автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Многокритериальная оптимизация параметров системы электроснабжения периферийных районов крупных городов с применением глубоких вводов высокого напряжения

На правая рукописи

Акчурина Светлана Алимжановна

МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЕРИФЕРИЙНЫХ РАЙОНОВ КРУПНЫХ ГОРОДОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЛУБОКИХ ВВОДОВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Специальность 05.14.02 Электрические станции и электроэнергетические системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

11 АПР 2013

Москва, 2013

005051794

005051794

Работа выполнена на кафедре «Электроэнергетические системы» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ» (ФГБОУ В ПО «НИУ «МЭИ») '

Науч ны й руководител ь: Официальные оппоненты:

кандидат технических.наук, доцент Шведов Галактион Владимирович

Шунтов Андреи Вячеславович доктор технических наук, профессор ОАО «Специализированное проектно-конструкюрское бюро по ремонту и реконструкции», г. Москва, генеральный директор

Ведущая организация:

Афанасьева Тамара Александровна кандидат технических наук, доцент Моековский государственный открытый Университет им. B.C. Черномырдина, г. Москва.

доцент кафедры Электрических систем

ОАО «Московская объединенная злектросетевая компания»

Зашита состоится 26 апреля 2013 г. в 15-00 на ' заседании диссертационного совета Д 212.J57.03 при Национальном исследовательском университете «МЭИ» по адресу: 111250, г. Москва.'Красноказарменная уд.. 17. аудитория Г-200. '

Отзывы на автореферат в двух экземплярах. заверенные печатью организации, просим направлять по адресу 111250, г. Москва, Красноказарменная ул., 14, Ученый Совет НИУ «МЭМ». ; '

С диссертацией можно ознакомиться в 'библиотеке Национального исследовательского университета «МЭИ». '

Автореферат разослан «25» апреля 2013 г. ' <• .

Председатель диссертационного совета Д 212.157.03 доктор технических наук, профессор

Жуков В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Характерной чертой развития современного общества является рост числа городов, их территории и численности городского населения.

Городская инфраструктура достигает пределов в росте, поэтому повышение ее эффективности является основной задачей для устойчивого развития городов, а также поддержания экономического и экологического баланса в мире. Комплексное улучшение всех элементов инфраструктуры позволит поддержать качество жизни в городах, обеспечить их экономическую конкурентоспособность и в то же время защитить окружающую среду и природные ресурсы. Для населения это будет означать снижение бытовых затрат и повышение качества коммунальных услуг.

Одним из самых важных аспектов развития инфраструктуры является эффективное и экологически безопасное электроснабжение.

Развитие городов, непрерывное увеличение их численности и территории в сочетании с тенденциями многоэтажной застройки жилых районов и насыщением быта энергоемкой техникой приводит к значительным темпам роста электропотребления.

Для обеспечения электроэнергией современных городских потребителей требуется строительство новых источников питания. При очевидной невозможности сооружения электростанций в черте города, а также строительства множества линий электропередачи 10-20 кВ от внешних источников питания к потребителям, возрастает роль источников питания в виде глубоких вводов высокого напряжения. Сооружение глубоких вводов высокого напряжения является принципиально необходимым и перспективным направлением развития систем электроснабжения крупных городов, входящих в состав региональных объединенных электроэнергетических систем.

В исследованиях предыдущих лет в основном рассматривались глубокие вводы в «центральные районы» города, характеризующиеся значительным удалением от внешних источников питания. Однако в настоящее время территория крупных городов активно расширяется, сооружаются новые современные жилые и промышленные районы, зоны деловой активности (бизнес районы), нагрузки которых достигают достаточно больших значений. В связи с этим, в последнее время в крупных городах актуально сооружение глубоких вводов и в новых «периферийных районах», граничащих с внешними источниками питания.

Таким образом, необходимо провести исследование по определению экономической целесообразности сооружения глубоких вводов в новых периферийных районах крупных городов, а также определить и проанализировать параметры систем электроснабжения крупных городов, выполняемых с применением глубоких вводов высокого напряжения с учетом современных тенденций развития городов.

Диссертационная работа поддержана стипендией Президента Российской Федерации молодым ученым и аспирантам, осуществляющим перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики (Приказ министерства образования и науки РФ № 948 от 21 ноября 2012 года).

Цель работы. г

Определение рациональных параметров системы электроснабжения периферийных районов современных крупных городов, выполняемой с применением глубоких вводов высокого напряжения.

Для достижения данной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Формирование топологической модели новых периферийных районов крупных городов и системы их электроснабжения с применением глубоких вводов с учетом современных тенденций развития городских территорий; определение ее основных топологических характеристик.

2. Разработка математической модели системы электроснабжения периферийных районов крупных городов, описывающей критерии оптимизации основных параметров системы и учитывающей ее электротехнические, топологические и экономические характеристики.

3. Определение целесообразности сооружения и оптимальных параметров глубоких вводов высокого напряжения.

4. Оценка целесообразности сооружения подстанций глубокого ввода в подземном исполнении.

Объект исследования - система электроснабжения периферийного района города.

Предмет исследования - определение оптимальной структуры и параметров системы электроснабжения периферийного района города.

Методология исследований, представленных в диссертационной работе, основывается на системном подходе к исследованию рациональных параметров системы электроснабжения как сложной технической системы, теории принятия решений. Исследования выполняются на основе комплексной многопараметрической модели элементов системы электроснабжения с применением глубокого ввода высокого напряжения. ., ; •

Научная новизна работы состоит в том, что автором диссертационной работы впервые получены следующие новые научные результаты:

1. Сформирована топологическая модель новых периферийных районов крупных городов и системы их электроснабжения с применением радиального глубокого ввода. , :

2. На основе сформированной топологической модели разработаны математические модели показателей суммарной длины трасс кабельных линий среднего напряжения и дисконтированных -затрат на сооружение и эксплуатацию системы электроснабжения нового периферийного района города. . ;

3. Определены рациональные параметры системы электроснабжения периферийных районов крупных городов с применением глубокого вводавысокого напряжения в зависимости от геометрических размеров района и поверхностной плотности нагрузки.

