где прокладка новой проводки невозможна или нежелательна.

Задача упростилась с появлением нового вида реле приоритета, так называемого оптимизатора нагрузки на электросеть OEL-820.

Принцип работы оптимизатора нагрузки на электросеть OEL-820 заключается в перераспределении мощности между двумя электроприборами в зависимости от их приоритета. Отключении неприоритетного на время работы приоритетного, включении неприоритетного во время паузы в рабочем цикле приоритетного.

Важной особенностью работы OEL-820 является то, что в любой момент времени включенным может быть один и только один электроприбор из пары. Как видно из способа работы, оптимизатор нагрузки на электросеть, в отличие от своего щитового собрата, никогда не допускает перегрузки сети. Он предотвращает ее.

OEL-820 разработан для использования в формате «сделай сам» (DIY) и не требует монтажа. Это устройство не щитовое, и представляет собой два розеточных адаптера с вилкой и розеткой. Один для приоритетной нагрузки, второй – для неприоритетной. Связь между адаптерами по радиоканалу. Адаптеры включаются в обычные розетки, и начинают работать сразу, без настроек. Регулировки не потребуются и во время эксплуатации.

Для работы OEL-820 не требуется не только отдельная проводка, но и какая-либо информационная шина управления, так как для передачи сигналов телеметрии используется радиоканал с цифровым кодированием и постоянным контролем прохождения пакетов команд.

Новый бытовой прибор получает все большую популярность, как среди домовладельцев, так и среди электриков, которые с его помощью очень просто «разруливают» довольно сложные ситуации, связанные с превышением лимита разрешенной мощности (для снижения суммарной потребляемой мощности и нагрузки на проводку). Прибор пользуется спросом и в садовых товариществах, и в дачных кооперативах, имеющих проблемы с недостатком выделенной на домовладение мощности.

Однако, при схожем техническом результате, эти два прибора автоматики имеют ряд принципиальных отличий, о которых стоит напомнить.

Основные отличия OEL-820 от щитовых реле приоритета

OEL-820 Традиционные щитовые реле приоритета
Не требуется прокладка проводов. Легко интегрируется в существующую проводку. Экономит время и значительные финансовые средства. Требуется прокладка отдельных проводов от электрощита к розеткам. Требуются ремонтно-строительные работы.
Не требуется специалист для установки. Включил в розетку — и работает! Для установки реле в электрощит требуется квалифицированный специалист, грамотный проект и точная настройка.
Не допускает перегрузку электросети Реагирует на уже возникшую перегрузку электросети
Электроприборы можно включать в любые розетки, в любом помещении, даже в отдельно-стоящей постройке (бане, гараже). Розетки жестко привязаны к проводным линиям, а включенные в них электроприборы нельзя переключить в другую розетку или перенести в другое помещение.
Количество OEL-820 в одном доме – не ограничено. Имеется возможность управления группой электроприборов. Количество линий управления неприоритетными электроприборами – ограничено.
Может использоваться на объектах завершенного строительства, где вмешательство в электропроводку невозможно или нежелательно (отремонтированные, арендованные помещения, памятники архитектуры и др.) Не может использоваться без вмешательства в проводку, в электрощит.

Щитовое реле приоритета против нескольких OEL-820.

Бой без правил?

Напомним способ работы оптимизатора. Вместо того, чтобы контролировать суммарный ток потребления всех нагрузок на вводе, и при превышении допустимого значения отключать по очереди отдельные неприоритетные линии, как щитовое реле приоритета, в оптимизаторе нагрузки OEL-820 CLUSTERWIN, контролируется потребление всего одной пары мощных электроприборов. Но, контролируется с точным прогнозируемым результатом.

Поэтому, самое интересное происходит при применении нескольких OEL-820. Когда, каждую пару электроприборов, подключенных к соответствующим блокам OEL-820, можно сравнить с одним слоем пирамиды или веткой дерева энергопотребления.

Несколько независимых горизонтальных слоев пирамиды (блоков A и B OEL-820 с нагрузками) как бы нанизаны на одну общую ось или ствол дерева, которым в доме является электропроводка. Образуется матрица или таблица с заранее известными мощностями используемых электроприборов. Каждая строка таблицы содержит ячейки с точными значениями потребления каждого из электроприборов, один из которых назначен приоритетным, а другой – неприоритетным. Причем, в любой момент времени включенным в этой паре может быть один, и только электроприбор.

Это очень важно, поскольку дает нам ключ к точному планированию максимального суммарного энергопотребления!

Исходя из данных таблицы, легко посчитать максимальную мощность, потребляемую одновременно включенными потребителями. Одним в каждой строчке. Одним в каждой паре.

Таким образом, общую потребляемую мощность можно с легкостью снизить почти вдвое(!), а мощность электросети, как бы увеличить на величину высвободившейся энергии! Почти, потому что всегда нужно оставлять небольшой запас, например, для осветительных приборов или на другие нужды.

Проиллюстрировать новую технологию можно на простейшем примере.

Например, в доме с подведенной мощностью 5 кВт нужно эксплуатировать следующие электроприборы:

электроконвектор 0,5 кВт – 1 шт., (кладовка)

электроконвектор 0,5 кВт – 1 шт., (прихожая)

электроконвектор 1,2 кВт – 1 шт., (спальня)

электроконвектор 1,2 кВт – 1 шт., (кухня)

электроконвектор 2 кВт – 1 шт., (гостиная)

электрочайник 2,0 кВт – 1 шт.

скважинный насос 1 кВт – 1 шт.

накопительный водонагреватель 1 кВт – 1 шт.

Включение восьми электроприборов можно произвести с помощью четырех оптимизаторов OEL-820. Электроприборы, расположенные на одной горизонтальной линии приведенной схемы подключены к одному оптимизатору.

Из примера видно, что суммарная мощность электроприборов составила 9,4 кВт. Но, их реальная суммарная потребляемая мощность при всех возможных комбинациях включения, никогда не превысит 4,7 кВт! Это очевидно, поскольку в каждой строчке «дерева»/»пирамиды» включенным может быть только один электроприбор.

Теперь не нужно бегать к электрощиту в прихожую, в гараж… Или лазить на столб, и включать «выбитый» автомат. Не нужно штробить стену и прокладывать новые провода для подключения дополнительного электроконвектора или масляного радиатора, а потом делать ремонт! Не нужно оформлять дополнительную мощность!

Мучения домовладельцев закончились с появлением оптимизатора нагрузки на электросеть OEL-820 CLUSTERWIN! Просто включил – и работает!

