ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ ТРАСС СЕЛЬСКИХ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ 6-20 КВ тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ ТРАСС СЕЛЬСКИХ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ 6-20 КВ"

1ЮСК0ВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ В к % I

ИНКЕНЭЮВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА --

1ЫЕНИ В.П.ГОРЯЧКИНА

Для служебного пользования Эиз. *

.МП 391

На правах рукоп МЛ'- 'О -ь УДК 631.371:621.311.1.001 .Ж

ХАРЕЧКО Юрий Владимирович

ВЫБОР РАЦИО НЛДЬШХ ТРАСС СЕЛЬСКИХ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЕЩЕКТРОПЕРВДАЧИ НАПРЯШШЕК 6-ЙО кВ

Специальность 05.09.03 - электрооборудование сельского хозяйства 06.00.¿2 - экономика, планирование и организация управления сельским хозяйством

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой ■ степени кандидата технических наук

Москва 1986

Работа■выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знамени институте инженеров селъскохоэяйственног> производства имени В.П.Горячкина (ШИСЯ)

Научный руководитель - доктор технических неук,

профессор Левин U.C.

Официальное оппоненты: дс...тор технических наук,

доцент Глазунов A.A.

доктор экономических наук, старший научный сотрудник Косачев Г.Г.

Ведущее предприятие - ШІИ и НИИ "СельэнергопрЬёкт"

. ^

Защита состоится и^ос<Л 1986 г. в на

заседании спі диалиэированного совета К 120.12.02 при Московском ордена Трудового Красного Знамени институте инженеров сельскохозяйственного производства имени В.П.Горячкина по . адресу: 127550 Москва, И-550, Тимирязевская ул., 58.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ШИШ,

Автореферат разослан "1986 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписями, заверенными печать», просим направлять ученому секретарю специализированного совета.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук,

доцент А.П.Якименко

РГАУ-МСХА" имени К.А. Тимирязева I ; ЦНБ имени Н.И. Желеэнова

ОБЩАЯ .^АКТЕРИСТНКА РАБОТ®0 нд научмыйл

1 № ./У-Л Актуальность проблемы. В решениях ХХУП съезд КПСС намечено завершить пе_"еьод сельского хозяйства на индустриальную базу путем комплексной механизации, химизации, электрификации, мелиорации земель, широкого внедрения интенсивных технологий.

Развитие электрификации сельского хозяйства тесно связано с расширением сети воздушных линий электропередачи (Ш1) напряженней 6-20 кВ, общая длина к'торых приближается к % млн. км. ЕЛ 6-20 кВ часто прокладываются по сельскохозяйствен, .ым угодьям, что приводам к изъятию под опору продуктивных земель, измекг-.нию характера использования части угодий, усложняет механизированную обработку полей, серьезно затрудняет или полностью исключает проведение ''' а^национн^-химических работ и т.д. При атом сельскому хозяйству наносится определенный ущерб, опыт проектирования показывает, что прохождение БД вне продуктивных земель не всегда возможно. Поэтому актуальным становится выЗор наилучших трасс ВЛ 6-20 кВ с учетом ущерба от их строительства на сельскохозяйственных землях. Для решения этой сложной оптимизационной задачи необходимо предварительное исследование и методическое обоснование таких вопро-эв, как определение капитальных вложений на ВЛ, учет ущерба от строительства ВЛ на .сельскохозяйственных угодьях и др.

Методы оценки ущерба от изъятия земли из сельскохозяйственного исг.пцьзования разработаны С.Г.^румнлиным, Н. П. ФеДоренко» Т.С.Хачатуровым и другими учеными. Однако по рлду причин эти методы нельзя применять дАя. определения ущерба от строительства ВЛ на сельскохозяйственных уг,дьях. Для его расчета нужна специальная методика, при разработке которой следуем использовать основные полученные ране результаты.

Вопросам оптимизации технико-экономических показателей распределительных сетей сельских районов, посвящены работы И.А.Будз-ко- А.Г.Захарина, .Л.Е.Эбина, Н.И.Зуля, С.И.Акиыцева, В.К.Ьлвга-чева,. А.А.Глаэ^нова, М.С.Девкча, • С,Н.Астахова, А.Е.Чугчдяна, А.С.Выскирки и других. В этих работах были предложены методы определения ряда оптимальных параметров электрических сетей напряжением 6-20 кВ. Однако эти методы, как правило, не учитывали ущерб от строительства ВЛ на сельскохозяйственных угодьях. Ори ■ определении капитальных вложений использовались укрупненные удельные показатели стоимости М или ыодегч, подученные при регрессионном анализе. Поэюму -методика ' выбора наилучших трасс

Е£ 6-20 кВ нуждается в дальнейшей развитии и соверши нет во вакии.

Роге нию это£ задачи посвящена настоящая диссертационная ра*-бота, выполненная в соответствии с научно-технической проблемой 0.51.21, "Разработать и внедрить новые методы и технические сред- . стра электрификации се.некого хозяйства" (руководитель проблемы.-«академик ЗАСХВ'Л. Х.л.Еудзко).

1'ел'ь ракеты. Г эработка методоь выбора рациональных трасе ВХ 6-20 кВ с учетом ущерба от их строительства на сельскохозяйственной угодькх.

