44
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(32),
март
2024
Алгоритм
поиска
оптимального
способа
проведения
ремонтных
работ
в
распределительных
электрических
сетях
Рассматривается
актуальный
вопрос
,
связанный
с
рацио
-
нальной
организацией
подготовительных
работ
при
про
-
ведении
капитальных
ремонтов
в
распределительных
электрических
сетях
.
Показано
,
что
задача
оптимальной
доставки
необходимых
материалов
на
трассу
линии
элек
-
тропередачи
может
быть
сформулирована
в
виде
транс
-
портной
задачи
линейного
программирования
.
В
качестве
целевой
функции
предложено
рассматривать
затраты
на
доставку
материалов
на
трассу
линий
электропередачи
.
На
конкретном
примере
продемонстрирована
возможность
снижения
транспортных
издержек
электросетевой
органи
-
зации
при
использовании
неординарных
управленческих
решений
по
организации
хранения
ремонтного
запаса
элек
-
тросетевого
оборудования
.
П
роведению
работ
по
капитальному
ремонту
распределительных
электриче
-
ских
сетей
предшествует
подготовительный
этап
.
На
этом
этапе
решается
ряд
организационных
вопросов
,
среди
которых
определяются
места
складирова
-
ния
материалов
вблизи
трассы
линии
электропередачи
(
ЛЭП
),
а
также
базы
,
с
которых
будут
доставляться
материалы
.
Для
регионов
с
большой
зоной
обслуживания
и
протяженными
электрическими
сетями
вариант
доставки
крупногабаритных
материа
-
лов
(
таких
,
например
,
как
опоры
)
не
всегда
экономически
выгодно
осуществлять
с
базы
РЭС
,
занимающегося
эксплуатационным
обслуживанием
этой
ЛЭП
.
Обследование
ряда
электросетевых
объектов
показало
,
что
в
ряде
случаев
более
эффективным
будет
до
-
ставка
со
складов
других
РЭС
,
находящихся
в
непосредственной
близости
от
объекта
капитального
ремонта
.
В
качестве
объекта
исследования
была
выбрана
региональная
электросетевая
ком
-
пания
ПАО
«
Россети
Юг
».
В
состав
данной
региональной
организации
входит
Чернояр
-
ский
РЭС
,
относящийся
к
филиалу
«
Астраханьэнерго
».
Допустим
,
что
в
перспективный
план
капитального
ремонта
в
данном
структурном
подразделении
включен
участок
Техническое
обслуживание
и
ремонт
Константин
ЮНДИН
,
к
.
т
.
н
.,
главный
спе
-
циалист
управления
перспективного
разви
-
тия
ПАО
«
Россети
Юг
»,
доцент
ФГБОУ
ВО
«
Донской
государствен
-
ный
технический
университет
»
Владимир
ХОРОЛЬСКИЙ
,
д
.
т
.
н
.,
ведущий
научный
сотрудник
кафедры
автоматизированных
электроэнергетических
систем
и
электро
снаб
-
жения
инженерного
института
ФГБОУ
ВО
«
Северо
-
Кавказский
федеральный
университет
»
45
Александра
ИСУПОВА
,
к
.
т
.
н
.,
доцент
кафедры
электроэнергетики
и
теплоэнергетики
Азово
-
Черноморского
инженерного
ин
-
ститута
—
филиала
ФГБОУ
ВО
«
Донской
государственный
аграрный
университет
»
электрической
сети
напряжением
10
кВ
от
села
Солодники
до
села
Ушаковка
протяжен
-
ностью
13,9
км
(
рисунок
1).
Удаленность
рассматриваемого
фидера
от
села
Черный
Яр
,
где
расположена
база
Черноярского
РЭС
,
составляет
более
80
км
.
В
процессе
ремонта
планируется
провести
замену
опор
(108
опор
)
и
осуществить
частичную
(
до
70%)
пере
-
тяжку
проводов
.