Устройство для снижение пиковой нагрузки на сеть

Очень многие электроприборы в момент включения потребляют повышенный ток. Этот может быть ток зарядки конденсаторов импульсных источников питания современной аппаратуры. Но даже обычная лампа накаливания в момент включения потребляет повышенный ток, потому что холодная нить накала имеет значительно более низкое сопротивление, чем горячая. В общем, бытовом случае это не существенно, но если происходит одновременное включение множества нагрузок со значительным «пусковым током», например, на каком-то предприятии или учебном заведении, это может привести к перегрузке сети и даже срабатыванию предохранительных термовыключателей. Чтобы перегрузки не происходило нагрузки нужно включать последовательно одну за другой или небольшими группами, с достаточным для выхода на рабочий режим временным интервалом.

На рисунке ниже показана схема относительно несложного автомата, который может включать последовательно до 10-ти нагрузок (или групп нагрузок, например, до 10 учебных классов, оборудованных персональными компьютерами или телевизорами, другими приборами со значительными пусковыми токами). Схема использует принцип работы десятичного счетчика, управляющего триггерными схемами, способными сохранять свое состояние. В качестве триггерных схем и выходных узлов используются электромагнитные реле с двумя замыкающими группами контактов. При этом одна группа служит для самоблокировки реле, а вторая для включения нагрузки. Включение и выключение производится одним выключателем, подключающим схему к сети. Включение происходит последовательно, а выключение всех нагрузок одновременно.

Для включения нужно включить выключатель S1. Напряжение от электросети, при этом, поступает на трансформатор Т1 и почти одновременно, на первую нагрузку. Происходит это, потому что при подаче питания счетчик D2 устанавливается в нулевое положение цепочкой С2-R2, которая подает импульс на вход R счетчика. При этом на нулевом выходе счетчика устанавливается логическая единица (вывод 3), которая поступает на базу VT2 и открывает его. Через транзистор поступает ток на обмотку реле К1. Реле замыкает свои контакты и одновременно одной парой подключает нагрузку Н1 к сети, а второй парой замыкает участок коллектор-эмиттер транзистора VT2. Теперь даже если опустить напряжение на базе VT2 до нуля реле не выключится, потому что его обмотка будет питаться через его же собственные замкнутые контакты. После зарядки конденсатора С2 счетчик D2 начинает считать импульсы, которые вырабатывает мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2. Частота импульсов установлена цепью R1-C1 и при указанных на схеме параметрах составляет около 0,05 Гц, что соответствует 20 секундам. Поэтому состояние счетчика будет меняться через каждые 20 секунд. В реальной конструкции это время может существенно отличаться и быть нестабильным, так как параметры RC-цепи имеют разброс и могут изменяться под действием температуры. Далее, единица последовательно будет через каждые 20 секунд появляться на выходах счетчика и через 3 минуты процесс последовательного включения нагрузок завершится.

Каких-то мер, останавливающих счетчик после включения всех нагрузок нет. Так как в нем нет смысла. Пусть счетчик продолжает работать по-кольцу. Выключаются все нагрузки одновременно, – когда выключается питание схемы выключателем S1. Источник питания на силовом трансформаторе Т1 с переменным напряжением на вторичной обмотке 8,5V. На С5 после выпрямления получается около 11V. Здесь используются реле типа HJQ-13F с обмоткой на 12V и двумя группами контактов. Эти реле, да как и практически все рассчитанные на 12V, уверенно срабатывают уже при напряжении 8V на обмотке. Поэтому при 11V и даже при 9,5V, до которых «проседает» напряжение на выходе выпрямителя, когда все реле включены, схема работает надежно. Однако желательно использовать трансформатор со вторичной обмоткой на напряжение немного выше, так чтобы на выходе выпрямителя под полной нагрузкой было не ниже 11V. В то же время, и выше 15V на холостом ходу не надо, – все же обмотки реле на 12V рассчитаны.

Микросхемы питаются стабилизированным напряжением 6,5V от параметрического стабилизатора на транзисторе VT1 и стабилитроне VD2. В этом месте схемы можно бы использовать интегральный стабилизатор типа 78L06 или 78L08, но у автора данной микросхемы не оказалось, поэтому стабилизатор сделан на транзисторе. Вообще, такую схему стабилизатора можно применять и при ремонте аппаратуры, когда нет интегрального стабилизатора на нужное напряжение для замены. Трансформатор питания – готовый от универсального сетевого адаптера с выходными напряжениями 3V, 4,5V, 9V, 12V (на самом деле 11V). Используется вся вторичная обмотка (отводы не используются, потому и на схеме не показаны). Реле можно заменить любыми другими с обмотками на 12V и контактами на необходимую мощность нагрузки. С этими реле мощность каждой нагрузки может быть до 3000W. Если нагрузки не мощнее 200W можно использовать реле типа КУЦ от старых телевизоров (у них как раз две замыкающие контактные группы). Микросхему D1 можно заменить любой КМОП микросхемой, у которой есть не менее двух инверторов. Скорость включения можно изменить как в сторону увеличения, так и уменьшения подобрав параметры С1 и R1.

Устройство для снижение пиковой нагрузки на сеть

Учет электроэнергии для предприятий

Комплексные решения для малого и среднего бизнеса

Передача почасовых отчетов в энергокомпании

Сдача отчетности в форматах 80020 по регламентам энергокомпаний

Снижение стоимости электроэнергии до 35%

Перевод на выгодную ценовую категорию “Под ключ”

Контроль качества электроэнергии

Фиксация отклонений напряжения и подготовка претензий к энергокомпаниям

Оперативный контроль электропотребления объектов в любое время на своем мобильном устройстве

Электросчётчики с модемами

Комплекты оборудования для быстрого внедрения АСКУЭ

Решения на базе Ваших счётчиков

АСКУЭ с модемом или без него

Как снизить потребление в пиковые часы и экономить до 60%

Как известно, предприятия могут выбрать один из шести возможных вариантов тарифа на электрическую энергию (Кто не в курсе, читайте другую статью >>>). Смена ценовой категории может давать экономию до 30%. Но в нашей практике есть случаи, когда размер экономии удавалось поднимать до 60%. Чтобы сделать такое, необходимо внедрять дополнительные мероприятия и снижать потребление в пиковые часы. Что это за мероприятия, рассмотрим в данной статье.

О тарифном анализе

Но для начала разберем, из чего состоят платежи за электрическую энергию. Это мы сделаем на примере небольшого нижегородского предприятия. Приведем таблицу с расчетом стоимости электроэнергии на разных ценовых категориях по состоянию на октябрь 2019 года (Гарантирующий поставщик ПАО “ТНС энерго НН”, уровень напряжения СН2, мощность до 670кВт):

Здесь видо, что на I ценовой категории оплачивается только энергия по тарифу 6,69 руб./кВтч. На III категории стоимость энергии снизилась до 5,11 руб./кВтч, но появился дополнительный платеж за генераторную мощность. А на тарифе IV ценовой категории при минимальной стоимости энергии (2,25 руб./кВтч) появились платежи за генераторную и транспортную мощности, и это основная часть платежа.

