Системное описание электрического хозяйства (ЭХ).
ЭХ современного предприятия представляет собой сложную систему с множеством взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов организованных в подсистемы.
Описание, математическая модель электрической части для отрасли, предприятия, цеха или участка реализуется системой показателей (образов): графических, цифровых, таблично-текстовых и т.д.
Количественная характеристика (кол-во РУ, РП, ТП, Д и т.д.) не характеризует предприятие как систему. Большое количество аппаратов не позволяет отобразить полную схему предприятия.
Система разбивается на подсистемы по обслуживанию и эксплуатации системы электроснабжения. Подсистемы имеют четкие границы, однозначно рассчитываемые элементы и показатели (завод в целом, электроснабжение на стороне 110 кВ, электроснабжение отдельного сооружения, и т.д.).
При разработке проектов системы электроснабжения необходимо выполнять технико-экономические расчеты (ТЭР) и технико-экономические обоснования (ТЭО), т.к. в практике часто применяются нерациональные решения (экономически не целесообразные).
Таким образом, необходимо выполнять следующую последовательность действий:
- Схема развития объекта (предприятия).
- ТЭР, ТЭО.
- Проект отдельного участка объекта (цеха).
- Разработка рабочей документации.
В момент принятия решений полных данных электрических показателей получить нельзя, т.к. требуется много данных по элементам электрической системы. Неполнота и отсутствие технической информации, несогласованность со смежными системами, не позволяет точно описать систему электрического хозяйства. В связи с этим для характеристики электрического хозяйства применяется теорема счетного множества.
Счетное множество – это множество, которое соответствует множеству натуральных чисел и в практических расчетах обозначается (Nt). Nt – число элементов к моменту принятия решений.
Теорема. Nt = Nt+а = Nt-а, т.е. добавление или исключение числа элементов не меняет практического счетного множества.
В практике инженер преимущественно использует данную теорему, т.к. основное техническое решение при исключении или добавлении любого числа элементов не меняется.
Основной вопрос – с какого числа элементов следует учитывать практическую счетность.
Практическая счетность множества элементов делает необходимым системное описание электрохозяйства.
Структура системы показателей электрохозяйства.
(Схема)
При проектировании все электропоказатели должны соответствовать уровню системы электроснабжения.
На действующих предприятиях основными показателями являются фактические (не проектные) показатели (потребление электроэнергии).
Зависимость между основными показателями образует многомерное пространство, которое записывается:
Каждый показатель имеет точное значение или определяется на основе других.
Опыт описания и применения системы электропоказателей позволяет выделить ряд общих свойств в развитии и формировании электрохозяйства:
- Электрохозяйство – устойчивая система, т.е. возможно прогнозировать изменение показателей во времени, численное изменение значений показателей в промежутке времени позволяет планировать развитие предприятия.
- Из-за индивидуальности каждого объекта, оптимальные значения каждого показателя теоретически определить нельзя. Для электрохозяйств предприятий создаются информационные базы, которые позволяют установить диапазон электрических показателей, показывают особенности предприятия и системы электроснабжения.
- Низкие фактические Ки и Кс, высокие фактические Кmax. Фактические коэффициенты Ки и Кс оказываются в 2 раза меньше проектных в расчетах нагрузки.
Электрохозяйство – система нового типа, сложная система оптимального управления и функционирования (вводится новое понятие – техноценоз).
Понятие техноценоз появилось в 19 веке, при переходе от исследования свойств отдельных объектов к исследованию свойств совокупности данных объектов.
Техноценоз – сообщество всех изделий, включая все популяции, ограниченные в пространстве, характеризующиеся связями, свойствами взаимодействия элементов и изделий, которые образуют систему преимущественного происхождения (электрохозяйство).
Любой технический ценоз обладает определенной структурой с определенными взаимодействиями между крупными и мелкими, уникальными и массовыми.
Техноценоз как система качественно отличается от изделий:
- любой ценоз уникален в отличие от изделий
- ценоз образован бесконечным количеством изделий и элементов
- техноценоз не имеет какой либо документации как паспорт на изделие
- для техноценоза время существования значительно велико по отношению к одному изделию
Построение и функционирование электрохозяйства опирается на основные постулаты:
- Много систем отсчета, относительно которых, два электрохозяйста равноправны или неравноправны.
- Электрохозяйство в любой момент времени не определяется точно системой показателей, чем больше параметров, тем менее точно характеризуется система электрохозяйства.
- Для электрохозяйства, как для системы существует направленность развития.