Проведенный
детальный
анализ
картографической
обстановки
для
данной
линии
позволил
установить
,
что
трасса
линии
проходит
почти
параллельно
имеющейся
ав
-
томобильной
дороге
с
покрытием
(
трасса
Е
119).
На
трассе
может
быть
организовано
3–4
пункта
приема
оборудования
с
хорошими
подъездными
путями
,
местами
установ
-
ки
,
хранения
и
использования
необходимой
для
производства
работ
техники
.
В
непо
-
средственной
близости
от
рассматриваемого
объекта
капитального
ремонта
также
расположено
еще
несколько
структурных
подразделений
компании
ПАО
«
Россети
Юг
»,
которые
потенциально
могут
быть
базами
для
предварительного
размещения
ремонтного
фонда
:
–
Красноармейский
РЭС
(
г
.
Волгоград
,
Красноармейский
район
),
входящий
в
состав
ПО
«
Волгоградские
электрические
сети
»;
–
ПО
«
Волгоградские
электрические
сети
» (
г
.
Волгоград
,
Советский
район
).
На
рисунке
1
показана
ситуационная
схема
расположения
транспортных
путей
по
до
-
ставке
оборудования
от
возможных
пунктов
хранения
до
мест
приема
,
привязанная
к
то
-
пографической
карте
рассматриваемого
района
электрических
сетей
.
Исследуем
возможность
снижения
транспортных
расходов
по
перевозке
опор
в
случае
их
рассредоточения
по
базам
хранения
других
РЭС
,
находящихся
в
непосредственной
близости
от
объекта
капитального
ремонта
.
Для
этого
вначале
определим
величину
транспортных
расходов
в
исходном
варианте
,
когда
весь
ремонтный
запас
опор
сосредоточен
в
селе
Черный
Яр
на
территории
Черно
-
ярского
РЭС
.
Рис
. 1.
Ситуационная
схема
расположения
транспортных
путей
с
привязкой
к
топографической
карте
района
село
Черный
Яр
село
Солодники
село
Солодники
село
Ушаковка
село
Ушаковка
Советский
район
,
г
.
Волгоград
Красноармейский
район
,
г
.
Волгоград
село
Солодники
село
Ушаковка
село
Черный
Яр
Черноярский
РЭС
80,4
км
94,3
км
Красноармейский
район
,
г
.
Волгоград
Красноармейский
РЭС
62,7
км
48,8
км
Советский
район
,
г
.
Волгоград
ПО
Волгоградские
электрические
сети
81,8
км
67,9
км
46
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(32),
март
2024
Вдоль
трассы
линии
от
села
Солодники
до
села
Уша
-
ковка
предусматривается
три
пункта
выгрузки
опор
через
каждые
2
км
и
один
пункт
выгрузки
вблизи
села
Солод
-
ники
.
Исходя
из
удобства
проведения
монтажных
работ
,
в
каждом
из
четырех
пунктов
приема
планируется
вы
-
грузка
27
опор
.
Тогда
цена
одного
тонно
-
километра
может
быть
определена
по
формуле
:
c = (2PC
Т
) / 100G,
(1)
где
P —
расход
на
топлива
на
100
км
,
л
/
км
; C
Т
—
цена
топли
-
ва
,
руб
./
л
; G —
масса
перевозимого
груза
за
один
рейс
,
т
.
Известно
,
что
масса
одной
железобетонной
стойки
СВ
-105-3,6
составляет
1,175
т
.
Грузоподъемность
транс
-
портных
средств
для
перевозки
такого
груза
может
ва
-
рьироваться
от
15
до
30
тонн
.
Средний
расход
топлива
при
этом
составляет
40
л
/100
км
при
его
цене
порядка
65
руб
./
л
.
Тогда
в
соответствии
с
формулой
(1)
и
ситуационной
схемой
на
рисунке
1
можно
определить
транспортные
расходы
.