Зпдача ^сс.1сдоЕажч;

разработка методики выбора рациональных трасс ЕЛ 0-20 кВ с учетом ущерба от ¡и строитольстьа на сельскохозяйственных угодьях ;

уточнение «лодака определения капитальна вложений на ЕЛ 6-20 кВ дел использования ее при выборе наилучших трасс ВЛ;

дальнейшее развит:» методики определения ущерба от ' строительства ВЛ о-£0 к!' на сельскохозяйственных угодьях ;

исследование ьлиения неопределенности величины ущерба на вы-" бор кпилучших трас; БЛ ; ' '

разработка алгоритмов и программ для ЕС ЭВЫ по определении ущерба от строительства БЛ 6-20 кВ на сельскохозяйственных угодьях и скбору рациональных трасс ВЛ,

Методы.исследования. Для решения поставленных в работе з-дач ислользуются методы теории вероятностей и математической статистики, теории исследования операций и те:мико-экономическое моделирование с помощь» 5ВЖ

Научная новизна. Разработана методика выбора рациональных трасс ЕЛ кЗ с учетом ущерба от их строительства на сельскохозяйственных угодьях* Исследовано влияние неопределенности величина ущерба на выбор наилучших трасс ОЯ. Проведен анализ связей между техникй-йхономйческими показателями ВЛ, и на го , основе уточнена методика определения капитальна вложений на йЛ 6-20 гЧ. Усовершенствована методика определения ущерба от строительства ВЛ 6-20 кВ на.сельскохозяйственных угодьях. Разработаны программы для ЕС ЭВМ по определении ущерба от строительства ВЛ на- сельскохозяйственна угедьях и выбору рациональных трасс 2Л,

Практическая ценность. Разработанные в диссертации методы позволяют с помок-ьв ЕС ЭВМ проводить выбор рациональных Трасс ВЛ 6-20 ¡'£, рассчитывать иоруатиЕн .ущерба от строительства ВЛ 6-20 кЗ на сельскохозяйствен:«« угодьях.

З •

Реализация результатов работ». Результаты исследований использованы в проекте руководи!его документа ГКНТ ^СС? г»о .выбору при проектировании электрических сетеЯ сельскохозяйственного назначения экономически обо скованных трасо воздушных лини? электропередачи с учетом затрат на их строительство и эксплуатация и ущерба, наносимого и*и еельскоцу хозяйству (Постановление Междуведомственного научно-технического совета по комплексным проблемам жраны ^кружащей природной среда и рациональному исполъэова-даю природных ресурсов при ГКНТ СССР от ?т октября 1980 г. № 67 "ОС организации Временной .іаучно-техническоЯ комиссии для разработки предложений по уменьшению народнохозяйственного ущерба при строительстве .и эксплуатация воздушных линий электропередачи электрических сетей сельскохозяйственного назначения"), і. подготовке которого прі_шмалк участ-э ХУ, институты 8ИЭСХ, "Сель-энергопрпект" и ШИШ,

Разработанные программы выбора оптимальных трасс ВЛ 6-20 кВ (ВЫБОР) И определения ущерба от строительства ЗЛ 6-20 кВ на сельскохозяйственных угодьях Енедренй в институте "Сельэнерголроект" (годовой, вконоылчесхий эффект соответственно £31,4 и 16,8 тыс. руб.)* Программа ВКБОР внедрена также в РЗУ Тамбовэнерро Сводовой экономический эффект..14,1 тыс. руб.). ..

Апробація т>аботы. Материалы исследования докладывались на научных коні ренциях ШИШ (1960 и 1962 гг.) к на совещании рабочей чрушш чо подготовке проекта руководящего документа ПЇІЇГ -СССР (1984 г.).

Объем работы. Диссертационная работа состоит ия введения, четырех глав и общих выводов, изложенных на ТЗІ странице-и 'включающих II таблиц и Т4 рисунков на 16 страницах, библиографии из 114 наименований на 12 страницах и 3 приложений на'49 страницах.

Структура работы. В первой главе рассмотрены действующие указания по выбору трасс ВЛ 6-20 кЗ, способы определения капитальных вложений на ЗЛ и методы определения ущерба от строитель-' ства В.Ї на сельскохозяйственных угодьях.

Во второй главе проведен корреляционный и регрессионный анализ связей и зависимостей между технико-экономическими показателей ВЛнна его основе уточнена методика определения калитальшсс вложений »& М 6-20 кВ.

" В третьей главе исследованы технико-экономические последствия размещения БЯ на продуктивны* землях и на это», основе усовершенствована методика определения ' ущерба от строительства

ВТ 6-20 кВ на сельскохозяйственных угодьях.

В четвертой главе разработана методика выбора рациональных трасс ЕЛ 6-20 кВ с учетом ущерба от их строительства на сельско-хоэяПетвенных угодьях, проведен анализ влияния неопределенности величины ущерба на ьыбор наилучших трасс ВЛ.

В приложениях три ведены исходя. ,э данные и результаты расчетов, тексты разработанных программ для ЕС ЭВМ, документы о внедрении результатов работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

"■огласке действующим указаниям трасси ВЛ 6*-20 кВ следует, как правило, научать вдоль действующих автодорог и линий электропередачи, по границам полей севооборотов в 'обход ценных сельскохозяйственных угодий. Подобные рекомендации носят общий характер и не позволяют проектировщику выбрать наилучшую трассу.