Ранее, это предприятие находилось на I ценовой категории, и просто смена тарифа на IV ЦК уже обеспечило снижение затрат на электроэнергию до 20%. Но стоит ли ограничиваться только этим?

Из таблицы видно, что избавившись от платы за транспортную и генераторную мощности, предприятие будет оплачивать только энергию по дешёвому тарифу, который составляет всего 34% от стоимости электроэнергии на I ценовой категории. Экономия составит аж 66%.

О платежах за мощность

Чтобы не платить за мощности, нужно сперва разобраться, как они считаются. Для этого рассмотрим график потребления предприятия за один рабочий день:

Голубым цветом на графике выделены часы пиковой нагрузки системного оператора, когда потребление в энергосистеме существенно увеличивается. Происходит это по будним дням, как правило, в утренние и вечерние часы.

В это время происходит учет транспортной мощности, и к оплате предъявляется ее максимальное значение (Pт). Генераторная мощность (Рг) определяется в пиковый час гарантирующего поставщика. Этот час на рисунке обозначен фиолетовой заливкой. Он всегда находится в пределах пиковых часов системного оператора, поэтому генераторная мощность или меньше, или равна транспортной.

Мощности за пределами плановых часов пиковой нагрузки, а также в выходные и праздничные дни в расчетах генераторной и транспортной мощностей никак не участвуют! Отсюда вывод очевиден:

Чтобы избавиться от платежей за мощности, нужно сдвинуть свое электропотребление за пределы плановых часов пиковой нагрузки.

Плановые пиковые часы меняются из месяца в месяц. Их можно увидеть на сайте системного оператора. Другой способ отслеживать свое потребление в пиковые часы – подключить ваши счетчики к сервису учета электроэнергии “яЭнергетик”. Тут вы сможете увидеть графике потребления вашего предприятия с подсвеченными пиковыми часами.

Как пережить часы пик без энергопотребления и без ущерба для производства? Есть несколько способов.

Накопление энергии

Решением проблемы пикового потребления занимаются многие компании, выпуская на рынок различные устройства для накопления энергии. Одни предлагает запасать энергию в электрических аккумуляторах. Другие двигаются в сторону механического накопления энергии (например, с помощью подъема груза или воды на высоту). Но у всех этих способов накопления есть общая беда – они дорогостоящие и в российских условиях не успевают окупиться за срок своей жизни.

Мы же предлагаем обратить ваше внимание на более доступные способы накопления энергии, которые можно осуществить прямо сейчас и без больших затрат. Поверьте, такое встречается довольно часто.

Для примера, возьмем водозаборную станцию. Иногда такие станции имеют накопительные резервуары.

Почему бы не наполнять эти резервуары в те часы, когда учет мощности не производится!?

Именно так поступил наш клиент на водозаборной насосной станции № 4 в городе Клин Московской области. Наполнение резервуара осуществляется только за пределами часов пиковой нагрузки. В результате к оплате предъявляется только энергия, а платежи за мощность отсутствуют. На испытаниях в феврале 2017 года экономия составила 59% в сравнении со стоимостью по первой ценовой категории.

Есть и другие способы накопления энергии.

Возьмем для примера электрообогрев. Как запасти тепловую энергию? Очень просто, если использовать теплоемкость самого здания. С помощью несложной автоматики можно настроить включение отопительных приборов только в часы дешевой электроэнергии. Тогда запасенного в массивных кирпичных и бетонных стенах тепла может оказаться достаточным, чтобы пережить пиковые часы.

Или посмотрим на морозильное оборудование. Что будет, если остужать продукцию на пару градусов ниже в часы дешевой электроэнергии? Хватит ли запасенного холода для того, чтобы в пиковые часы обойтись без включения морозильного компрессора?

А производства, работающие с использованием сжатого воздуха!? Исключите работу мотора в пиковые часы. Да, может быть потребуется увеличить объем ресивера, чтобы запасенного сжатого воздуха хватало на весь период дорогой электроэнергии, но эти затраты не должны быть существенными и быстро окупятся.

Система “яЭнергетик” не только ведет учет электроэнергии в пиковые часы, но и дает команды на отключение оборудования в пиковые часы и вводит его обратно в работу с наступлением часов дешевой электроэнергии.

Совмещение накопителей

Именно так поступил один из наших клиентов, находящийся в Томске. У него на производстве используется мощное компрессорное оборудование, но объема ресивера было недостаточно на весь период пиковых часов. Было решено не увеличивать объем ресивера, а использовать дополнительную аккумуляторную установку. Теперь в пиковые часы компрессор питается от аккумулятора, ничего не потребляя из сети.

Накопление энергии с подпиткой в пиковые часы

Поговорим теперь о том, когда энергию накопить можно, но запаса не хватает, чтобы пережить часы пиковой нагрузки.

Для этого рассмотрим один нюанс в учете мощности. При расчетах она усредняется за 1 час. Объясним это на примере графика потребления за 1 час с пятиминутными срезами.

Несмотря на то, что в течение 20 минут использовалась полная мощность, к оплате будет предъявлено в 3 раза меньше – 5кВт.

Для этих целей, нашей организацией разработан шкаф умного управления оборудованием, который обеспечивает полное накопление энергии перед наступлением пиковых часов. Управляющий контроллер ведет учет расходования накопленной энергии и прогнозирование по достаточности уровня запаса. При необходимости контроллером обеспечивается подпитка запасенной энергии по алгоритмам, обеспечивающим минимальную стоимость дополнительного потребления из сети.

Другой способ “подзарядки” накопителя заключается не в краткосрочных включениях в течение каждого часа, а в снижении мощности оборудования. Например, можно оставить трехфазный отопительный котел в работе на одной фазе. А для электродвигателей – использовать частотное регулирование, тогда двигатель компрессора в пиковые часы может работать на пониженной частоте, что обеспечит сниженное потребление из сети и не позволит запасенной энергии опуститься ниже критического значения.

Изменение режима работы

Запасти энергию не всегда получается. Давайте, подумаем, а можно ли отключить какую-нибудь часть оборудования в пиковые часы без ущерба для производства!? Очень часто получается найти электроприемники, без которых можно обойтись на несколько часов.

Например, изучая графики потребления по одной из котельных, мы обнаружили скачки энергопотребления в пиковые часы. Оказалось, это запускается рубительная машина мощностью 160кВт, перерабатывающая древесные отходы в щепу. Рубительная машина работает всего 2-3 часа в день, и не составляет труда изменить режим ее работы, чтобы исключить потребление в часы пиковой нагрузки. Экономику этого изменения просчитать очень просто. Стоимость каждого киловатта мощности составляет около 2500 рублей, так что можно экономить до 400 тысяч рублей в месяц.