4. Определены условия экономической целесообразности сооружения подстанции глубокого ввода в подземном исполнении.

Достоверность полученных результатов, выводов и рекомендаций подтверждается применением научно-обоснованных методов, корректным использованием математического аппарата и расчетов на конкретных примерах.

Практическая значимость работы.

Разработанные в диссертации теоретические положения, методические подходы, математические модели критериев оптимизации, полученные значения рациональных параметров позволяют принимать решения о сооружении глубокого ввода для электроснабжения периферийного района города, выбирать оптимальные площадки для сооружения подстанции глубокого ввода относительно внешнего источника питания.

Полученные результаты могут применяться в качестве рекомендаций при проектировании или модернизации существующих систем электроснабжения городов, при формировании соответствующих нормативных документов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Топологическая модель новых периферийных районов крупных городов и системы их электроснабжения с применением глубоких вводов с учетом современных тенденций развития городских территорий.

2. Математические модели системы электроснабжения периферийных районов крупных городов, описывающие критерии оптимизации основных параметров системы: суммарной длины трасс кабельных линий среднего напряжения и дисконтированных затрат на сооружение и эксплуатацию системы электроснабжения нового периферийного района города.

3. Результаты исследования технико-экономической целесообразности сооружения глубоких вводов на территории новых периферийных районов.

4. Результаты оптимизации параметров системы электроснабжения периферийных районов крупных городов с применением глубоких вводов высокого напряжения.

5. Результаты исследования экономической целесообразности сооружения подстанций глубокого ввода в подземном исполнении.

Реализация результатов работы.

Полученные в работе результаты используются:

- в ОАО «НИИЦ МРСК» при разработке схем распределительных электрических сетей напряжением 6-220 кВ в крупных городах и мегаполисах, что подтверждается актом внедрения от 18.03.2013 г.;

- в учебном процессе ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ» на кафедре «Электроэнергетические системы». :

Апробация работы.

Основные положения диссертации и отдельные разделы докладывались и обсуждались на:

- XVI, XVII, XVIII, XIX ежегодной международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «РАДИОЭЛЕКТРОНИКА, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭНЕРГЕТИКА» (г. Москва, 2010-2013);

- XXIV Международной молодежной научно-технической конференции «Инновации в энергетику» (г. Звенигород, 2011); .

- конкурсе Юго-Восточного административного округа города Москвы на лучшую инновационную работу студентов и аспирантов в 2010 году (г. Москва, 2010);

- Первой российско-германской недели молодого ученого (г. Казань,

2011);

- конкурсах работ молодых специалистов и аспирантов ОАО «ЭНИН» на лучшую научно-исследовательскую и опытно-конструкторскую работу (г.Москва, 2010-2013);

- конкурсе на лучшую работу студентов и аспирантов «ABB University Award 2012» (г. Прага, Чешская республика, 2012);

- семинарах в Чешском техническом университете (г. Прага, Чешская республика, 2012)

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе одна монография, одна статья в издании, рекомендуемом ВАК РФ, одна статья - в зарубежном источнике, 7 работ - в сборниках тезисов докладов.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех, глав, заключения, списка литературы и приложения. Весь материал работы изложен на 144 страницах, включает 31 рисунок, 9 таблиц и 1 приложение. Список использованной литературы состоит из 72 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируются цель и задачи исследования, указывается научная новизна и практическая значимость полученных результатов, представлена структура и объем диссертационной работы. . . . ,

В первой главе «Системы электроснабжения крупнейших городов и их развитие» показана актуальная в настоящее время проблема непрерывного роста электропотребления в крупных городах и мегаполисах; рассмотрена структура системы электроснабжения крупных городов; приведен анализ современных тенденций развития городов и cncjeM их электроснабжения; показаны проблемы электроснабжения крупных городов и мегаполисов на

примере г.Москвы; а также приведен анализ литературы в области применения новых инновационных технологических решений в системах электроснабжения городов.

Современное развитие городов, непрерывное увеличение их численности и территории в сочетании с тенденциями многоэтажной застройки жилых районов и насыщением жилых и общественных зданий различными электроприборами и энергоемкой техникой приводит к значительным темпам роста электропотребления. В новых микрорайонах с жилой многоэтажной застройкой (16-25 этажей)' крупнейших городов Российской Федерации поверхностные плотности нагрузок составляют 25-40 МВт/км2, в локальных районах бизнес-центров с высокоэтажными зданиями достигают значений более 150 МВт/км2.

Например, за период 2005-2010 гг. электропотребление Московского региона увеличилось на 14 %. Согласно прогнозам в Москве к 2025 году электрическая нагрузка может составить 18,8 ГВт. Помимо этого территория города активно расширяется. С 1 июля 2012 года территория Москвы была увеличена в 2,4 за счет территории Московской области. По предварительным оценкам годовая потребность в электроэнергии потребителей присоединенных территорий оценивается в 24-28 млрд. кВт-ч.

Проекты сооружения современных новых городских районов включают в себя высотные жилые здания, современные административные здания, торгово-развлекательные и офисные здания. Поэтому плотность нагрузки этих районов уже в первые годы после окончания строительства достаточно высока. Помимо этого изменяется взаимное расположение потребителей и источников питания. Некоторые новые «периферийные районы» города оказываются в непосредственной близости к внешним источникам питания. В таких случаях необходимо рассмотреть возможность совместного электроснабжения периферийного района крупного города от внешнего источника, который находится в непосредственной близости от его границы, и от глубокого ввода, сооружаемого в этом районе.

Анализ литературы в области новых технологических решений для систем электроснабжения крупных городов и мегаполисов показал, что для повышения эффективности системы электроснабжения крупных городов и мегаполисов наиболее перспективными техническими решениями являются: сооружение на их территории глубоких вводов высокого напряжения, развитие интеллектуальных систем, применение автоматизированных устройств реактивной мощности, применение сверхпроводящих, газоизолированных линий электропередачи и компактных подстанций, сооружение подземных подстанций на территории города. В работе рассмотрены инновационные направления, связанные со структурными решениями для систем электроснабжения городов для вводов больших потоков энергии в город.