Выбор трасс ЕЛ по критерию суммарных приведенных затрат, яключащих в себя приведенные затраты на ВЛ и ущерб от перерывов' электроснабжения, также не позволяет выявить наилучшую линию, та« как в критерии не учтен ущерб от размещения ВЛ на продуктивных землях. Это пр(.иодкт к выбору нерациональных трасс и».как следствие, к народнохозяйственным потерям из-за увеличения затрат на сооружение и эксплуатации ВЛ либо роста ущерба от строительства ВЛ на сельскохозяйственных угодьях,

В технико-экономических расчетах по вь&ору наилучших трасс ВЛ при определении капитальных вложений широко применяют укрупненные удельные показатели стоимости линий. Иногда ис. эльэуют формулы, полученные при регрессионном анализе. Такие методы определении капитальных вложений не отражают полностью особенности сравниваемых трасс ВЛ, имеют низкую точность, не учитывают условия,' усложняющие строительство, не позволяют оперативно учитывать изменения цен на материалы, появление новых конструкций и др., требуют периодического пересмотра значений показателей стоимости и ко&ффициентов регрессии. Поэтому использовать их в методике выбора рациональных трасс ВЛ 6-20 кВ нецелесообразно.

Проблеме оценки ущерба от размещения ВЛ на сельскохозяйственных угодьях посвящено ограниченное число работ. Первой явилась работа МГУ, в которой были проведены необходимые полевые изыскания, выявлены к классифицированы отрицательные последствия строительства ВА на пашне, сенокосах и пастбищах, разработана методика

определения ущерба от строительства ЕЛ 6-20 кВ на сельскохозяйственных угодьях и рассчитаны нормативы ущерба. Г '.личина ¡д, рба складывается чз ежегодных и ед^яовреыенных потерь. Ежегодные потери вклвчают дополнительные производственные затрать.*, потери урожая, потери из-за снижения интенсивности использования земель в зоне БД и невозможности проведения авиациончо-хтзшеских работ. Единовременные потери обусловлены изъятием земель под опоры ВЛ в постоянное ьольэованив и временным отводом угодий на период строительства линий. Однако указанная методик,' не позволяет полностью оцепить народнохозяйственной ущерб, содержат отдельные ошибки и противоречия, -

Аналогичные исследования выполнялись в Канаде, СЙА и Франции. Здес! ежегодный ущерб от размещения опсп ВЛ на палте оценивали по стоимости меряемой проекции, дополнительным производственным затратам и дополнительным расходам по борьбе с сорня: ми.

Ыетодика выбора наилучших трасс ЕЛ 6-20 кВ, таким образом, нуждается в дальнейшем развитии и совершенствовании. В критерий суммарных приведенных затрат следует включить ущерб от строительства М на сельскохозяйственных угодьях. Необходимо уточнить ме-тлдс;«у определения капитальных вложений, на ВЛ и усовершенствовать методику определения угэрба от строительства ВЛ на сельскохозяйственных угодьях. Кроме того, следует исследовать влияние неопределенности величины ущерба на выбор напчучтих трасс ВЛ.

'1ля выявления факторов, наиболее существенно влияющих на величину капитальных вложений, в работе выполнено хорреляционно-регрессион"ое исследование) зависимостей меяду у; ,эльныш капитальными вложениями по объектной г сводной смета и сечением провода, числом промежуточных ч сложных опор, числом переходов, разъединителей» разрядников и заземлений на I км ВЛ. Для анализа использованы данные о 1646 ВЛ 6-10 кЬ ос^ей дли*. Я £0807,84 км, запроектированных институтом "Сель^аергопроект" а 1370-79 гг. Расчеты проводились на Е'4 ЭВ» по . рограсче регрессионного анализа- в которой реализован чэвешенныЛ метод наименьших гчвдр^гов.

Проведенные расчеты показали, что на величину капитальных 1"ожениЙ наиболее существенно влияют сечение провоет4, число переходов« суммарное число опор, число промежуточных и сложных опор..

Анализ параметров простых уравнений регрессии показал, что они позволяют "объяснить" менее половины вариации удельных капитальных вложений по сводчоГ смет«.. Точность расчета низкая -ошибка аппроксимации равна 0,10-0,14. Проотые модели регрессии.

содержание такие факторы, как сечение провода и число промежуточны опор* имеет больное число случаев автокорреляции остатков. Поэтому получение эффективных и состоятельных оценок коэффициентов регрессии в этих моделях не всегда возможно. .

Множественные мод^лх регрессии, содержащие три и более фактора, позволяют "объяснить" большую часть вариации удельных капитальны« вложений пс сводной смете; однако и эти модели имеют невысокую точность - ошибка аппроксимации составляет 0,06-0,10,

Наилучшей следует считать модель регрессии с факторными переменными в виде сечения провода, числа промежуточных и сложных опор, числа переходов. При небольшом числе факторов модель характеризуется высокими значениями множественных коэффициентов корреляций, имеет точность оценки капитальных вложений, близкую к предельной для уравнений регрессии - ошибка аппроксимации' равна 0,06-0,Об, Однако, как показано в работе, такая' точность недостаточна для расчета калг-альньк вложений при выборе трасс ВЛ.

Капитальные влодения на БД 6-20 кВ целесообразно определять не основе сметных нормативов по разработанной в диссертации методике. Такой подход позволяет максимально учитывать особенности сравниваемых трасс, оперативно вносить коррективы в расчеты при изменении стоимости материалов, появлении новых конструкций и др.» что особенно важно в системах автоматизированного проектирования (САПР). Возможная точность при этом приближается к точности сметных расчетов.