На другом предприятии мы обнаружили систему антиобледенения на кровле мощностью 40кВт. Система не должна работать постоянно, достаточно ночного времени, чтобы растопить всю наледь. Это не сложно осуществить, а экономия может быть весьма существенной.

Еще одному клиенту, удалось перестроить режим работы всего предприятия, чтобы существенно снизить платежи за электричество. Это была пекарня в Карелии. Анализируя режимы работы предприятия. мы заметили, что включение печей происходит в 18-19 часов, т.е. за два-три часа до окончания пиковых нагрузок.

Сдвинув начало работы предприятия до 21 часа, собственник пекарни получил дополнительную экономию, которая выросла с 3 до 45%

Переключение на альтернативные источники энергии

Возможно ваше предприятие имеет возможность переключиться на другие источники электроснабжения в пиковые часы. Это может быть:

  • выработка на газовой мини-электростанции
  • применение возобновляемых источников энергии
  • питание от 2-х и более источников энергоснабжения

В пример также приведем нашего клиента. Это майнинговая ферма, которая получает электроснабжение от двух точек поставки электроэнергии, относящихся к разным электросетевым компаниям.

Согласно действущему законодательству, выбор ценовой категории осуществляется в пределах границ балансовой принадлежности. У майнинговой фермы границы не совпадают, поэтому удалось заявиться на разные ценовые категории по обоим вводам. В часы дорогой электроэнергии питание идет по вводу с первой ценовой категорией, а за пределами часов пиковой нагрузки нехитрая автоматика переключает питание на второй ввод по четвертой ЦК. Благодаря этому мероприятию удалось увеличить экономию с 18 до 50%.

Чтобы рассчитать эффект использования альтернативных источников энергии, система “яЭнергетик” выполнит расчеты объемов и стоимости потребления в часы пик и за их пределами.

Контроль мощности в пиковые часы

Внедряя мероприятия по снижению потребления в пиковые часы, важно осуществлять постоянный контроль за уровнем мощности.

Система “яЭнергетик” позволяет контролировать мощность по показаниям счетчиков. Здесь вы можете настроить оповещения о превышении величины максимальной мощности. Если уставки по мощности будут нарушены, то система уведомит вас либо по электронной почте, либо PUSH-сообщением в мобильном приложении.

Заключение

В данной статье представлено множество способов уйти от потребления в пиковые часы и снизить сумму в счетах на электроэнергию. Какой именно из способов применим конкретно на вашем предприятии, должны решить ваши технические специалисты.

Использование сервиса учёта электроэнергии “яЭнергетик” обеспечивает максимальную эффективность внедрения таких мероприятий.

Copyright — © яЭнергетик, 2020г. При любом использовании опубликованных материалов и содержимого данной статьи требуется указывать источник “яЭнергетик.рф”

Способ сглаживания суточных пиковых нагрузок в энергосистемах больших городов

Изобретение относится к области электроэнергетики. Предложен способ автоматического регулирования процесса потребления электроэнергии промышленными и бытовыми холодильными агрегатами (холодильниками и морозильниками), а также автоматизированного регулирования процесса использования энергоемких бытовых приборов и агрегатов. Техническим результатом способа является сглаживание пиковых перегрузок или недогрузок в энергосистемах больших городов и снижение платежей потребителей за используемую электроэнергию. 1 з.п.ф-лы.

Известны способы сглаживания пиковых суточных нагрузок в больших энергосистемах, состоящие в подключении к энергосистеме в часы максимальных нагрузок (например, в утренние и вечерние часы) дополнительных генерирующих мощностей на гидростанциях, включении в работу гидроаккумулирующих, газотурбинных электростанций, переброски избыточной электроэнергии из регионов с другими часовыми поясами, установлении смещенных графиков работы некоторых предприятий и железнодорожного транспорта, закольцевании генерирующих мощностей и управлении ими с единого диспетчерского пункта и т.п.

Однако существенные различия в потреблении электроэнергии в различные часы суточного графика сохраняются и сглаживание коэффициента нагрузки на энергосистему остается актуальной проблемой для больших городов.

Предлагаемый способ позволяет достигать дополнительного сглаживания суточного графика потребления электроэнергии в летний сезон, особенно в жаркие дни, когда возрастает потребление электроэнергии холодильными агрегатами пищевых предприятий, продовольственных магазинов и рынков, а также домашних холодильников и морозильников, кондиционеров служебных и жилых помещений.

Возрастание этого потребления электроэнергии обусловлено ростом наружной температуры воздуха, которое является более значительным в жаркие дневные часы и снижается ночью, усиливая неравномерность нагрузки на энергосистему в суточном цикле, вызываемую другими факторами.

Предлагаемый способ позволяет существенно снизить дестабилизирующее влияние на коэффициент суточной нагрузки энергосистем массовой холодильной техники больших городов, работающей в пищевой промышленности, в магазинах, на рынках и практически в каждой квартире граждан.

Суть предлагаемого способа сводится к следующему. Всем потребителям электроэнергии, передаваемой по низковольтным линиям, распределительных городских электросетей с помощью высокочастотного канала передается текущее значение коэффициента нагрузки в энергосистеме Kt, а также его расчетное среднее (сглаженное) значение в течение суток (К).

Каждый агрегат холодильной техники промышленного или бытового назначения (морозильник, холодильник) оснащается прибором для выделения этого сигнала – текущего значения коэффициента нагрузки, а также расчетного среднего значения этого коэффициента. Схема сравнения прибора определяет знак и величину разницы между текущим и номинальным коэффициентом нагрузки и прибор автоматически переводит данный конкретный агрегат либо на режим запасания холода в дополнительных морозильных камерах (если Kt К). При этом интенсивность дополнительного использования электроэнергии при низком Kt, а также интенсивность использования запасенного холода при высоких (пиковых) значениях Kt пропорциональны модулю соответствующего отклонения от номинала.

Дополнительным способом является установка вычислительных приставок к существующим счетчикам потребляемой электроэнергии, которые позволяют выделять из высокочастотного канала электросети текущие значения коэффициента нагрузки на энергосистему Kt и производить расчет приведенного значения тарифа оплаты за потребляемую электроэнергию с учетом конкретного значения Kt: Sпр.т=QтС1пр, где Qт – количество электроэнергии (в киловатт/часах), которое использовал потребитель за время Т (согласно показаниям существующих счетчиков); i – дискретный интервал времени на отрезке [О, Т], в течение которого коэффициент нагрузки на энергосистему существенно не меняется и может быть принят среднему значению Ki; С1 – стоимость одного киловатт/часа электроэнергии согласно установленному тарифу; qi – количество электроэнергии, потребляемой за дискретный промежуток времени i, в течение которого коэффициент нагрузки на энергосистему существенно не меняется; Ki – средний коэффициент нагрузки на энергосистему на дискретном интервале i, вычисляемый микрокомпьютером приставки к счетчику электроэнергии.