В
таблице
1
приведены
рассчитанные
значения
при
различной
грузоподъемности
транспортных
средств
.
Приведенные
результаты
показывают
,
что
при
пе
-
ревозке
всех
опор
непосредственно
из
Черноярского
РЭС
транспортные
расходы
могут
изменяться
от
18,7
до
39,0
тысяч
рублей
в
зависимости
от
грузоподъемности
ис
-
пользуемых
транспортных
средств
.
На
следующем
этапе
,
используя
в
качестве
целевой
функции
величину
транспортных
расходов
по
перевозке
опор
,
найдем
по
базам
каких
РЭС
и
в
каком
объеме
сле
-
дует
распределить
ремонтный
запас
опор
,
чтобы
мини
-
мизировать
значение
целевой
функции
.
Решение
задачи
выполним
с
помощью
табличного
редактора
Excel [1, 2].
Для
этого
сначала
необходимо
составить
матрицу
затрат
,
в
которую
следует
занести
стоимость
перевозки
груза
массой
1
т
от
баз
РЭС
до
пунктов
приема
.
В
таблице
2
показана
полученная
матрица
затрат
для
случая
,
когда
грузоподъемность
транспортных
средств
в
каждом
РЭС
составляет
15
т
.
В
качестве
ограничений
необходимо
отметить
,
что
количество
опор
,
доставляемых
в
каждый
пункт
приема
,
должно
быть
равно
27
шт
.
Учитывая
,
что
расчет
ведется
для
массы
груза
,
данное
ограничение
для
каждого
пункта
приема
будет
записываться
следующим
образом
:
3
i
= 1
x
i
= 31,725.
Поскольку
в
результате
расчета
необходимо
опреде
-
лить
оптимальное
количество
опор
на
каждой
из
баз
РЭС
,
то
ограничение
для
пунктов
отправки
будет
записано
в
виде
выражения
:
5
i
= 1
4
j
= 1
x
ij
= 126,9.
После
ввода
описанных
выше
исходных
данных
в
таб
-
личный
редактор
Excel
был
получен
результат
,
представ
-
ленный
в
виде
скриншота
матрицы
перевозок
,
показанный
на
рисунке
2.
Анализ
полученных
данных
показывает
,
что
при
усло
вии
,
когда
грузоподъемность
транспортных
средств
одинаковая
и
составляет
15
т
,
наиболее
оптимальным
вариантом
является
размещение
всего
ремонтного
запаса
опор
на
базе
Красноармейского
РЭС
.
При
этом
суммарные
транспортные
расходы
по
перевозке
составят
27,9
тысяч
рублей
,
что
меньше
аналогичного
показателя
,
определенного
для
Черноярского
РЭС
в
39,0
тысяч
рублей
.
Очевидно
,
что
при
одинаковой
грузоподъемности
транспортных
средств
,
оптимальным
всегда
будет
вариант
размещения
всего
ремонт
-
ного
запаса
опор
на
базе
Красноар
-
мейского
РЭС
,
ввиду
его
близости
к
пунктам
приема
по
сравнению
с
базами
других
РЭС
.
Однако
,
если
учесть
,
что
грузо
-
подъемность
транспортных
средств
в
рассматриваемых
РЭС
может
быть
разной
,
то
результат
уже
не
столь
очевиден
.
Так
,
например
,
если
в
Черноярском
РЭС
использу
-
ется
транспортное
средство
грузо
-
подъемностью
25
т
,
в
Красноармей
-
ском
РЭС
—
грузоподъемностью
Табл
. 1.
Транспортные
расходы
при
перевозке
опор
из
Черноярского
РЭС
(
село
Черный
Яр
)
Грузо
-
подъемность
транспортного
средства
,
т
Количество
опор
,
пере
-
возимых
за
один
рейс
,
шт
.
Масса
груза
,
перевозимого
за
один
рейс
,
т
Цена
одного
тонно
-
километра
,
руб
./
т
·
км
Транс
-
портные
расходы
,
руб
.
