Врахування дискретності параметричного ряду перерізів проводів повітряних ліній 10 кВ в задачах проєктування

Abstract

The article analyzes and justifies the necessity to take into account the discreteness of the parametric series of wire cross-sections of 10 kV overhead lines in the process of designing electrical networks. The analysis of the parameters of 10 kV overhead lines was performed for electrical networks of the Eastern part of Ukraine under the condition of the appearance of the current density on the line section as a random variable. The inexpediency of using economic current density as the main optimization parameter that characterizes and determines one or another line option during design is shown. It is proven that in order to accept the economic current density as the optimal parameter, its value must be maintained across all sections of the network, which is practically impossible due to the discreteness of the parametric series of wire cross-sections and the change in load in the electrical network. The cross-section of the wires is proposed as an optimization parameter that characterizes and determines a particular line option. For this purpose, technical and economic model of 10 kV overhead lines was improved and analyzed using the criterial method. According to the results of the analysis, it was determined that, depending on the error of the initial information, in the first approximation, the coefficient of increase of the parametric series of wire cross-sections of 10 kV overhead lines at level 2 is the most acceptable. Statistical series are constructed for the distribution of the wire cross-section as a random variable. To determine the interval of the relative cross-section of the wires of 10 kV overhead lines, it is assumed that the law of change in the density of the distribution of wire cross-sections is quite close to the normal distribution law. When testing the proposed hypothesis using the Pearson criterion and variance estimation, it was found that this hypothesis does not contradict real data, which justifies the cross-section of 10 kV overhead lines as an optimization parameter that characterizes and determines one or another line option when designing electrical networks.

Проаналізовано та обґрунтовано необхідність врахування дискретності параметричного ряду перерізів проводів повітряних ліній 10 кВ під час проєктування електричних мереж. Аналіз параметрів повітряних ліній 10 кВ виконано для електричних мереж Східної частини України за умови появи щільності струму на ділянці лінії як випадкової величини. Показано недоцільність використання економічної щільності струму як основного параметра оптимізації, який характеризує та визначає вибір варіанта лінії під час проєктування. Доведено, що для того, щоб за оптимальний параметр брати економічну щільність струму, то потрібне її значення має бути забезпечене на всіх ділянках мережі, що практично неможливо через дискретність параметричного ряду перерізів проводів та зміну навантаження в електричній мережі. Запропоновано вибрати переріз проводів, як параметр оптимізації, який характеризує та визначає вибір варіанта лінії в процесі проєктування. Для цього удосконалено і проаналізовано техніко-економічну модель повітряних ліній 10 кВ критеріальним методом. За результатами аналізу визначено, що в залежності від похибки вихідної інформації у першому наближенні найприйнятнішим є коефіцієнт наростання параметричного ряду перерізів проводів повітряних ліній 10 кВ на рівні 2. Побудовано статистичні ряди для розподілу перерізу проводів як випадкової величини. Для визначення інтервалу влучання відносного перерізу проводів повітряних ліній 10 кВ припущено, що закон зміни щільності розподілу перерізів проводів досить близький до нормального закону розподілу. Під час перевірки запропонованої гіпотези з використанням критерію Пірсона та оцінки дисперсії виявлено, що ця гіпотеза не суперечить реальним даним. Це обґрунтовує використання перерізу проводів повітряних ліній 10 кВ, як параметр оптимізації, який характеризує та визначає варіант ліній в процесі проєктування електричних мереж.