Отношение С1пр1= Ктт – коэффициент текущего тарифа, выводимый в виде визуальной информации на приставку к счетчику электроэнергии. При недогрузках в энергосистеме Ктт 1.

Ориентируясь на эту информацию, каждый потребитель электроэнергии заинтересован включать энергоемкие агрегаты преимущественно в такие временные интервалы i, когда Ктт 1, т.е. при перегрузках энергосистемы. Этот стимул как гибкий регулятор дополнительно к автоматическому регулированию холодильных агрегатов будет способствовать сглаживанию нагрузки в энергосистеме в суточных циклах.

1. Способ сглаживания суточных пиковых нагрузок в энергосистемах больших городов, отличающийся тем, что все промышленные и бытовые холодильные агрегаты оснащают системой автоматического приема по высокочастотному каналу в низковольтных распределительных электрических сетях текущего значения коэффициента нагрузки энергосистемы, схемой сравнения его с номинальным значением и при отрицательной разности между текущим и номинальным коэффициентами автоматически переводят все работающие холодильные агрегаты на режим запасания холода в дополнительных морозительных камерах с интенсивностью, пропорциональной разности, а при положительной разности автоматически расходуют запасенный холод для поддержания требуемой температуры в шкафах хранения охлаждаемых продуктов с одновременным сокращением потребления электроэнергии из сети, в размере, пропорциональном превышению коэффициента нагрузки в сети над номинальным значением.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выделяют из высокочастотного канала электросети текущее значение коэффициента нагрузки и производят вычисление платы за потребляемую электроэнергию по гибкому тарифу, размер которого измеряется непрерывно, пропорционально коэффициенту нагрузки в энергосистеме.

Накопители энергии для эффективной работы энергосистемы

С самого момента появления электрических сетей большой проблемой была зависимость уровня потребления энергии от времени суток. В наше время к ней прибавилась зависимость выработки электроэнергии от множества факторов, быстро меняющихся в течение дня. Да, увы, такова плата за прогресс — внедрение альтернативной энергетики. Помочь решить проблему способны накопители электроэнергии.

Для гармонизации пиков производства и потребления электроэнергии нужно использовать накопители большой емкости. И в первую очередь следует определиться, где их устанавливать.

Загорская ГАЭС

Накопитель, установленный на электростанции

Довольно распространенное решение в солнечной энергетике. В готовый комплект солнечных панелей, применяемых в жилом секторе, как правило, входят аккумулятор и контроллер, управляющий его зарядом-разрядом. В итоге пользователь получает привычный ему интерфейс — стандартную розетку, с которой можно стабильно снимать мощность не выше определенного значения. На солнечных электростанциях, работающих по технологии Thermal Solar, а это, как правило, очень крупная электрогенерация, под действием солнца плавятся минеральные соли, их расплав держит тепло длительное время, хоть всю ночь. Благодаря данной особенности генерация электричества стабильно происходит круглые сутки.

Накопитель, установленный у потребителя

Решение, активно продвигаемое сейчас на рынок рядом производителей, в том числе компанией Tesla. Аккумулятор заряжается от сети в промежуток времени, который задал контроллеру пользователь. Например, это может быть временной интервал, когда цены на электроэнергию самые низкие. Тогда накопитель позволяет экономить средства клиента, а для электросетевой компании — получить реальный эффект снижения пиковой нагрузки на сеть за счет применения нескольких тарифов в зависимости от времени суток. Другое преимущество — появляется возможность подключать к электросети приборы с большей мощностью, чем позволяет линия электропередачи, идущая к клиенту. Накопитель потихоньку запасает энергию на протяжении длительного промежутка времени, а затем отдает большую мощность на протяжении относительно короткого промежутка времени. Скажем, не позволяют провода, идущие к потребителю, передавать ток более 10 А.

Но современные электропечи для кухни потребляют не менее 16 А. Выход простой — ставим накопитель. Пока вы спите или занимаетесь своими делами, он в течение 4 часов накапливает нужное количество энергии, отдавая потом в электропечь на протяжении 2 часов ток 16 А, позволяя вам запечь индейку (пример учитывает потери в преобразователе и аккумуляторе).

Накопитель, установленный в ключевых узлах электросети

Идея, на самом деле, довольно старая. Например, в 1987 году рядом с Москвой была построена Загорская гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС), позволяющая сгладить пики потребления, характерные для большого города. Самый известный проект, реализованный в 2017 году — увеличение суммарной подключаемой мощности в одном из удаленных регионов Австралии без реконструкции ЛЭП. Компания Tesla поставила гигантский накопитель, который равномерно запасает электроэнергию, не создавая ярко выраженных пиковых нагрузок на ЛЭП, что позволило избежать ее реконструкции. Но клиенты электрической компании могут получать от накопителя на пиках потребления гораздо большую мощность, чем могла бы выдержать ЛЭП.

В зависимости от места установки определяется емкость накопителя. Емкость накопителя, используемого в солнечных электростанциях для индивидуального применения, составляет не более 2 кВтч. Накопители, устанавливаемые у бытового потребителя, имеют емкость не более 7 кВтч. Для промышленных потребителей под заказ изготавливают накопители емкостью 100 кВтч. Что же касается накопителей, устанавливаемых в узлах энергосистемы, то их емкость составляет порядка сотен МВт — единиц ГВт.

Аккумуляторы

Для накопителей, выравнивающих энергопотребление, обычные свинцово-кислотные аккумуляторы не подходят. Это связано с малым количеством циклов заряда-разряда, а также необходимостью обслуживания аккумуляторов (при-ходится регулярно доливать дистиллированную воду из-за испарения электролита). В солнечных электростанциях небольшой мощности применяются так называемые гелевые аккумуляторы. В них электролит находится не в форме жидкости, а в форме геля. Такие аккумуляторы не требуют обслуживания. Их недостатком является то, что при зарядке свыше номинального уровня они быстро выходят из строя, но эта проблема решается при помощи современных микропроцессорных контроллеров. Уникальным преимуществом гелевых аккумуляторов является их возможность работы при низких (до —15°С) температурах. Благодаря этому нет необходимости специально отапливать накопитель, размещенный на улице, достаточно тепла, отводимого от контроллера.

Более совершенными являются никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы. Они надежны и обеспечивают сохранение большего количества энергии в меньшем объеме. Тем не менее для накопителей энергии, сглаживающих пики потребления в сети, данные аккумуляторы непригодны из-за ярко выраженного «эффекта памяти». При неполном разряде и последующем заряде емкость аккумулятора снижается. Требуется полностью разряжать аккумулятор и потом заряжать его до 100%. Для рассматриваемого применения такие аккумуляторы непригодны. Более продвинутые никель-металлогидридные (NiMH) аккумуляторы обладают большей емкостью, «эффект памяти» в них менее выражен, но все-таки присутствует.

