Assessment of the condition of the distribution electrical network with different completeness of input data

Abstract

The most effective measure to ensure the observation of electric distribution networks is the integration of intelligent metering devices with the ability to store and transmit data based on Smart Metering technology into automated commercial electricity metering systems. Automated systems of commercial electricity metering systems and intelligent metering devices are designed to provide reliable and timely information about electricity metering on the basis of which financial settlements are made between market participants. However, today the use of automated systems of commercial electricity metering of intelligent metering devices in distribution networks is limited, and the available information does not make it possible to ensure the observation of electric distribution networks and, as a result, to determine the components of electricity losses in the structure of the electricity balance with sufficient accuracy. That is why the article analyzes the possibility of improving the observability of electrical distribution networks using Smart Metering devices. The expediency of applying the results of assessing the state of distribution electric networks in information systems for the purpose of detailed analysis of the functioning of electric networks is investigated. A mathematical model for assessing the state of the distribution electrical network and the quality of measurements in it is applied. Smart Measuring Information Systems accumulate information about measured power consumption schedules, the use of which allows to form an element-by-element structure of electricity losses with reference to the time period of operation of network elements, as well as determine local cells with the greatest impact on total electricity losses. In addition, commercial expenses included in the balance sheet structure do not have an independent mathematical description. Therefore, it is difficult to assess their economically justified level. They are determined the structure of the electricity balance, as the difference between actual losses and calculated technological losses. An increase in the profit of energy supply companies depends on the reduction of the commercial component. Thus, the urgent task is to develop methods and tools for analyzing technical and commercial electricity losses in electric distribution networks and introduce software tools for their implementation using Smart Metering databases and Information Systems.

Найефективнішим заходом для забезпечення спостереження за електророзподільними мережами є інтеграція інтелектуальних приладів обліку з можливістю зберігання та передачі даних на основі технології Smart Metering в автоматизовані комерційні системи обліку електроенергії. Автоматизовані системи комерційних систем обліку електроенергії та інтелектуальні прилади обліку призначені для надання достовірної та своєчасної інформації про облік електричної енергії, на основі якої здійснюються фінансові розрахунки між учасниками ринку. Проте на сьогоднішній день використання автоматизованих систем комерційного обліку електроенергії приладів інтелектуального обліку в розподільчих мережах обмежене, а наявна інформація не дає можливості забезпечити спостереження за електророзподільними мережами і, як наслідок, визначити складові втрати електроенергії в структурі електричного балансу з достатньою точністю. Тому в статті аналізується можливість покращення спостережливості електророзподільних мереж за допомогою приладів Smart Metering. Досліджено доцільність застосування результатів оцінки стану розподільних електричних мереж в інформаційних системах з метою детального аналізу функціонування електричних мереж. Застосовано математичну модель для оцінки стану розподільної електричної мережі та якості вимірювань у ній. Розумні вимірювальні інформаційні системи накопичують інформацію про виміряні графіки споживання електроенергії, використання якої дозволяє сформувати поелементну структуру втрат електроенергії з прив`язкою до періоду часу роботи елементів мережі, а також визначити локальні комірки з найбільшими вплив на загальні втрати електроенергії. Крім того, комерційні витрати, що входять до структури балансу, не мають самостійного математичного опису. Тому оцінити їх економічно обґрунтований рівень важко. Вони визначаються зі структури балансу електроенергії, як різниця між фактичними і розрахунковими технологічними втратами. Збільшення прибутку енергопостачальних компаній залежить від зменшення комерційної складової. Таким чином, актуальним завданням є розробка методів та інструментів для аналізу технічних та комерційних втрат електроенергії в електричних розподільних мережах та впровадження програмних засобів для їх реалізації з використанням баз даних та інформаційних систем Smart Metering.