Электрификация //
Электрификация в начале 20-го века резко повысила производительность и повысила благосостояние промышленно развитого мира. Больше не роскошь - теперь необходимость - электричество управляет машиной, компьютерами, системами здравоохранения и развлечениями современного общества.
Учитывая его преимущества, электричество является недорогим, и его цена продолжает медленно снижаться (после корректировки на инфляцию - см. Рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 - Стоимость электроэнергии в США с учетом инфляции до 2000 долларов США. (Данные из США о средней стоимости электроэнергии из Бюро статистики труда США).
Распределение электроэнергии - это часть инфраструктуры доставки электроэнергии, которая берет электроэнергию от высокоточных сетей высоковольтного питания и доставляет ее клиентам. Первичные распределительные линии представляют собой схемы среднего напряжения, которые обычно считаются от 600 до 35 кВ. На распределительной подстанции трансформатор подстанции принимает входное напряжение уровня передачи (от 35 до 230 кВ) и откладывает его до нескольких распределительных первичных цепей, которые выходят из подстанции.
Рядом с каждым конечным пользователем распределительный трансформатор принимает напряжение первичного распределения и переходит к низковольтной вторичной цепи (обычно 120/240 В, а также используются другие напряжения использования). Из распределительного трансформатора цепи вторичного распределения подключаются к конечному пользователю, где соединение осуществляется при входе в сервис.
На рис. 1.2 приведен обзор инфраструктуры генерации и доставки, в которой используется дистрибуция. Функциональными схемами распределения являются те, которые питают клиентов (это то, как этот термин используется в этой книге, независимо от напряжения или конфигурации). Некоторые также думают о распределении как о радиальном, так и о том, что ниже 35 кВ.
Распределительная инфраструктура обширна; в конце концов, электричество должно поставляться клиентам, сконцентрированным в городах, заказчиках в пригородах и заказчиках в очень отдаленных регионах; в немногих местах в промышленно развитом мире нет электричества из системы распределения, доступной. Распределительные цепи расположены вдоль большинства вторичных дорог и улиц. Городское строительство в основном под землей; сельское строительство в основном накладные расходы. Пригородные структуры - это смесь, при этом новое строительство идет под землей.
Рисунок 1.2 - Обзор электрической инфраструктуры
В основном городская коммунальная служба может иметь менее 50 футов распределительной цепи для каждого клиента. Сельское хозяйство может иметь более 300 футов первичной цепи для каждого клиента. Несколько организаций могут владеть системами распределения: муниципальные органы власти, государственные учреждения, федеральные агентства, сельские кооперативы или коммунальные предприятия, принадлежащие инвесторам. Кроме того, крупные промышленные предприятия часто нуждаются в собственных распределительных системах. Несмотря на некоторые различия в подходах каждого из этих типов сущностей, технические проблемы одинаковы для всех.
Для всех действий, связанных с дерегулированием, инфраструктура распределения остается естественной монополией. Как и в случае подачи воды или канализации или других коммунальных услуг, трудно представить дублирующие системы для обеспечения истинной конкуренции, поэтому она, вероятно, будет оставаться строго регулируемой. Из-за обширной инфраструктуры, системы распределения являются капиталоемкими предприятиями.
Исследование, проведенное Исследовательским институтом электроэнергетики (EPRI), показало, что стоимость активов распределительной компании составляет в среднем 49, 5% от общего ресурса распределения (EPRI TR-109178, 1998). Следующим по величине компонентом является работа на 21, 8%, за которой следуют материалы на 12, 9%. Годовой бюджет распределения коммунальных услуг в среднем составляет около 10% от капиталовложений в систему распределения.
В киловатт-часах бюджеты распределения коммунальных услуг в среднем составляют 0, 89 центов за киловатт-час (см. Таблицу 1.1 для бюджетов, показанных по сравнению с другими эталонами).
ТАБЛИЦА 1.1 - Обследованные годовые бюджеты распределения коммунальных услуг в долларах США
| В среднем | Ассортимент | |
| За доллар актива распределения | 0, 098 | 0.0916-0.15 |
| На клиента | 195 | 147-237 |
| На тысячу кВт-ч | 8, 9 | 3.9-14.1 |
| За милю цепи | 9400 | 4, 800-15, 200 |
| На подстанцию | 880000 | 620, 000-1, 250, 000 |
Низкая стоимость, упрощение и стандартизация - все важные конструктивные характеристики систем распределения. Немногие компоненты и / или установки индивидуально сконструированы по схеме распределения. По возможности, стандартизованное оборудование и стандартизированные конструкции используются.
Планирование распределения - это изучение будущих потребностей в поставках электроэнергии.
Задачи планирования - предоставлять услуги по низкой цене и высокой надежности. Планирование требует сочетания навыков географического, инженерного и экономического анализа. Новые схемы (или другие решения) должны быть интегрированы в существующую систему распределения в рамках различных экономических, политических, экологических, электрических и географических ограничений.
Планировщику необходимы оценки роста загрузки, знаний о том, когда и где происходит разработка, а также местных правил и процедур развития.