При определении капитальных вложений на ВЛ использованы факторы наилучшей модели регрессии и дополнительно учтены затраты по вырубке просек, условия и район строительства. Капитальные вложения Кл, руб., определяются по формуле;

Кж - § + Чс1пс1 + + "перАер^л! +

+ «псАк^псА:/10 + Чппш + ЧоспС1>Ел2> + + С(и3 + Ц^ * Цо2)Ел3 , С»

где ц^ - затраты по установке соответственно промежуточной я сложной опоры, руб./опора; ц^ - затраты по подвеске провода, руб./ют; «перд. - затраты по устройству перехода, руб./переход; чпс1 - затраты по вырубке просеки, руб./га; ц0П, цос - стоимость оборудования, устанавливаемого соответственно на промежуточной и сложной опоре, руб./опора; цв - затраты на производственный пи-

кетаж, руб./км; ц^ - затраты по отводу земельного участка под строительство ВЛ, зависящие от длины линии, руб./ки} ц^ - затраты по отводу земельного участка под строительство ВЛ, не зависящие от длины линии, руб. ; пп1, лс1 - число соответственно промежуточных и сложных опор ; пПСр1 - число переходов ; - длина участка ВЛ, км; 1пс1 - длина просеки, км { 1>. - суммарная длина ВЛ, км; - ширина просеки, м; - коэффициент, учитываю-

щий затрать по главам В, 9, 12 сводной сметы и резерв средств на непредвиденные расходы от стоимости ст. эительных работ; - Е^, Ел£ - коэффициенты, учитш,-«н(не резерв средств на непредвиденные расходы соответственно от стоимости оборудования и затрат по главе I сводной сметы; 1 - индекс участка ВЛ; ы - число участков.

Затрпты Цд, цс, 1ц, ц^, ц^ определяются по ч^мулаы, приведенньы в диссертации, цй, ц^, ц^ рассчитываются в соответствии с порядком их определения при составлении смет.

Сооружение БЛ на сельскохозяйственных землях приводит к потерям продукции. В условиях реализации Продовольственной программы СССР подобные потери недопустимы. Теряемую продукцию следует получить с помощью компенсационного мероприятия, в качестве которого рассматривается производство продукции на новых землях.

Народнохозяйственный ущерб от строительства ВЛ 6-20 кВ на неорошаемых сельскохозяйственных угодьях слагается из дополнительных эатр_г на производство продукции, ущерба от прямых потерь проекции, ущерба от снижения интенсивности использования части угодий, ущерба от невозможности применения ави&ционно-химичесхих работ и ущерба от временного изъятия земель. Ос ;ельные составляющие ущерба определяются по величине дополнит ильных народнохозяйственных затрат, необходимых для производства теряемой продукции и ликвидации отрицательных последствий размещения ВД на паане и кормовых угодьях. Расчеты ущерба проведены для 4 предложенных МГУ вариантов прохождения трасс. ВЛ относительна границ угодий.

Наличие на полб опор ВЛ приводит при выполнении агротехнических работ к вынужденна дополнительным маневрам техники, увеличению времени на его обработку и росту производственных аа-тоат. Величина дополнительных затрат на производгтво продукции Пр руб., определяется по формуле:

Щ " (П^ + П][пуЕу)пд + (П^ + П1суЕу)пс , (2)

где П^,,, П|0 - условно-постоянная часть дополнительных затрат, не аависяц&я от урожайности, соответственно на промежуточную и ело*-

ную опору, руб,/опора; Л|с - yc.noвно-переменнат часть до-пг--нительньос затрат, оависящая ^г урожайности, соответственно на промежуточную и сложную опору, руб./ц.опора { пп, пс - число со-ответстсйнно промежуточных и сложных опор, установленных на сельскохозяйственных у.,од1 -х; у - средняя многолетняя урожайность культур, ц/га; *'коэффициент, учитывающий прирост урожайности культур в течение расчетного периода;

1,

Еу - I + (у- I) Х- к^Ц ч. Ега)1-Т , . (Э)

где кс - коэффициент, учитывающий ежегодный прирост урожайности культур ; Т - расчетный период, лет { Еда - нормативный коэффициент приведения разновременных затрат,

'коло опор, размещенных на сельскохозяйственных угодьях, остаются необработанные участки земли, величина которых зависит от. вида возделываемой культуры, применяемой системы машин, типа опор и др. Вокруг необработанных участков расположены посевы, с пониженной вследствие ухудшения качества агротехнических работ уро-_ жайностью. В результате имеют место потери продукции. Величина ущерба от прямых потерь продукции- П^, руб., равна:

П2-<ЕА- РсК0 + ВДЕу>{Лппп+Лспс>10'4> <4>

где Бн - норма! .вный коэффициент эффективности капитальных вложений 1 К0 - норматив стоимости освоения новых земель взамен иг'лма-емых для несельскохозяйственных нунд, руб./га; ц - кадастровая цева - замыкал, 1в затраты на производство культур, руб./ц; Л^, Лс - площадь угодий, фактически выпадающих сельскохозяйственного производства, соответственно на промежуточную и сложную опору, кв.м/опора; рс - корма амортизации затрат по каш сальной планировке земель.