Во второй главе «Глубокий ввод высокого напряжения» описаны схемы глубоких вводов, структура и параметры глубоких вводов, методы и подходы

оптимизации их параметров, а также реализация глубоких вводов в крупных городах России в настоящее время. .

Проблема рационального построения и развития любой системы электроснабжения имеет технико-экономический характер. Системы электроснабжения городов являются сложными техническими системами иерархической структуры, к исследованию которых должен применяться системный подход. Анализ оптимальных структур, схем и параметров систем электроснабжения городов и их подсистем должен, выполняться в виде комплексной (многопараметрической) оптимизации совокупности параметров и характеристик исходя из глобального оптимума основного технико-экономического критерия с учетом группы дополнительных критериев и ограничений.

Приведено обоснование алгоритма технико-экономического исследования параметров систем электроснабжения с применением глубокого ввода высокого напряжения, а также методов их математической оптимизации.

В данной работе в качестве технико-экономического критерия использовались дисконтированные затраты, имеющие следующий вид:

Зл=£(Ксоор,+И^К„„к=,)(1+£Г' (1)

где Кс(Юр,.И,- капиталовложения на сооружение объекта и суммарные издержки его эксплуатации в год /, Кликв, - ликвидационная (остаточная) стоимость объекта на момент окончания расчетного периода (то есть /=7"р), Е- норматив дисконтирования (приведения разновременных затрат). Норматив дисконтирования Е равен приемлемой для инвестора норме дохода на капитал.

Глубокий ввод как часть системы электроснабжения имеет связи с внешними питающими сетями и распределительной " сетью среднего напряжения системы электроснабжения городов. Исходя из этого, в качестве оптимизируемых параметров системы глубоких вводов могут выступать:

1) мощность внешнего источника питания;

2) мощность подстанции глубокого ввода;

3) высшее и низшее напряжение подстанции глубокого ввода;

4) сечение кабельных линий высокого и среднего напряжения;

5) количество линий высокого и среднего напряжения;

6) степень заглубления подстанции глубокого ввода на территории питаемого района; :

7) схемы питания глубоких вводов (радиальные и магистральные).

В ранее проведенных работах по исследованию оптимальных параметров глубоких вводов оптимизируемые параметры и их количество различно.Анализ работ показал, что определение рациональных параметров источника внешнего питания выходит за рамки рассматриваемой в данной работе задачи, так как внешний источник питания относится к модели оптимизации внешней электрической сети города. Также не рассматривается как оптимизируемый параметр напряжение и сечение распределительных линий среднего

напряжения, так как существующую сеть среднего напряжения в крупном городе изменить практически невозможно.

Практика проектирования электрических сетей крупных городов Российской Федерации показывает, что радиальная схема глубокого ввода является наиболее простой, легко реализуемой и широко распространенной при относительно небольшом удалении подстанции глубокого ввода от внешнего источника питания, что характерно для рассматриваемых в данной работе районов города. Поэтому в данной работе принята радиальная схема глубокого ввода. Построение глубокого ввода по радиально-тупиковому принципу обеспечивает требуемый уровень надежности. Также в качестве элементов глубоких вводов предлагается использовать современные закрытые подстанции с комплектным элегазовым оборудованием, элегазовые выключатели, кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена.

В третьей главе «Топологическая и математическая модель системы электроснабжения периферийного района города с применением глубокого ввода» на основе анализа современных тенденций расширения городских территорий сформирована новая оригинальная топологическая модель периферийного района города и системы его электроснабжения с применением глубокого ввода (Рис.1).

В данном исследовании рассматриваются глубокие вводы в новые периферийные районы города, граничащие с внешними источниками питания.

Источник питания (ИП на рис.1) находится на границе района. На расстоянии ¿ип от него проходит граница участка района, питающегося от подстанции глубокого ввода. В свою очередь подстанция глубокого ввода «заглублена» внутрь питаемого участка на расстояние ¿пгв-

Нагрузка в виде трансформаторных подстанций 10-20/0,4 кВ размещена равномерно по площади района. Распределение электроэнергии от глубокого ввода и источника питания производится двухмагистральными кабельными линиями среднего напряжения, причем каждая линия питает одно и то же число трансформаторных подстанций, которые в свою очередь имеют одинаковые мощности.

Рассмотрение рационального выполнения системы электроснабжения периферийного района города с применением глубокого ввода высокого напряжения при такой актуальной в настоящее время топологической модели является предметом анализа в представленной работе. Необходимо оценить:

- какая часть нагрузки района города должна получать питание от источника питания, а какая - от подстанции глубокого ввода;

- на каком расстоянии от источника питания располагать подстанцию глубокого ввода.

Поэтому при формировании технико-экономических моделей элементов системы электроснабжения города вводятся в качестве оптимизируемых параметров расстояния: ■

- от источника питания до границы участка, питающегося от подстанции

глубокого ввода - ¿ип;

ъ

Рис.1. Топологическая модель периферийного района города и системы его электроснабжения от внешнего источника питания и радиального глубокого

ввода:

ИП - внешний источник питания; ПГВ - подстанция глубокого ввода; ЛГВ -линия высокого напряжения от внешнего источника питания к подстанции глубокого ввода; РЛ СН - двухмагистральная распределительная линия среднего напряжения; ТП - трансформаторная подстанция среднего напряжения; а, Ъ - геометрические размеры района.

- заглубление подстанции глубокого от границы той части района, которая

питается от подстанции глубокого ввода - ¿пгв-

В этом случае нагрузку части района, питающегося от источника питания, можно определить следующим образом: ' "

•"»ип = СТр ' ''им ' (2)

где <тр - поверхностная плотность нагрузки района. площадь участка

района, питающегося от источника питания, которая . в : свою очередь определяется как , ,

/чш = ¿ИП -о, :• : ■ (3)

где а - ширина района; питающегося от подстанции глубокого ввода.