Аккумуляторы типоразмера 18650 используются в электромобилях,
и они же являются основой накопителей энергии

Наиболее популярным сейчас являются литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы. Именно их сейчас используют в накопителях, устанавливаемых непосредственно у потребителей, а также в ключевых местах электросети. Кстати, идея создания накопителя, стоящего у потребителя дома, возникла из необходимости использования аккумуляторов типоразмера 18650, применяемых в электромобилях. По мере износа аккумуляторной батареи в электромобиле производитель забирает ее себе обратно (почему — будет сказано далее). Аккумуляторы, которые уже не могут обеспечить нужную тягу электромобилю, тем не менее подходят для использования в бытовом накопителе энергии. После всестороннего тестирования их туда и ставят. Что же касается накопителей, устанавливаемых на узлах электросети, то в них используют новые аккумуляторные батареи, но есть проекты построения таких накопителей и на основе аккумуляторов, ранее стоявших в электромобилях.

Накопитель Tesla Powerwall 2

Преимуществами Li-Ion аккумуляторов являются: высокая плотность накапливаемой энергии, пренебрежительно малый уровень «эффекта памяти», низкое выходное сопротивление, что позволяет на пиках нагрузки отдавать потребителю большую мощность. Но есть и недостатки. При неправильных зарядке и эксплуатации аккумуляторы не просто выходят из строя, они могут воспламеняться и даже взрываться. Проблема решается с помощью микропроцессорных контроллеров в зарядных устройствах, тем не менее, иногда такие устройства могут давать сбои. Литий — чрезвычайно токсичный химический элемент, вот почему производители электромобилей в обязательном порядке забирают себе обратно отработавшие свое аккумуляторы. Наконец, запасы лития в мире ограничены, уже в ближайшее время прогнозируется нехватка этого металла.

Большие надежды возлагаются на так называемые водородные аккумуляторы, в которых вода расщепляется путем электролиза на кислород и водород. Энергия хранится в виде водорода, который потом используется для выработки электричества. В настоящее время по-прежнему этот проект находится на стадии исследований, так как водород взрывоопасен и легко улетучивается из резервуара, где он хранится.

Суперконденсаторы

Принципиальным недостатком аккумуляторов является то, что электрическая энергия в них при заряде превращается в химическую, а при разряде — из химической в электрическую. Такие преобразования обуславливают потери энергии, а также ограниченное количество циклов заряд-разряд (до 3000 у массово выпускаемых Li-Ion аккумуляторов).

Решение проблемы заключается в том, чтобы накапливать непосредственно электрическую энергию в конденсаторе. В накопителях применяют так называемые суперконденсаторы (другие названия — ультраконденсаторы, ионисторы) емкостью от 1000 Ф каждый, соединенные в большие массивы.

Суперконденсаторы — перспективная технология, но пока она слишком дорогостоящая

Ультраконденсаторы имеют КПД, близкий к 100%, количество циклов заряда-разряда у них практически не ограничено. И, что немаловажно, суперконденсаторы безопасны в эксплуатации и не содержат вредных для природы веществ.

К недостаткам суперконденсаторов следует отнести дороговизну этих устройств, а также сопутствующего оборудования. Кроме этого, по плотности хранения энергии суперконденсаторы пока уступают Li-Ion аккумуляторам, что обуславливает большие размеры накопителей.

В сша был проведен эксперимент по использованию накопителя на суперконденсаторах в солнечной электростанции, питающей кампус крупного университета. В итоге эффективность работы электростанции возросла в 1,5 раза по сравнению с использованием li-ion аккумуляторов. Но пока широкого применения для сглаживания пиков энергопотребления конденсаторы не получили.

Гидроаккумулирующая электростанция состоит из нижнего водохранилища, верхнего водохранилища и реверсивных турбин. При избытке электроэнергии в регионе турбины потребляют энергию, поднимая воду из нижнего водохранилища в верхнее. При недостатке электроэнергии турбины переходят в режим генерации, вода из верхнего водохранилища поступает в нижнее, в результате вырабатывается электроэнергия.

Недостатком ГАЭС является то, что при их строительстве приходится вмешиваться в уже сложившиеся природные комплексы. Кроме этого, наиболее успешные проекты ГАЭС были реализованы в горной местности, где есть твердые горные породы и легко обеспечить перепад уровней между двумя водохранилищами. Строительство Загорской ГАЭС в Московской области сопровождалось большими трудностями, связанными с оползнями, из-за чего на полную мощность электростанция заработала в 2003 году. Вторую очередь Загорской ГАЭС начали строить в 2007 году, и, по тем же причинам, на момент написания статьи строительство так и не было завершено.

Зеленчукская ГЭС-ГАЭС

Пневматические системы

Принцип их работы достаточно прост. С помощью насоса сжимается воздух и закачивается в резервуар. При необходимости расходования электроэнергии воздух выпускается из резервуара, проходя через турбину, вырабатывающую электроэнергию. Идея тоже древняя, относится к XIX веку. Главный недостаток — КПД не превышает 55%. Тем не менее в XX веке аккумулирующие электростанции на основе сжатого воздуха широко использовались в США и Германии. Кстати, в Германии для закачки воздуха использовались заброшенные соляные шахты. Но потом все сошло на нет — последняя электростанция на сжатом воздухе была запущена в США в 1991 году.

В 2010-х годах идею возродили, и на деньги Европейского союза запущен исследовательский проект Ricas 2020, направленный на поиск новых способов использования сжатого воздуха для накопления энергии с более высоким КПД. Но пока ни о каких реальных результатах не известно.

Супермаховик

Накапливать электроэнергию можно и в механическом виде. Раскрутить тяжелый маховик, и он некоторое время будет вращаться, приводя в действие генератор. Для того, чтобы не мешало трение воздуха, маховик вращается внутри герметичного кожуха, из которого откачан воздух. Технически реализовать эту идею очень просто, КПД достигает 98%. Выпускаются накопители на супермаховиках с емкостью до 25 кВтч. Но широкого применения они пока не получили. Причина заключается в том, что не удается быстро управлять отдачей электроэнергии в сеть. Кроме этого, со временем частота вращения маховика падает, и мощность, отдаваемая накопителем в сеть, падает.

Электромобиль как накопитель

В электромобиле есть аккумуляторы, выпрямитель и инвертор — все элементы накопителя для выравнивания пиков потребления электроэнергии. Почему бы не задействовать электромобиль в качестве накопителя энергии, пока он стоит в гараже?

