Исследователи Южно-уральского госуниверситета предложили метод, который позволяет по данным среднемесячного потребления электроэнергии быстро и легко рассчитать реальную пиковую нагрузку на сеть. Разработка особенно актуальна для регионов, где у людей нет газа и центрального горячего водоснабжения – там электричество становится единственным источником энергии, а сети работают на пределе возможностей.
Энергетики при проектировании и модернизации сетей опираются на нормативные показатели: сколько в среднем потребляет одна квартира или частный дом. И реальность часто расходится с нормативами. Особенно остра эта проблема в не газифицированных регионах: люди массово подключают электрообогреватели, бойлеры, электроплиты. Нагрузка на сеть растет, трансформаторы перегреваются и случаются аварии.
«Мы проанализировали данные счетчиков по 226 квартирам в Челябинске и в двух городах Таджикистана – Душанбе и Хороге, – рассказал доцент кафедры безопасности жизнедеятельности ЮУрГУ Саиджон Таваров. – В Челябинске у людей есть газ и горячая вода, в Таджикистане – нет. И цифры говорят сами за себя: в часы пик фактическая нагрузка на сети в Душанбе и Хороге превышает нормативную до 2,5 раз. При этом среднесуточная нагрузка остается в пределах нормы. То есть сети проседают не постоянно, а именно в утренние и вечерние часы, когда люди массово включают обогреватели и водонагреватели».
Исследователи разработали уникальный обобщающий «коэффициент А», который учитывает температуру воздуха, высоту местности над уровнем моря, конструкцию зданий и даже материальное благополучие жильцов. Подставив этот коэффициент в формулу вместе с данными обычных электросчетчиков (которые снимают управляющие компании раз в месяц), специалисты смогут рассчитать реальную максимальную нагрузку на сеть без дорогостоящих почасовых замеров.
Ученые отмечают, что погрешность метода составляет не более 5% – это подтвердилось при сравнении с экспериментальными данными и с расчетами на нейросетях.
«Для энергетиков это означает, что теперь не нужно каждые два-три года проводить замеры на каждом трансформаторе, будет достаточно один раз настроить в компьютере новую модель и пользоваться ею годами, – пояснил Саиджон Таваров. – Наш подход позволяет еще на этапе проектирования или реконструкции сетей закладывать адекватные мощности. Это снижает риск аварий, продлевает срок службы оборудования и в результате повышает надежность электроснабжения потребителей. Это особенно важно для отдаленных районов и для стран, где люди зависят только от электричества и где перебои в его работе недопустимы».
В ближайшем будущем ученые разработчики планируют адаптировать метод для регионов с суровыми климатическими условиями, где точность такого прогнозирования остается низкой.