Таким образом, в работе в качестве оптимизируемых параметров системы электроснабжения периферийного района, рассматривались:

- расстояние от источника питания до границы участка, питающегося от подстанции глубокого ввода

. ¿,„,-100% о

- заглубление подстанции глубокого ввода от границы участка района, питающегося от подстанции глубокого ввода

• _ ¿„п,-'оо% ,,,

о-Аш

- установленная мощность подстанции глубокого ввода

= (6) кл

По сформированной .топологической модели периферийного района города и системы его электроснабжения с применением глубокого ввода высокого напряжения получены математические модели суммарной длины распределительных линий среднего напряжения

1 . - . _ Г I с г* .V? ^111 И ' ^-НМ

'-см - С! ' , + с>' ,'"Н ' ¿им +с4 ' Ци\ '^ш н +с5 - 1)"

. 1 , —1111 -4 —1111 "11111 -5 V--1[|Ц

^ии Чш гр-<т-

+ с '"''""" I - ^'""Ц | - ^11111 '^т)2

ь Р Iт - 9 •к ''/ 7 /

'г и °нгн Л1 Чш Чш ^уу

где ЬЬч. с\...с1 - расчетные коэффициенты.

Также получены выражения для средней длины магистрали среднего напряжения, отходящей от подстанции глубокого ввода и от источника питания.

При формировании технико-экономической модели дисконтированных затрат на сооружение и эксплуатацию системы электроснабжения периферийного района города с применением глубокого ввода высокого напряжения рассматривались математические модели ее элементов: источника питания 3Ип, линии глубокого ввода Здгв, подстанции глубокого ввода 3Пгв, кабельные линии среднего напряжения 3Лсн

— + 3Л, [1 + ^11111 ^ЛСП После ряда преобразований получено итоговое выражение дисконтированных затрат, являющееся целевой функцией в процессе оптимизации параметров элементов системы электроснабжения периферийного района города с применением глубокого ввода высокого напряжения.

Проведено технико-экономическое исследование целесообразности сооружения глубокого ввода в периферийных районах городов с использованием полученной модели дисконтированных затрат, в результате которого определены границы зон целесообразности и нецелесообразности

сооружения глубоких вводов на территории периферийных районов в зависимости от поверхностной плотности нагрузки а и соотношения геометрических параметров периферийного района а и Ь (рис.2). Согласно номограммам (см. рис.2) можно определить для конкретного периферийного района с соответствующими геометрическими размерами, при какой поверхностной плотности нагрузки возникает необходимость в сооружении глубокого ввода.

Анализ номограмм показал, что:

- целесообразность сооружения глубокого ввода на территории периферийного района города зависит от соотношения его размеров (значений и соотношения длины Ь и ширины а);

- глубокий ввод нецелесообразно сооружать при глубине (длине) района Ь менее чем 1,8 км;

- с ростом поверхностной плотности нагрузки уменьшается минимальная площадь района, при которой целесообразно выполнять систему электроснабжения с применением глубокого ввода

ЙГ.КЫ

8

I

о

6. км

1

3

5

С>

8

а)

б)

Рис. 2. Номограммы целесообразности сооружения глубокого ввода в зависимости от геометрических размеров района а, Ь и поверхностной плотности нагрузки а при номинальном напряжении глубокого ввода: а) 110 кВ; б) 220 кВ

В четвертой главе «Определение и анализ рациональных параметров глубоких вводов высокого напряжения периферийных районов крупных городов» представлены результаты оптимизации параметров глубокого ввода по критерию минимума дисконтированных затрат; по критериям минимума дисконтированных затрат и минимума суммарной длины распределительных линий среднего напряжения; анализ устойчивости и чувствительности технико-экономической модели дисконтированных затрат; оценка экономической целесообразности сооружения подземных подстанций.

В результате оптимизации по критерию минимума дисконтированных затрат были получены серии зависимостей оптимизируемых параметров глубоких вводов напряжением 110 и 220 кВ для районов площадью от 3 до 16 км" при соотношениях геометрических размеров района а к Ь равном 3:1, 2:1, 1:1, 1:2. 1:3 при поверхностной плотности нагрузки от 10 до 50 МВА/км2. На рис. 3 представлен пример зависимостей оптимизируемых параметров глубоких вводов 110 кВ при соотношении сторон территории района а к Ь равном 2:1.

Анализ полученных результатов позволил сделать следующий вывод: при совместном электроснабжении периферийного района крупного города, граничащего с внешним источником питания, в зависимости от геометрических параметров района и поверхностной плотности нагрузки экономически

целесообразно осуществлять питание от 20 до 45 % территории района по сети среднего напряжения непосредственно от внешнего источника питания, для электроснабжения другой части района необходимо сооружение глубокого ввода. При этом оптимальное расстояние между источником питания и подстанцией глубокого ввода изменяется в диапазоне от 20 до 67 % от длины Ь района. Основное влияние на значения оптимальных параметров системы электроснабжения периферийных районов крупных городов с применением глубоких вводов оказывает длина распределительных линий среднего напряжения.

а:Ь=2:1

Рис.3. Значения оптимизируемых параметров ¿Ип% и ¿пгв% в зависимости от поверхностной плотности нагрузки (с, МВА/км2) при соотношении геометрических размеров района а к ¿равном 2:1 и номинальном напряжении глубокого ввода 1 ЮкВ

Так как системы электроснабжения городов являются сложными техническими системами, к которым предъявляются различные требования, в том числе и специфические, оптимизацию ее структур и параметров необходимо осуществлять по многокритериальным моделям. Помимо

экономического критерия целесообразно принимать во внимание нечетко формализуемые критерии: градостроительные, архитектурно-планировочные, эстетические и т.д. 1 - '

В качестве градостроительного и экологического показателя может выступать суммарная длина кабельных линий. Прокладка в траншеях и эксплуатация кабельных линий нарушает эстетику городской территории (порча клумб и иных зеленых насаждений, нарушение архитектурного вида города). Также появляются убытки, связанные с ограничением движения или изменения маршрута городского транспорта, загрязнением пространства вдоль траншей и причиняемым таким образом моральным и материальным ущербом населению. Это противоречит требованиям санитарно-гигиенического и инженерно-архитктурного характера, выражающимся в удобстве жизни населения, рациональной организации транспорта и эстетических требованиях при планировании развития города. В тоже время рациональное использование городских территорий позволяет значительно снизить как стоимость самого строительства, так и затраты на последующую эксплуатацию элементов городского благоустройства. Поэтому необходимо, чтобы суммарная протяженность кабельных линий была минимальна.

Сформирована система частных критериев: минимум дисконтированных затрат и минимум длины трасс кабельных линий среднего напряжения. Методом мультипликативной свертки частных критериев в единый оценочный функционал было получено выражение, которое являлось целевой функцией в процессе оптимизации: ■

Ф = Али -> тт (9)

В результате решения системы уравнений частных производных оценочного функционала было получено, что значения оптимизируемых параметров составляют 1Ип%=30% и ¿пгв%=40% вне зависимости от площади и формы района, поверхностной плотности нагрузки и напряжения глубокого ввода. Лишь при больших значениях площади района (14 км2 и более) и поверхностной плотности нагрузки (50 МВА/км2 и более) было замечено увеличение значений оптимизируемых параметров от 5 до 10%.

Полученные значения оптимизируемых параметров обусловлены взаимодействием двух конкурирующих эффектов - уменьшением/увеличением длины распределительных линий среднего напряжения и увеличением/уменьшением длины линии глубокого ввода при изменении параметров глубокого ввода. Помимо этого в рассматриваемом диапазоне исходных данных критерий минимума суммарной длины распределительных линий среднего напряжения играет большую роль в определении рациональных значений (см.рис.4).

На основе анализа устойчивости сделан вывод о значительной устойчивости технико-экономической модели дисконтированных затрат в зоне равноэкономичности 5 %. Значительные диапазоны допустимых отклонений оптимизируемых параметров ¿пгв% и ¿игр/, от их экономически целесообразных

значений при заданной величине отклонения • критерия оптимизации свидетельствуют о том, что при сооружении глубоких вводов выбор места строительства подстанции глубокого ввода мало влияет на величину дисконтированных затрат.

Задачами исследований рациональных параметров элементов систем электроснабжения свойственны неполнота, неопределенность и погрешности информации, случайный характер воздействий различных факторов, поэтому помимо определения устойчивости к отклонению параметров от их рациональных значений необходим анализ чувствительности оптимизируемых

Рис.4. Зависимости 3л1 и Ф от оптимизируемых параметров (пример для района с параметрами 30 МВА/км2, <7=1 км, ¿=3 км)

Были рассмотрены три параметра исходной информации в зоне их увеличения и уменьшения в 1.5-2 раза: стоимость потерь электроэнергии, норма дисконтирования и продолжительность расчетного срока. В результате было получено, что рациональные значения параметров глубоких вводов наиболее чувствительны к значению стоимости потерь электроэнергии, а именно при увеличении и уменьшении значения стоимости потерь электроэнергии в два раза оптимизируемые параметры изменяются в пределах ±10 %. Это говорит о необходимости обоснованного использования исходной информации, наиболее сильно влияющей на значения оптимальных параметров глубоких вводов; в частности, стоимости потерь электроэнергии.

Для соблюдения требований компактности и экологичности с учетом ограниченности городской территории целесообразно рассмотреть возможность сооружения подстанций глубокого ввода в подземном исполнении. С одной стороны, подземные трансформаторные подстанции - это дорогостоящие индивидуальные проекты, решение о необходимости

сооружения которых принимается в каждом конкретном случае. С другой стороны, подземные подстанции не требуют для их сооружения отчуждения ограниченной в условиях города земли, не изменяют внешний вид и способствуют улучшению экологической обстановки за счет возможности организации зеленых территорий над ними.

В работе проведена экономическая оценка целесообразности сооружения подстанции глубокого ввода в подземном исполнении. По результатам оценки получены номограммы целесообразности сооружения подстанции глубокого ввода в подземном исполнении в зависимости от арендной стоимости земли Сарен и соотношения стоимостей сооружения подземной и надземной подстанции к (рис.5).

В настоящее время стоимость сооружения подземной подстанции в 1,5-3 раза превышает стоимость сооружения надземной подстанции. При этом для крупных городов РФ предельная ставка арендной платы в отношении земельных участков, находящихся в собственности РФ и предоставленных (занятых) для размещения объектов электроэнергетики (за исключением генерирующих мощностей) установлена в размере 1,5% от кадастровой стоимости и находится в диапазоне от 2 до 28,5 руб/м2. В частности для Москвы эта величина составляет 28,48 руб/м2. Таким образом, из полученных результатов можно сделать вывод о нецелесообразности сооружения подземных подстанций в городах России в современных условиях.

к

2 х 63 МБ А

2.2

4 х 100 МБ А

X 2х160МВА

Зона ие'гаг.ппппп'тппп\ \

"» п

1.0

С

руб

2000

3 2000

22000

32000

•32000

ы -год

Рис.5. Номограмма целесообразности сооружения подстанции глубокого ввода в подземном/надземном исполнении.

Вариант сооружения подземной подстанции будет более предпочтительным с экономической точки зрения при значениях арендной платы на земельные участки под объекты электроэнергетики превышающей 30 тыс.руб/м2 в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В настоящей диссертации получены следующие основные результаты и выводы:

1. Сформирована топологическая модель нового периферийного района города и системы его электроснабжения с применением радиального глубокого ввода. По ней определены топологические характеристики и сформированы математические модели длин кабельных линий среднего напряжения.

2. Сформированы аналитические модели, элементов системы электроснабжения периферийного района города с применением глубокого ввода высокого напряжения, на основе которых составлена аналитическая модель критерия оптимизации - дисконтированных.затрат от оптимизируемых параметров: установленной мощности подстанции глубокого ввода; расстояния от источника питания до границы участка, питающегося от подстанции глубокого ввода; заглубления подстанции глубокого ввода от границы участка района, питающегося от подстанции глубокого ввода.

3. В результате проведенного технико-экономического исследования целесообразности сооружения глубоких вводов на территории города с использованием полученной модели дисконтированных затрат на сооружение и эксплуатацию системы электроснабжения периферийного района города с применением глубокого ввода высокого напряжения получены минимальные значения геометрических размеров района и поверхностной плотности нагрузки, при которой целесообразно сооружение глубокого ввода.

