Выбор рационального напряжения электрической сети газового месторождения на основе математического моделирования и критерия дисконтированных затрат

Яркина А.А.

Омский государственный технический университет, Омск

Ключевые слова: теория планирования эксперимента, выбор напряжения, распределительная электрическая сеть, одноцепная воздушная линия, газовое месторождение, куст газовых скважин, капитальные вложения, эксплуатационные затраты, дисконтированные затраты, потери электрической энергии.

Аннотация. При проектировании систем электроснабжения газовых месторождений одним из ключевых решений является выбор уровня напряжения питающей и распределительной сети. Указанный параметр во многом определяет экономическую эффективность системы электроснабжения, поскольку влияет на потери электрической энергии, капитальные вложения и эксплуатационные затраты. Обоснованный выбор класса напряжения должен осуществляться с учетом полного жизненного цикла месторождения – от стадии опытно-промышленной разработки до ликвидации, консервации либо перевода объекта в подземное хранилище газа. Цель исследования заключается в разработке математической модели выбора рационального уровня напряжения распределительной электрической сети газового месторождения на основе критерия дисконтированных затрат и методов теории планирования эксперимента. Научная новизна работы состоит в расширении перечня учитываемых факторов и разработке модели, адаптированной к современным условиям проектирования систем электроснабжения газовых месторождений. В основу исследования положена гипотеза о том, что выбор уровня напряжения с учетом полного жизненного цикла месторождения обеспечивает повышение экономической эффективности объекта. В ходе исследования использованы методы теории планирования эксперимента, полный факторный эксперимент, метод расчета дисконтированных затрат и статистические методы обработки данных. По результатам работы разработана математическая модель выбора рационального уровня напряжения, а также модели расчета дисконтированных затрат, построенные с учетом уточненных граничных параметров. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании систем электроснабжения газовых месторождений и рекомендованы к внедрению в практику проектных организаций при разработке раздела электроснабжения. Апробация предложенных моделей выполнена на примере нового месторождения Восточной Сибири. Результаты подтвердили выдвинутую гипотезу и показали, что выбор рационального напряжения 20 кВ на стадии разработки проектной документации с учетом полного жизненного цикла месторождения позволяет снизить затраты нефтегазовой компании на 169,5 млн рублей.