Компании Renault и Nissan уже выпускают электромобили, способные отдавать энергию, накопленную в аккумуляторе. А Schneider Electric создала электрическую зарядную станцию, поддерживающую данную функцию. В Великобритании рассматривается вопрос о том, что-бы предоставлять электромобилям бесплатную парковку в обмен на определенное количество электроэнергии, отдаваемое во время стоянки в сеть.

Компания Renault начала выпуск электромобилей, способных работать как накопители

Наконец, в той же Великобритании рассматривается законопроект, обязывающий владельцев электромобилей подключать их к электросети для выравнивания баланса все то время, пока они не ездят. С 2018 года компания Renault проводит масштабный эксперимент на португальском острове Мадейра по испытанию технологии обратной поставки электроэнергии в сеть от электромобиля.

Будущее — за распределенным хранением энергии?

Технологии сглаживания пиков выработки электроэнергии и ее потребления, существовавшие до недавних пор, исходили из реалий XX века — централизованной энергосистемы без возможности управления оборудованием, установленным у клиента. Установка гигантского накопителя на аккумуляторах в Австралии — это всего лишь способ улучшить энергосистему, созданную в прошлом веке, но не изменить ее кардинально.

С распространением альтернативной энергетики генерация становится все более децентрализованной. При этом уже нельзя точно определить место в энергосистеме, куда следует подключить гигантский аккумулятор, чтобы выровнять баланс. По мнению автора статьи, будущее принадлежит не только децентрализованной генерации, но и децентрализованному хранению электроэнергии. В каждой квартире, в каждом офисе или заводе будет стоять локальный накопитель электроэнергии. Путем предоставления скидок или жесткого законодательного регулирования пользователя простимулируют (обяжут) подключать такой накопитель к управляющей системе. Электроэнергетическая компания будет с помощью технологии «Интернета вещей» дистанционно регулировать процесс накопления электроэнергии и отдачи ее в сеть. Тем самым будут сглаживаться пики выработки и потребления электроэнергии.

На самом деле, «первой ласточкой» такого подхода уже стали серьезные вложения британского правительства в разработку технологии использования электромобилей как накопителей для электросети и проект законодательно обязать владельцев электромобилей использовать их в таком качестве.

В итоге гигантские накопители энергии вроде ГАЭС или же огромной аккумуляторной батареи, установленной в австралийской пустыне, станут просто не нужны. Накопление электроэнергии будет осуществляться только у пользователей, в недорогих компактных устройствах. Развитие технологии суперконденсаторов позволит обеспечить надежность и безопасность таких накопителей.

Источник: Алексей Васильев, журнал «Электротехнический рынок» № 3 май-июнь 2019

Онлайн помощник домашнего мастера

Ограничитель мощности: назначение, основные характеристики и схемы подключения своими руками

Этот аппарат, как и следует из названия, предназначен для ограничения потребляемой электрической нагрузки в электросети. Он осуществляет комплексный контроль за потреблением электроэнергии, и в случае превышения его установленного значения производит отключение потребителя от сети.

В этом обзоре описано назначение, особенности применения и фото примеров монтажа ограничителей мощности с описаниями схем.

Краткое содержимое статьи:

Назначение и применение

Это достаточно сложный электроприбор, который устанавливается в электрощит на линии после счётчика потребления электроэнергии. Назначение ограничителя мощности состоит в том, чтобы следить и контролировать потребление электроэнергии.

С этими функциями справляются и обыкновенные автоматические выключатели, которые работают по принципу теплового выключателя. Но это устройство более функционально и надежно.

Достоинства и недостатки

Помимо возможности отключения избыточной мощности ограничитель мощности обладает целым рядом дополнительных характеристик. Они уникальны и очень полезны. Он помогает не только следить за не превышением мощности, но и повышать безопасность энергосети, следить за безопасностью эксплуатируемого оборудования.

К достоинствам можно отнести наличие следующих технических характеристик у ограничителей:

В первую очередь стоит отметить точность измерения потребляемой мощности. Для большинства приборов она составляет 2,5 % и в этом диапазоне осуществляется точное срабатывание.

Он следит не только за активной частью мощности, которую дают обычные электронагреватели и другие активные потребители. Он отслеживает также и реактивную составляющую потребления, которую дают электродвигатели. Реактивную мощность невозможно отследить другими устройствами.

Рабочие характеристики этого аппарата не зависят от температуры окружающей среды, он работает с одинаковой точностью в широком диапазоне температур. В отличие от него автоматический выключатель может длительное время не срабатывать при пониженных температурах, создавая при этом опасные перенапряжения в сети.

Это устройство обладает цветовой индикацией. В самых простых устройствах один светодиод показывает наличие избыточной нагрузки, в более совершенных устройствах производится индикация текущей потребляемой мощности на цифровом дисплее, которая дает текущую информацию о нагрузке в сети и другие параметры.

При превышении заданного уровня потребления электроэнергии потребитель отключается не мгновенно, а в соответствии с некоторой задержкой, которая выставляется вручную. Это позволяет пропускать короткие пиковые нагрузки и не давать работать сети с большими длительными нагрузками. Например, выставив нужное время можно дать время мощному электрочайнику вскипятить воду, но не допустить более длительных нагрузок.

На нем можно выставлять значение потребления, на которое он будет срабатывать. Для установки новых значений по нагрузке не требуется покупка новых приборов. Благодаря этому можно следить за отсутствием хищений электроэнергии.

Можно выставить значение ограничения мощности немного больше стандартного потребления в сети, и следить за работой аппарата и его срабатываниями.

Это устройство включает нагрузку самостоятельно по истечении заданного времени. Это время выставляется на устройстве вручную. Выполняется так называемое автоматическое повторное включение. Благодаря этому нет необходимости открывать электрический щит при каждом срабатывании. Это очень удобно не только для потребителей, но и для снабжающих организаций. Они могут ограничивать доступ к электрическому щиту, так как включение электричества осуществляется автоматически по истечении определенного времени.

Ограничитель не выполняет функции по отключению сети. Он измеряет ток, проходящий через силовую линию, и подает управляющие сигналы на пускатели, которые управляют системой. Поэтому нет необходимости создавать дополнительные разрывы в сети.

Ограничители потребления могут выполнять функцию по защите трехфазных электродвигателей при обрывах фазы, могут контролировать не симметрию токов и реагировать на неё. Дополнительной функцией является защита от некачественного напряжения. В этом случае он контролирует питающее напряжение всех трех фаз. Аппарат может выполнять функцию устройства защитного отключения (УЗО). При этом он контролирует токи уходящие из системы в землю.

К недостаткам этого устройства можно в первую очередь можно отнести его дороговизну. Он существенно дороже обыкновенного автомата. Сам ограничитель не может производить отключение и включение нагрузок с большими токами. Вместе с ним необходимо устанавливать магнитные пускатели или контакторы.