4. Проведена оптимизация и получены значения рациональных параметров системы электроснабжения периферийного района города с применением глубокого ввода высокого напряжения по критерию минимума дисконтированных затрат и минимума суммарной протяженности распределительных линий среднего напряжения.. Полученные результаты позволяют принимать решения о сооружении глубокого ввода для электроснабжения периферийного района города, выбирать оптимальные площадки для сооружения подстанции глубокого ввода относительно внешнего источника питания.

5. На основе анализа устойчивости сделан вывод о значительной устойчивости технико-экономической модели дисконтированных затрат на рассматриваемую сеть в области минимума целевой функции. Значительные диапазоны допустимых отклонений оптимизируемых параметров от их экономически целесообразных значений при заданной величине отклонения

критерия оптимизации свидетельствуют о том, что при сооружении глубокого ввода выбор места строительства подстанции глубокого ввода мало влияет на величину дисконтированных затрат.

6. Получены технико-экономические условия целесообразности сооружения подземных подстанций глубоких вводов в крупных городах в виде соотношения относительного удорожания подстанции глубокого ввода в подземном исполнении к надземному и арендной стоимости земли под объекты электроэнергетики, - • . -

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Научные статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Глазунов A.A., Шведов Г.В., Акчурина С.А. Анализ рационального расположения подстанции глубокого ввода системы электроснабжения периферийных районов городов// Вестник МЭИ. - 2011. -№5. - С. 38-42.

Публикации в других изданиях

2. Акчурина С.А., Шведов Г.В. Топологическая модель систем электроснабжения периферийных районов крупных городов // XVI Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез.докл.: В 3 Т. - М.: Издательство МЭИ, 2010. - Т.З. - С.371-373.

3. Акчурина С.А., Шведов Г.В. Оптимальное расположение подстанции глубокого ввода в периферийных районах// XVII Междунар. науч,-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез.докл.: В 3 Т. - М.: Издательство МЭИ, 2011.-Т.З.-C.33I-332.

4. Акчурина С. А., Шведов Г.В. Целесообразность сооружения подземных подстанций глубокого ввода на территории мегаполисов // XVIII Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез.докл.: В 4 Т. - М.: Издательство МЭИ, 2012. - Т.4. - С.354.

5. Акчурина С.А., Шведов Г.В. О сооружении подземных подстанций глубокого ввода в крупных городах // XIX Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез.докл.: В 4 Т. - М.: Издательство МЭИ, 2013. - Т.4. -С.266.

6. Глазунов . A.A., Шведов Г.В., Акчурина С.А. Оптимизация структуры и параметров систем электроснабжения периферийных районов крупных городов с применением глубоких вводов высокого напряжения. Монография / М.: ООО «Аналитик», 2013. 116 с.

7. Akchurina S. Analysis of load - center supply systems for peripheral districts of big cities // The first Russian - German week of the young researcher, 2011.-p.36.

8. Akchurina S.,' Tuzikova V., Tlusty J. Optimal parameters of load-center supply system for peripheral districts of big cities // Transactions on electrical engineering, ISSN 1805-3386, Vol. 1 (2012), №4, p.123-126

9. Akchurina S., Tuzikova V.. Tlusty J. Optimal parameters of load-center supply system for peripheral districts of big cities. Sbornik abstraktu conference ELEN 2012, ISBN 978-80-01-05096-5, p.9.

Подписано в печать 20.03.2013. Формат 60x84 1/16. Зак. 236. Тир.100. П.л. 1,25 111250, Красноказарменная ул., д. 14

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«МЭИ»

МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЕРИФЕРИЙНЫХ РАЙОНОВ КРУПНЫХ ГОРОДОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЛУБОКИХ ВВОДОВ

ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Специальность 05.14.02 Электрические станции и электроэнергетические системы

04201355446

На права

Акчурина Светлана Алимжановна

Научный руководитель к.т.н., доц. Шведов Г.В.

Москва, 2013

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................................................................3

Глава 1. СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КРУПНЕЙШИХ ГОРОДОВ И ИХ РАЗВИТИЕ.........................................................................................................................................7

1.1. Динамика роста городов и электропотребления.................................................................7

1.2. Характеристика систем электроснабжения городов и особенности их проектирования............................................................................................................................12

1.3. Современное состояние системы электроснабжения г. Москвы.....................................19

1.4. Современные и перспективные решения для надежного и эффективного электроснабжения крупных городов и мегаполисов...............................................................27

Выводы по главе 1.......................................................................................................................36

Глава 2. ГЛУБОКИЙ ВВОД ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ.......................................................38

2.1. Схемы глубоких вводов высокого напряжения.................................................................38

2.2. Реализация современных подстанций глубокого ввода в г. Москва...............................44

2.3. Определение рациональных параметров глубоких вводов как одного из элементов систем электроснабжения городов............................................................................................51

2.4. Оптимальные параметры элементов глубоких вводов и их реализация.........................62

Выводы по главе 2...................................................................................................................'....67

Глава 3. ТОПОЛОГИЧЕСКАЯ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЕРИФЕРИЙНОГО РАЙОНА ГОРОДА С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЛУБОКОГО ВВОДА.....................................................................................................................69

3.1. Топологические модели.......................................................................................................69

3.2. Математическая модель линий среднего напряжения......................................................75

3.3. Формирование технико-экономической модели...............................................................80

3.4. Исследование целесообразности сооружения глубоких вводов для электроснабжения периферийного района крупного города..................................................................................95

Выводы по главе 3.......................................................................................................................99

Глава 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И АНАЛИЗ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГЛУБОКИХ ВВОДОВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРИФЕРИЙНЫХ РАЙОНОВ КРУПНЫХ ГОРОДОВ.......................................................................................................................................100

4.1. Оптимизация параметров глубоких вводов по критерию минимума дисконтированных затрат...........................................................................................................................................100

4.2. Оптимизация параметров глубоких вводов по критериям минимума дисконтированных затрат и минимума суммарной длины распределительных линий среднего напряжения................................................................................................................109

4.3. Анализ устойчивости и чувствительности технико-экономической модели дисконтированных затрат.........................................................................................................118

4.4. Оценка экономической целесообразности сооружения подземных подстанций........123

Выводы по главе 4.....................................................................................................................133

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..............................................................................................................................135

Список литературы........................................................................................................................137

Приложение А................................................................................................................................145

ВВЕДЕНИЕ.

Доля городского населения во всем мире за последние десятилетия постоянно увеличивается. С 2007 года более половины населения Земли проживает в городах. По прогнозам к 2030 году уже 60 % населения Земли станет городским, а к 2050 - 70 % [18]. Города - центры развития человечества, и урбанизация обеспечивает возможности для научного, технического и культурного прогресса и благосостояния людей. 20 % общемирового ВВП формируется десятью самыми экономически развитыми городами. Москва - один из них.

Урбанизация создает огромную нагрузку на городскую инфраструктуру и окружающую среду. Сегодня города потребляют около 60 % питьевой воды, 75 % энергии и дают 80 % мировых выбросов парниковых газов. Городская инфраструктура достигает пределов в росте, поэтому повышение ее эффективности является основной задачей для устойчивого развития городов, а также поддержания экономического и экологического баланса в мире. Комплексное улучшение всех элементов инфраструктуры позволит поддержать качество жизни в городах, обеспечить их экономическую конкурентноспособность и в то же время защитить окружающую среду и природные ресурсы. Для населения это будет означать снижение бытовых затрат и повышение качества коммунальных услуг.

Одним из самых важных аспектов развития инфраструктуры является эффективное и экологически безопасное электроснабжение. Рост числа городов и численности городского населения сопровождается развитием электрификации коммунально-бытового хозяйства, административных зданий и всех сфер производственной деятельности людей в городах. Такое развитие городов, городского хозяйства и производства на их территории обусловливают значительные приросты потребления электроэнергии. В среднем потребление электроэнергии в мире увеличивается на 2,7 % каждый год.

Развитие электропотребления в городах характеризуется ростом электрических нагрузок всех его объектов. В таких условиях обеспечение развития комплексов потребителей требует строительства новых источников питания электроэнергией. При очевидной невозможности сооружения электростанций в черте города, а также строительства множества линий электропередачи 10-20 кВ от внешних источников питания к потребителям возрастает роль источников питания в виде глубоких вводов высокого напряжения. Сооружение глубоких вводов высокого напряжения является принципиально необходимым и перспективным направлением развития систем электроснабжения крупных городов, входящих в состав региональных объединенных электроэнергетических систем.

В предыдущих исследованиях [10-17, 30, 32, 38, 53-54, 59, 61 и др.] в основном рассматривались глубокие вводы в «центральные районы» города, характеризующиеся значительным удалением от внешних источников питания. Однако в настоящее время территория крупных городов активно расширяется, сооружаются новые современные жилые и промышленные районы, зоны деловой активности (бизнес районы), нагрузки которых достигают достаточно больших значений. В связи с этим, в последнее время в крупных городах актуально сооружение глубоких вводов и в новых «периферийных районах», граничащих с внешними источниками питания города.

Таким образом, необходимо провести исследование по определению экономической целесообразности сооружения глубоких вводов в новых периферийных районах крупных городов, а также определить и проанализировать параметры систем электроснабжения крупных городов, выполняемых с применением глубоких вводов высокого напряжения с учетом современных тенденций развития городов.

Основной целью данной работы является определение рациональных параметров системы электроснабжения периферийных районов современных

крупных городов, выполняемой с применением глубоких вводов высокого напряжения.

Для достижения данной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Формирование топологической модели новых периферийных районов крупных городов и системы их электроснабжения с применением глубоких вводов с учетом современных тенденций развития городских территорий; определение ее основных топологических характеристик.

2. Разработка математической модели системы электроснабжения периферийных районов крупных городов, описывающей критерии оптимизации основных параметров системы и учитывающей ее электротехнические, топологические и экономические характеристики.

3. Определение целесообразности сооружения и оптимальных параметров глубоких вводов высокого напряжения.

4. Оценка целесообразности сооружения подстанций глубокого ввода в подземном исполнении.

Научная новизна работы состоит в том, что автором диссертационной работы впервые получены следующие новые научные результаты:

1. Сформирована топологическая модель новых периферийных районов крупных городов и системы их электроснабжения с применением радиального глубокого ввода.

2. На основе сформированной топологической модели разработаны математические модели показателей суммарной длины трасс кабельных лииий среднего напряжения и дисконтированных затрат на сооружение и эксплуатацию системы электроснабжения нового периферийного района города.

3. Определены рациональные параметры систем электроснабжения периферийных районов крупных городов с применением глубоких вводов высокого напряжения в зависимости от геометрических размеров района и поверхностной плотности нагрузки.

4. Определены условия экономической целесообразности сооружения подстанции глубокого ввода в подземном исполнении.

Практическая значимость работы.

Разработанные в диссертации теоретические положения, методические подходы, математические модели критериев оптимизации, полученные значения рациональных параметров позволяют принимать решения о сооружении глубокого ввода для электроснабжения периферийного района города, выбирать оптимальные площадки для сооружения подстанции глубокого ввода относительно внешнего источника питания.

Полученные результаты могут применяться: в качестве рекомендаций при проектировании или модернизации существующих систем электроснабжения городов, при формировании соответствующих нормативных документов.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Весь материал работы изложен на 144 страницах, включает 31 рисунок, 9 таблиц и 1 приложение. Список использованной литературы состоит из 72 наименований.

1. СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КРУПНЕЙШИХ ГОРОДОВ И

ИХ РАЗВИТИЕ.

1.1. Динамика роста городов и электропотребления.

Характерной чертой развития современного общества является интенсивный рост числа городов и численности городского населения. В XX веке численность городского населения увеличилась более чем в десять раз -с 250 млн. до 2,8 млрд. людей, живущих в урбанизированных районах по всей Земле. В последующие десятилетия, по прогнозу ООН, число горожан будет продолжать расти. Предполагается, что к 2050 г. население Земли превысит отметку в 9 млрд., а суммарное население городов составит более 6 млрд. человек. В ближайшие 30 лет двое из трех человек будут жить вмегаполисах [18].

Рост городского населения происходит за счет естественного увеличения населения, преобразования сельских поселений в городские, за счет оттока населения в крупные города из сельской местности, связанного с развитием торговли и малого бизнеса, а также с низким уровнем сельскохозяйственного производства.

В соответствии с правилами и нормами [52] города классифицируются в зависимости от численности населения, тыс.чел.:

Существует также понятие мегалополиса - самая крупная форма городского расселения, образующаяся в результате интеграции главного города с окружающими его поселениями, агломерациями.

Согласно Всероссийской переписи населения 2010 г. на территории Российской Федерации насчитывается 12 крупнейших городов с численностью населения свыше 1 млн. человек: Москва (11,51млн.чел.),

Крупнейший

Крупный.....

Большой.....

Средний......

Малый........

Свыше 1000; .От 250 до 1000; .От 100 до 250; .От 50 до 100; .До 50.

Санкт-Петербург (4,85), Новосибирск (1,47), Екатеринбург (1,35), Нижний Новгород (1,25), Самара (1,16), Омск (1,15), Казань (1,14), Челябинск (1,13), Ростов-на-Дону (1,09), Уфа (1,06), Волгоград (1,02). По сравнению с итогами предыдущей Всероссийской переписи 2002 г. практически во всех городах-«миллионерах» произошло увеличение общей численности населения. В период между переписями численность городского населения увеличилась в 19 субъектах Российской Федерации, доля городского населения в общей численности населения возросла в 51 регионе [71].

Характерным регионом РФ, в котором идет непрерывный рост численности городского населения, является Центральный Федеральный округ. Доля городского населения в общей численности населения Центрального Федерального округа в период с 1990 по 2010 год увеличилась на 3,21% [71]. В табл.1.1 и на рис.1.1 показана динамика роста доли городского населения в общей численности населения Центрального Федерального округа РФ.

Одним из приоритетных направлений социально-экономического развития городов является повышение уровня комфортности проживания горожан, который обеспечивается бесперебойной работой систем жизнеобеспечения городского хозяйства: транспорта, систем тепло-, газо-, водо- и электроснабжения жилищного фонда, коммунально-бытовых объектов, общественных зданий, наружного освещения улиц и магистралей города.

Таким образом, одним из важнейших компонентов систем жизнеобеспечения городов являются системы электроснабжения (СЭС). Их эффективная работа отражается на благосостоянии большой части населения, так как в городах проживает более 73% населения страны.

Таблица 1.1. Динамика роста доли городского населения в общей численности ___населения Центрального Федерального округа РФ

Год 1990 1995 2000 2005 2010

Доля городского населения,% 78,11 78,44 79,36 80,33 81,32

тыс чел

40000 Y36124.7 36742,8 37271,1 38020,3 38115,3 38227,7 37545,8-Ш

35000 30000 н 25000 20000 -15000 -10000 -5000 -

Т 11. L I 1 i L

■

i

1 ч ч ч ч

»86

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 ■ Все население ■ Городское население ■ Сельское население

2010

Рис. 1.1. Динамика роста численности населения Центрального Федерального округа РФ.

Через СЭС городов передается более 40% вырабатываемой в стране электроэнергии. Эти системы превратились в самостоятельную область электроэнергетики, и вопросы их эффективного функционирования имеют важное государственное значение.

Города являются крупными потребителями электрической энергии, так как в них не только проживает большая часть населения страны, но и расположено большое количество промышленных предприятий.

Последние годы характеризуются появлением в крупных и крупнейших городах объектов общественно-коммунального характера, электрические нагрузки и электропотребление которых сравнимы с аналогичными показателями крупных промышленных предприятий. К таким объектам относятся: крупные торговые центры, развлекательные комплексы, офисные здания, бизнес-центры, банки, большие спортивные комплексы,современные медицинские центры, городской электрифицированный транспорт, водопровод и канализацияи т.д.

Помимо этого из года в год увеличивается насыщение жилых и общественных зданий различными электроприборами. В качестве примера в табл. 1.2 приведена динамика роста количества электроприборов в домашних хозяйствах, полученная по результатам различного рода социальных опросов и выборочных обследований [63].

Таблица 1.2. Количество электроприборов длительного пользования в домашних

хозяйствах

Наименование электроприбора Количество электроприборов, шт. на 100 семей, по годам

1995 2000 2005 2009

Телевизор 134 124 138 160

Видеомагнитофон и видеокамера 15 48 66 58

БУО-плеер — — 8 44

Музыкальный центр 2 12 34 39

Магнитофон, плеер 77 66 53 44

Персональный компьютер - 6 26 55

Мобильный телефон — — 104 217

Холодильник и морозильник 116 113 117 123

Посудомоечная машина — 1 3

Стиральная машина 100 98 97 101

Пылесос 77 82 84 92

Микроволновая печь — — 25 51

Кондиционер - - 3 8

Заметим, что приведенные в табл. 1.2 средние данные уже давно значительно превышены в крупнейших городах России. В табл. 1.3 для примера приведены данные по аналогичным электроприборам для домохозяйств Москвы и Санкт-Петербурга [63].

Таблица 1.3. Количество предметов длительного пользования в домашних

Наименование электроприбора Количество электроприборов, шт. на 100 семей

Москва Санкт-Петербург В среднем по России

Телевизор 184 185 160

Видеомагнитофон и видеокамера 71 80 58

БУВ-плеер 46 41 44

Музыкальный центр 52 41 39

Магнитофон, плеер 73 80 44

Персональный компьютер 80 75 55

Холодильник и морозильник 126 115 123

Посудомоечная машина 18 13 3

Стиральная машина 101 99 101

Пылесос 105 101 92

Микроволновая печь 77 54 51

Кондиционер 21 6 8

Рост числа городов и городского населения сопровождается интенсивной электрификацией коммунально-бытового хозяйства и промышленно-производстве