П;л расположении ВЛ параллельно границе поля на расстоянии 2-5 м от нее в некоторых случаюс наблюдается изменение характера использования краевой полосы земли. Культуры, требуяцке многочисленных обработок, здесь заменяет менее трудоемкими. Например, часто практикуется замена подсолнечника и,„ахарной свеклы на, однолетние н многолетние травы, а зерновые скаашэаится на зеленый корм, В результате снижается интенсивность использования угодий. Величина ущерба от снижения интенсивности использования ч&сти угодий п3, руб., определяется по формуле:-

П3 - (ЕА> + РсКо + ДД№1дБ3/10 , (5)

где ДД - нифференциальнь** доход« получает. ^ .¿ри выращивании оо-новноР культуры, руб./га; Ш - ширина угодий со сниженной интенсивностью ИСПОЛЬЗОВГ 'ИЯ, м; 10 - дайна участка М, прогодщего по пол», ум > % - вероятность снижег я интенсэности ИСПОЛЬЗ' -ваь/я угодий. •

Размещение В" на сельскох 'явственных угодьях значительно затрудняет обработку посевов с помощью авиации. Вдоль остаются площади, "е обработанные ядохимикатами. ГЬименешэ наземных средств для дополнительных обработок посевов во многих случаях иди вообще невозможно, или приводит к порче растений. На необработанных посевах снижается урожайность культур» * '.¿о приводит к потерям продукции. В^чичина ущерба от невозможности применения авнацм яо-химических работ П^, руб., равна:

П4 " (ЕЛ + РСК0 <■ Ц^у)Л4у41сЕ., , (б)

где Л^ - нормативная площадь не обработанных 1внацией сельскохозяйственных угодий, га/км; у^ -.относительное снижете урожайности необработанных посевоч ; - вероятность применения авна-ционно-химических работ по борьбе с вредителями, болезнями растений и сор.лками,'

При строитель« че ВЛ 6-20 кВ во ременное использование отводится полоса земли шириной 8 м и на каж-ую опору дополнительно изымаете по 150 кв.м. Срок "зъятия земли небольшой - мене го,ца, но иаълтие приводит к тому, что в год строительства ТД продукция на временно отзодимых землях получеьа ж> будет, Уп.ирб от временного И31"ТИ) земель Л5, руб., определяется по формуле:

п5 - «А - *><&> + ЧУ>«>*в + °.<^<»п + • (7;

где 0,8 - площадь сельскохозяйственных угодий шириноГ 8 м, временно изымаемых под строительство ЕЛ, га/км-; 0,015 - п: идадь угодий, дополнительно изымаемых под опоры, га/опор" } Ед - вероятность совпадения времени строительства ВЛ с технологический циклом производства, повлекшего потери продукции на временно отводимых землях; Тн - нормативный срок службы ВЛ, лет.

При строительстве ВЛ н.% пашне суммарный ущерб е"*р<'дел-ется с учетом структуры сев' оборота ло формулам, приведенным в диссертации.

Величина ущерба изменяетет в значительных пределах. Например, в Брянской области граничные значения ущерба ори строительстве ВЛ на пашне ^>авны 40 и 4029 руб./км. Большие ущербы соответ-

ствуют пропашным культуре 4 и севс->борот-м, в состав которых входят пропашные культуры, меньшие - зерновым, однолетним и, многолетним травам. Ремецение ВЛ сенокосах к пастбищах приводит *с значительно меньшему ущербу,' чем на пашне. Минимально ущерб наблюдается при строительстве М на расстоянии около 20 н от границы поля. Размещение ВЛ на расстоянии 2-5 м от границы поля приводит к возрастанию дополнительных затрат к ущерба от прямых потерь продукции, появлению для некоторых культур ущерба О" сгКения интенсивности использования части угодий. Расположение ВЛ на расстоянии 65 и и более от границы поля и, особенно под углом к границам, приводит л росту ущерба от невозможности применения авиа-ционно-химипеских работ. Раз чини ущербы по регионам страны. Так, средний ущерб "т строительства ВЛ на пашне в Краснодарском крае в 6-17 раз больше, чеь в Вологодской области.

Одним из факторов, существенно влияющим на величину ущерба! является ежегодный прирост урожайности культур. При и.-ченении прироста урожайности.от 0 до. 20 Й величина сред0его ущерба от строительства на пашне, например, в Брянской области возрастает поч*ч в три раза. Однако этот фактор практически не поддается тгчноыу прогнойу на расчетный период, и поэтому ущерб более правильно рассматривать как неог еделенную величин/,

Дл" автоматизации расчетов ущербов с.помощью ЕС ЭВМ в диссертации разработаны программы определения ущерба от строительства ВЛ 6-20 кВ на сельскохозяйственных угодьях УЩЕРБ-І и УЩЕРБ-2, составленные на языке (Фортран ІУ.. Программа У!І*іРБ~І опреде-чет отдельные составляющие ущерба по культурам, программа УЩЕРБ-2 предназначена для расчета ущербов по севооборотам.

Выбор наилучших трасс сельсхих ЕЯ 3-20 хВ является сложной оптю ізационной задачей, правильнее решение котором возможно только при народнохозяйственном подходе с учетом приорите'. і, раз-лич.чых отрасл( 1, важности решаемых технических и социально-экономических задач, ограниченности топливно-енергетических и сырьевых ресурсов ч др. Таким образом, эта задача по существу миогоКгчте-риальная. лроме того, основные технико-экономические показатели, і '.пользуемые при выборе наилучших трасс ВЛ, являются неопределенными величинами, В настоящее время нет срогих методов решения таких сложных оптимизационных зад^ч. Поэтому для определения н&и-лучшлх вариантов используют упрекеиные оптимизационные модели.

Применительно к выбору, рациональных трасс ВЛ можно использо-вь.ь следующую оптимизационную модель:

и ...

З = Зл + " + П —> bJn , (8)

где Зд - приведенные затраты на ВЛ 6-20 кВ, руб, ; У - ущерб от перерывов электроснабжения, руб. ; П - ущерб от строительства БЛ на "ельскс озяйственных угодьях, руб.

Особенности оптимизационной моделі; определяют ' требования к представлению соответствующей ж^ормациг Как указано в типовой методике определения экономической э$фекти??'0сти капитальных вложений, сравниваемые варианты должны быть сопоставимы по всем признакам, кроме сравниваемого. Следовательно, cj""шнгваемые варианты ВЛ должны быть сопоставимы и по объему производимой сельскохозяйственной продукции. Перерывы в электроснабжении приводят к потерям продукции. Прохождение ВЛ по сельскохозяйственны»» землям также сопровождается потерями продукции. Поэтому для сопоставимости вариантов по объемам производства их следует прирасти к одному уровню - тому, который имеет место при абсолютно надежном электроснабжении, с одной стороны, и отсутствии ВЛ на продуктивных землях, о другой. Поэтому величина соответствующего ущерба должна определяться как прирост народнохозяйственных эгтрат на ггрока вод с;-во теряемой продукции. Такой подход положен в основу действующей методики определения ущерба от перерывов электроснабжения и предложенной в диссертации методики с-ределения ущерба от строительства БЛ на сельскохозяйствен лее угодьях.

Оптимизационная задача, таким образом, : риведена к однокри-териальной. Однако применение одного крі .*ерия не всегда позволяет сделать однозначный выбор. Trie варианты, для которых суммарные приведенные затраты различаются не более чем на 10 56, можно считать практически равноценными. В этих случаях для выбора лучшего варианта можно использовать дополнительны* критерии. В качестве такого дополнительного критерия целесообразно применять сумму ущербов от перерывов электроснабжения и строительства БД на сельскохозяйственных угодьях. 11;» этом наилучшей следует считать такую трассу ВЛ, которой соответствует, наименьшая сумма ущербов.

Для автоматизации с помощью ЕС ЭВМ расчетов по выбору рациональных трасс ВЛ в диссертации раэоаботана программа выбора оптимальных трасс ВЛ 6-ЙС кВ с учетом ущерба от строительства ВЛ на сельскохозяйственных угодьях (ВЫБ^Р). Программа ВЫБОР составлена на языке Фортран ЇУ. Она рассчитывает суммарные приведенные затраты по нескольким намеченным проектировщиком вариантам ВЛ. При этом капитальные вложения на ВЛ, ущерб от строительства ВЛ на сельскохозяйственных угодьях и суммарные приведенные затраты оп-

ределяются по разработанном в диссертация методикам.

Для апроба' іи методики выбора рациональных трасс в диссерта-• ции выполнены расчеты суммарны^ приведенных затрат і і сравнивав мш вариантам эксперименталькьк ВЛ 10 кВ, эе-роектир"ванных институтом "Сельэнег^опроект" в 18 краях, областях и АССР РСФСР.

В таблице 1 приведены технико-экономические показатели нест кольких экспериментальных ВЛ для иыдастрации порядка выбора рациональных трасс. Причем, трассы вторых вариантов выбр^нг согласно действующим указаниям. В экспериментальных проектах отсутствовали данное об ущербе от перерывов электроснабжения - его всичина учтена в сумме с приведенными затратами на Поэтому значения' указанного ущерба'условно прг »мались одинаковыми для всех вариантов, и в качптве дополнительного критерия хпользовалась величина „^ерба от строительства М на сельскохоэяЙетБС.шых угодьях..

Таблица I.'

Край, облаеть

j Ва- . і Длина ВЛ. км ^

tаь," I Всего t я т.ч. ( t ВЛ I (по пашне!

I Эл+У, }

руб.

П, руб.

Воронежская область

Ort. ропольскь край

Алтайский Край

Красноярский край

3

1

а

і

і

2

6,50 ІЗ ЗО 9,70

П,20 12,50 9І26 J.30 Il|&4 23,00

8,50 ТО, 40 7,90

3,65 б ¡75 ¿,50

10$

9,00 <50

7500' 12236 8924

7501 8449 6124

7254 9157

:0072

2848 Z Л 1688

9Г7 1679 4798

3160 2195

I4G2 7У4

руб. І

10348 14447 10812

8418 10128 10922

10434* ІІ352

19008 ,20856

13916 104.5

100,0 120,0

129.7

100 0

108.8

100,0 І09»7

Р Ставропольском крае наилучшим является вариант 1 так как ец/ соотвигствук,*1 минимальные суммарны« приведенные эатрап . Варианты 1 и 3 в Зоронежской области и ба варианта в Алтайском и Красноярском краях молно рассматривать как равноценные. Поэтом/ наилучшими следует считать третий вариант я Ворон^кскоЕ об*'*ли и вторые в лдтайском и Красноярском краях, так как им соответствует минимальные ущербы ^т строительства ВЛ на сельскохозяйственных угодьях. Действующие указания по выбс;х* трасс ВЛ 6-20 кВ, таким образом, не всегда позволяют в-Зрать наилучший вариант, Запроектированные ^гслше. варианты в Зоронежской области и Ставро-пол* зком крае имеет не только э:1ачите^но больь..е суммарные приведенные затраты, чем наилучшие, но и больший ущеро от строитель-

ІЗ

ства 6" на сельскохозяйственных угодьях.

Технико-эконоки-еские показатели экспериментальных В", трассы которых выбраны по действующим указаниям и п^ разработанной в диссертации методике,- приведены я табл'ще 2.

Таблица 2.

Технико-экономические I Длина ЕЯ, км I

показатели э. сперимен- I—------------!

тальшх ВЛ 10 кВ, трассы! Всего 1 в т.ч. 1 которых выбраны 1 (по под не!

руб-!

I 3.

*уб. | руб.

по действующим указаниям *557,02 190,99 279084 84336 363420

ло разработанной в диссерт ции методике

Экономия, абс. ед. %

Доверительные границы экономии, %

331,56

5,46

1.6

-4,7 +7|9

160,47

22 52 И,8 ГЇ.8

27650:

2581 ',9 -6,3

67071

1726*) 20,5 +11 4

+25,4 +8,1 +29,8

343574

19046

5,5

+0,4 +10,6

Использование разработанной 8 диссертации методик., выбора ращональ.шх трасс ЕЛ 6-20 кВ позволяет э«ачительр сократить ущерб от строительствам на сельсг"-хозяйственных угодьях (к-і 20,6 %). Экономический эффект, равный 196^ , в основной Сна 87,0 %) определяется сниженгщ величины этого ущерба. С-чдо-а-телъно, применение методики позволяет по луч»; г ь, как указывают доверительные интервалы, определенные при вероятное""* 0,99 положительный экономический эффект при значительном уменьшении ущерба от строительстве ВЛ на сельскохозяйственных угодьях.

Ущерб от'строительства В* на с*!>льскохозяйстг"нных угодьях, как показано в работе, является неопредаг'•мной величі..юй. Решение задачи выбора наилучших трасс в детерминированной форме не „сегда приводит к правильному результату. Поэтому в диссертации проведено исследование влигчия нес ..ре де ле нности ущерба на выбор наилучших трасс ВЛ с помощью математического аппарата теории исследования операций.

Математическая модель выбора оптнм&лы-й трасс ЗЛ щ уставлена в следующем виде:

' 3-3^ + У^П^ , (9)

км, ¿ем

где 3Л1 - приведенные затраты для і-го варианта ВЛ, руб. ; ущерб от перерывов электроснабжения для 1-го варианта ВЛ,

-

цуч.;

^ij ~ Ущерб от строительства ВЛ :іа се.. jCKO^oa яйственных угодьях для 1-го варианта ВЛ при j-м значении неопределенного фактора,, руб. ; - мне їє^тво рассматриваемых . стратегий (глриантов ВДЛ ; U - множество значений неопределенного фактора.

Выбор оптимальных стратегий проиэвод"яся по минимаксным критериям Вавьда и Сэвиджа.

Проведенные расчеты для експериментальній ВЛ показали, что неопределенность величины ущэрба от строительства ВЛ к® сельскохозяйственных угодьях, обусловленная невозможностью точного прогноз" ежегодного прироста урожайности культур на' расчетный период, мало влияла на ыбор наилучших* трасс ВЛ ч t. > привела к* измене кип наилучших вариантов, определенна по рассмотренной выше методике. Однако возыожнч' случаи, например, при ставнечин трасс ВЛ, одна из яото^ах (б^лее коро'.сая) проходит по пашне, а другая (более длин-, пая) обходит . ахотные земли, и^гда неопроделенжість ъеличикы >іцерба елияєт на выбор трасс. В таких случаях рациональные варианты следует определять по критериям Вальда или С^видка.

і .

ВЫВ ОДЫ

1. При выборе наилучших трасс сЛ 6-20 кВ : комплексный критерий суммарных приведенных затрат помимо приведенных затрат на ВЪ и ущерба ит перерывав электроснабжения след/ет включить ущерб от строительства ВЛ на сельскохозяйственных угодьях. В случае, если суммарные приведенные эатргты по сравниВаеі-JJM вариантам FJ различаются не более, чем на 10 Jt> неї. Сходимо использовать дополнительный критерий - сушу ущербов от перерывов электроснабжения и строительства ВЛ іа сельскохозяйственных угодьях, минимум которой соответствует дучвгецу варианту. Такой под,.ом положен в основу. ^¿зработс.нной .. диссертации методики выбора рациональньс трасс ВЛ кВ, ог юаанной на учете угощенных значений капитальных вложений »а ВД и ущерба от строительства 1Л на сельскохозяйственных угодьях. • • . Г/

2. Выполненный в работе корреляционный и регрессионный анализ показал, что при выборе рациональных траси ВЛ 6-20 кВ нецелесообразно применять модели регрессии, и позволил выявить мини-мальку» соїікупность факторов, на основе которой возможно лост^э-ени(. адекватной гехиико-экономичг ікой модели определения капи-та-ьных вложений на ВЛ. Каиигетьные ыожения к і ВД 6-20 кВ следует рассчитывать с использованием сметных нормативов по разрабо-

тайной в диссертации методике, которая учитывает их зависимость от марк.1 и сечения провода, числа промежуточных и сложных опор, числа переходов> уел зий и района строительства, наличия I .«секи. Такая моде.ть достаточно полно учитывает особеннеоти сравниваема: трап ВЛ и имеет точность определения '-апитальных вложе. близ-куп к точности смс.'ньгс расчетов.

3. Ущерб от строительства ВЛ 6-20 кВ не сельскохоэ. йственкых угодьях сост' гг из дополнительных затрат на пр лзводстоо продукции, ущерба от прямых потерь продукции, ущерба от снижения интенсивности использования части угодий, ущерба от невозможности применения авиационно-химичесих работ и ущерба от временного изъятия земель« Величин) ущерба в той ласти, которая обусло! :ена потерями продукции, слезет определять по народнохозяйственным затратам, необходимым на производство теряемой сельскохозяйственной продукции; На величину ущерба существенно влияют такие фа-торы, как урожайность■и тип сельскохозяйственных культур, структура севооборотов, вариант яг^ эховдения трассы ВЛ относительно границ угодий, числи промежуточных и сложны;; опор, применение авиации для борьб" с вредителями, болезнями растений 1 сорняками и др. Одним из факторов, существенно влияющим на величину ущерба, является ежегодный прирост урожайности культур. Однако этот фактор практически ы поддается точному проггоэу на расчетный период, и по&тоцу ущерб более правильно рассматривать как неопределенную вел., «ну.

4. Действующие указания по выбору трасс ВЛ 6-^0 кВ не всегда позволяют запроектировать действительно лучшую линию. Использование разработанном в диссертации ме-одг^и выбора радиональдах трасс ВЛ 6-20 кВ позволяет значительно (ка 11,2-2^,8 %) снизить ущерб от строительства ВЛ на сельскохозяйственных угоде тх я уменьшить (на 0,4-10,6 %) суммарные приведенные затраты. Экономический эффект при этом в ос^вном (на £Г7,0 Л) определяется с.лже-нием величины ущерба от строительства ВЛ на сельскохозяйственных угодьях»

Б, Неопределенность величины ущерба от строительства ВЛ на сельскохозяйственных угодьях, обусловленная невозможностью точного прогноза ежегодного прироста у^ зжайностн культур на расчетный период, мало слипе* на выбор наилучших тр.сс ВЛ и в большинстве случаев не приводит х изменению наилучших вариантов, которые определены по разработанной в диссертации методике. Однако при сравнении трасс ВК, одна из которых (более короткая! проходит по

пашне, а другая (более ?тиннат' обходи? пахотные зекгси. необходи-I з учитывать указанную неопределенность. 5 таких случаях наилучшее решение- следует определить по критериям Вальда или Сэеиджа.

6. *>аэ~абитб„кые в диссертации программы для ^лределения о noMot.j» ЕС 3BU ущерба от строительства М 6-ГО кВ ш сельскохозяйственных yro,"b.j{ (yiIjSpE-I и УН{ЕРВ-2), ■ ьрогр. .«виа выбора оптимальных трасс ВЛ G-20 кВ с учетом ущерба от строи"эльства БД на сельскохозяйственных угодьях (ВЫБОР) внедрены в институте "Сель-эпргопроект". Использование "рограмм УЩЕРБ-I и позволит

получить экономический аффект 16,8 тыс. руб., программы ВЫБОР -¿31,1 тыс. руб. Программа ВЫБОР внедрена -акже в РЭУ Таыбовэьер-го, где ее применение позволило получить годовой экономический эффект 14,1 тыс. 5^6.

Основ!~ые положения диссертации изложены в публикациях.

X. исследование чорреляциоиных связей между техника -экономическими показателем сельских воздушных линий 10 кВ, - В , кн.: Повышение каче гва электрификации сельскохозяйственного0' производств;. Сборник научных трудов ШИШ. Ч.:*1982, с. 36-39.

2. Потери it прохождения ВЛ 6-?1 кВ по пашне. - Научно-технический бьдлетень по электрификации сельского хозяйства, вш. 3 (4«>. К:: В№ЧЭС, 1983, с. 13-17, .

3, Применение ЭВМ для расчет^ ущерба от строительства воздушных линий 6-20 хВ на сельскохоэяйственннх угодьях. - В кн.: Í томатизация технологических процессов сельскохозяйствен 1IJ производства. Сборник научных трудов МИИСП. Н.: 1983, с. 71-74.

4, J (вт чтцербов сельскохог-йственноцу производству при выборе трасс воздушных линий 6-10 кВ, - L кн.: Рациональная алек-тюнф)..;ация сельског« хозяйства. Сборник научных трупов МИМЯ1. Ы.: 1984, с. 77-81. (Соавторы Лебедев Д.Й. л Осетров А.Е.).

5. У-ерб от размещения опор лшый электропередач на сельскохозяйственных угодьях. - Ыс санизация и электрификация сельского хозяйства, 1984, * I, с. 62-64.'

1 2 '

- * , - ¡¿Х/йМ«^—

11 с/f

Подписано в печать 12 мая 1986 года» Объ^ч 1,0 п,л.

Тираж 92 экз. Закаг»

Ротапринт Московского ордена Трудового Красного Знамени института инженеров сельскохозяйственного производства имен . В.П.Горячкина "

127550 Москва, Тимирязевская, 58.