Ограничитель подает небольшой ток на управляющие катушки пускателя и он осуществляет включение или выключение силовой линии. Стоимость электромонтажных работ дополнительно увеличивается на стоимость этого оборудования. Кроме того необходимо регулярно следить за исправностью пусковых устройств, так как в них есть движущиеся части.

И наконец, стоит отметить, что эти аппараты требуют дополнительного пространства в электрическом щите. В силу этих причин потребители по собственному желанию редко устанавливают подобное оборудование. Оно в большинстве случаев устанавливается по требованию поставщиков электроэнергии в соответствии с согласованными проектами по подключению.

Выбор

Ограничители мощности выпускаются различных типов. При выборе конкретной модели необходимо в первую очередь определить количество фаз, рабочее напряжение и диапазон в котором регулируется мощность.

Остальные параметры являются опциональными и принципиально не влияют на работоспособность. Оборудование по ним подбирается по желанию из имеющегося оборудования.

Выбирать конкретную модель ограничителя мощности нужно после того как пройдет согласование проекта энергоснабжения на основе всех технических требований и пожеланий потребителя.

Монтаж

Ограничитель монтируется непосредственно в электрическом щите. Его установка не представляет особой сложности и с ней может справиться любой электрик, имеющий опыт выполнения других подобных работ.

Выпускаются различные приборы для работы в сетях с одной и тремя фазами и с разными напряжениями и контролируемыми нагрузками. Поэтому необходимо приобрести аппарат, соответствующий проекту. Для подключения ограничителя необходимо ознакомиться с прилагаемой инструкцией.

Прежде всего, необходимо подключить питание к устройству. Оборудование имеет одно или три отверстия, через которые продевается нагрузочные провода. На них контролируется мощность. В этих отверстиях расположены индукционные датчики тока. Однофазные приборы имеют одно отверстие, трехфазные аппараты имеют по три отверстия.

На панели устройства есть выводы, с которых подаются управляющие сигналы на контакторы. Схема подключения достаточно проста для выполнения его своими руками. При монтаже необходимо использовать качественные провода с требуемым сечением и следить за тем, что бы все контакты были надежно закреплены.

Слабая затяжка может привести к порче оборудования из-за локального нагрева и даже к пожару. На завершающей стадии необходимо проверить, что бы отключались именно фазы с превышением мощности, чтобы эти провода не были перепутаны.

Некоторые устройства могут специально оснащаться дополнительными сигнальными контактами, которые необходимы для подключения различных цепей автоматики и сигнализации. Ограничители могут подключаться к персональным компьютерам с помощью интерфейсов RS-232 или RS-485 для установки параметров через персональный компьютер, а не через меню аппарата.

При эксплуатации устройства необходимо следить за частотой срабатывания защиты. Частое выключение может свидетельствовать о наличии короткого замыкания, неисправности электроприборов или сети. При появлении частых срабатываний необходимо провести техническую проверку оборудования и электрической изоляции сети.

Часы пиковой нагрузки: как снизить стоимость электроэнергии на предприятии?

Здесь мы постарались ответить на следующие вопросы:

Что такое часы пиковой нагрузки?

Час пиковой нагрузки – это тот час в каждом рабочем дне месяца, в котором потребление электроэнергии в регионе было максимальным.

На рисунке приведен пример графика потребления электроэнергии всех потребителей региона за 9 января 2020 года, на котором красным цветом выделено максимальное потребление электроэнергии (с 7:00 до 8:00).

То есть 8-й час (с 7:00 до 8:00) и есть час пиковой нагрузки в этот день 9 января 2020 года.

Именно в этот час определяется размер мощности, который потребитель-юридическое лицо будет должен оплатить либо на оптовом рынке электрической энергии, либо на розничном рынке при расчетах с гарантирующим поставщиком по 3-й, 4-й, 5-й или 6-й ценовой категории.

Этот час ежемесячно рассчитывается АО “АТС” на основании фактического потребления мощности в регионе за каждый рабочий день прошедшего месяца и публикуется на официальном сайте .

Час пиковой нагрузки необходим для расчета цены на потребленную мощность для потребителей приобретающих электроэнергию по 3-й, 4-й, 5-й и 6-й ценовым категориям.

Для примера, приведем опубликованные данные о часах пиковой нагрузки за январь 2020 года.

Как правило, часы пиковой нагрузки всегда приходятся на часы из диапазона плановых часов пиковой нагрузки.

Для наглядности приведем график потребления электроэнергии промышленным предприятием в течение суток за 9 января 2020 года.

Предприятие рассчитывается по 4-й ценовой категории и двухставочному варианту тарифа на услуги по передаче электроэнергии.

Таким образом, для этого предприятия необходимо определить:

  • мощность, оплачиваемую на розничном рынке электроэнергии;
  • мощность для определения стоимости оказанных услуг по передаче электрической энергии.

Пример графика нагрузки предприятия за 9 января 2020 года

Как следует из графика потребления на изображении выше максимальное потребление мощности рассматриваемого предприятия попадает на 9-й час суток и составляет 1140 кВт.

Час пиковой нагрузки для 9 января 2020 года – 8-й час (с 7:00 до 8:00).

Плановые часы пиковых нагрузок приходятся на диапазон с 8-го по 21-й часы суток.

Пример определения мощности, оплачиваемой предприятием на розничном рынке электроэнергии и мощности для определения стоимости оказанных услуг по передаче электрической энергии за 9 января 2020 года.

Определение мощности для оплаты стоимости услуг на передачу электрической мощности: выбирается максимальное значение из приведенного диапазона часов (с 8-го по 21-й час).

Таким образом предприятие в рассматриваемый день в январе 2020 года должно оплатить передачу 1140 кВт мощности по электрическим сетям.

Определение мощности, оплачиваемой предприятием на розничном рынке электроэнергии: учитывается фактическое в час пиковой нагрузки (с 7:00 до 8:00)

Потребление электроэнергии (нагрузка) предприятия в 8-й час составила 780 кВт.

Как видно из приведенного примера, предприятие с максимальным потреблением электроэнергии в течение рассматриваемых суток равным 1140 кВт будет оплачивать только 780 кВт потребленной мощности.

Таким образом предприятие в рассматриваемый день в январе 2020 года должно оплатить мощность на розничном рынке только 780 кВт.

В нашем примере, в январе 2020 года, цена на мощность для потребителей АО “Мосэнергосбыт” составила 810 255 рублей без НДС за МВт или 972 306 рублей в месяц с НДС.

При ежедневном снижении мощности в рабочие дни в размере 260 кВт, предприятие сможет сэкономить 260 кВт (0,26 МВт) х 972 306 руб. за МВт = 252 720 рублей с НДС за 1 месяц.

Читайте также:
Схема регулятора мощности на 3 квт
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: