Введение
Глава 1. Анализ существующих методик по выбору параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения 16
1.1. Городские системы электроснабжения низкого напряжения и основные параметры их элементов 16
1.2. Нагрузки элементов системы электроснабжения 22
1.2.1. Расчет значения зимнего суточного максимума 22
1.2.2. Типовые графики колебания электрических нагрузок 26
1.3. Требования нормативных документов по выбору параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения 28
1.3.1. Выбор сечений жилы проводников 29
1.3.2. Выбор числа и мощности трансформаторов 34
1.4. Обзор существующих математических моделей и методик выбора параметров элементов городских систем электроснабжения 37
Выводы по первой главе 43
Глава 2. Исследование параметров элементов существующих городских систем электроснабжения низкого напряжения 44
2.1. Структура и основные характеристики городской системы электроснабжения (г.Комсомольск-на-Амуре) 44
2.2. Трансформаторные подстанции и трансформаторы 45
2.3. Кабельные линии 0.4 кВ 48
2.4. Анализ нагрузок элементов городской системы электроснабжения низкого напряжения 51
2.4.1. Анализ максимальных нагрузок жилых домов 52
2.4.2. Анализ нагрузок кабельных линий 0.4 кВ 55
2.4.3. Анализ нагрузок трансформаторных подстанций и трансформаторов в них 56
2.4.4. Общий анализ нагрузок 57
2.5. Анализ потерь в элементах городской системы электроснабжения низкого напряжения 58
2.5.1. Анализ потерь в кабельных линиях 58
2.5.2. Анализ потерь в понижающих трансформаторных подстанциях 60
2.5.4. Общий анализ потерь 61
2.6. Анализ соответствия параметров элементов существующих городских систем электроснабжения низкого напряжения нормативным рекомендациям 62
2.6.1. Анализ соответствия сечения жилы кабеля 62
2.6.2. Анализ соответствия выбора мощности понижающих трансформаторных подстанций и трансформаторов в них 63
Выводы по второй главе 66
Глава 3 Задача выбора оптимальных параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения и метод её решения 67
3.1. Постановка задачи и выбор целевой функции 67
3.2. Математическая модель 70
3.3. Вычисление потерь в элементах городской системы электроснабжения низкого напряжения 72
4 3.3.1 Влияние нагрева проводника под воздействием тока на величину джоулевых потерь в нем 73
3.3.2. Вычисление потерь электроэнергии в кабельных линиях 80
3.3.3. Вычисление потерь электроэнергии в понижающих трансформаторах 82
3.3.4. Полные потери электроэнергии в городской системе электроснабжения низкого напряжения 83
3.4. Алгоритмы поиска оптимальных параметров элементов существующих городских систем электроснабжения низкого напряжения 85
3.4.1. Алгоритм определения длины и местоположения кабельных линий от понижающей трансформаторной подстанции до точки ввода потребителя 85
3.4.2. Алгоритм поиска оптимального местоположения понижающей трансформаторной подстанции и оптимальных параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения 87
3.5. Оценка погрешности решения 89
Выводы по третьей главе 94
Глава 4. Исследование влияния параметров нагрузки и стоимостных показателей электроэнергии на выбор оптимальных параметров элементов существующих городских систем электроснабжения низкого напряжения 95
4.1. Обоснование параметров нагрузки городских систем электроснабжения низкого напряжения для расчетного исследования 95
4.2. Результаты расчета параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения на основании нормативных рекомендаций 98
4.3. Результаты расчета параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения на основании решения оптимизационной задачи и их анализ 99
4.4. Рекомендации по выбору оптимального сечения жилы кабельной линии 106
4.5. Рекомендации по выбору оптимальной мощности и числа трансформаторов трансформаторных подстанций и числа подключений нагрузок к трансформаторам 113
4.6. Анализ экономической эффективности выбора параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения по предлагаемым рекомендациям 116
Выводы по четвертой главе 118
Заключение 119
Список использованных источников 121
Приложения 134
Приложение 1. Листинг программы для ЭВМ 135
Приложение 2. Результаты расчета оптимальных параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения 178
Приложение 3. Акты внедрения 240