15
12
14,100
3,69
39031
20
17
19,975
2,60
27551
25
21
24,675
2,11
22304
30
25
29,375
1,77
18735
Табл
. 2.
Матрица
затрат
при
грузоподъемности
транспортных
средств
15
тонн
П
1 (
село
Солодники
)
П
2
П
3
П
4
Черноярский
РЭС
296,51
303,89
311,26
318,64
Красноармейский
РЭС
231,23
223,86
216,48
209,11
ПО
Волгоградские
электрические
сети
301,67
294,30
286,92
279,55
Техническое
обслуживание
и
ремонт
47
20
т
,
а
в
ПО
«
Волгоградские
электрические
сети
» — 30
т
,
то
получаем
следующие
результаты
(
рисунок
3).
Как
видно
из
скриншота
таблицы
,
оптимальным
сле
-
дует
признать
вариант
размещения
108
опор
(126,9
т
)
на
базе
ПО
«
Волгоградские
электрические
сети
».
Суммар
-
ные
транспортные
расходы
при
таком
варианте
разме
-
щения
составят
17,7
тысяч
рублей
.
В
рассматриваемых
выше
вариантах
мы
не
учиты
-
вали
ограничения
на
количество
опор
,
размещаемых
на
базах
РЭС
.
Однако
на
практике
характерна
ситуа
-
ция
,
когда
на
территории
РЭС
может
быть
размещено
ограниченное
количество
опор
.
Чтобы
учесть
данное
обстоятельство
,
необходимо
ввести
ограничения
по
количеству
опор
для
каждого
РЭС
и
базы
ПО
.
На
рисунке
4
показан
скриншот
листа
Excel
для
усло
вия
предыдущей
задачи
с
введением
ограниче
-
ний
на
количество
опор
—
не
более
50
опор
(58,75
т
)
для
размещения
на
базе
каждого
РЭС
.
При
введении
ограничений
на
количество
опор
,
размещаемых
на
базах
РЭС
,
оптимальным
следует
считать
вариант
,
когда
в
Красноармейском
РЭС
и
ПО
«
Волгоградские
электрические
сети
»
будет
находить
-
ся
по
50
опор
(58,75
т
),
а
в
Черноярском
РЭС
— 8
опор
(9,4
т
).
В
этом
случае
суммарные
транспортные
рас
-
ходы
по
перевозке
груза
составят
порядка
18,8
тысяч
рублей
.
Следует
отметить
,
что
ограничение
на
количество
размещаемых
опор
может
быть
задано
и
отдельно
для
Рис
. 2.
Матрица
перевозок
и
результаты
расчета
транспортных
расходов
при
одинаковой
грузоподъемности
транспортных
средств
Рис
. 4.
Матрица
перевозок
и
результаты
расчета
транспортных
расходов
при
различной
грузоподъемности
транспортных
средств
и
введении
равных
ограничений
на
количество
размещаемого
ремонтного
запаса
на
базах
РЭС
и
ПО
Рис
. 3.
Матрица
перевозок
и
результаты
расчета
транспортных
расходов
при
различной
грузоподъемности
транспортных
средств
48
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(32),
март
2024
каждого
РЭС
.
Так
на
рисунке
5
показаны
результаты
расчетов
,
когда
для
Красноармейского
РЭС
это
огра
-
ничение
изменено
по
сравнению
с
предыдущим
усло
-
вием
и
задано
на
уровне
не
более
10
опор
(11,75
т
).
Как
видно
из
рисунка
5,
при
изменении
ограничений
по
количеству
размещаемых
опор
в
Красноармейском
РЭС
суммарные
транспортные
расходы
возрастают
по
сравнению
с
предыдущим
вариантом
с
18,8
тысяч
руб
-
лей
до
19,4
тысяч
рублей
.
Таким
образом
,
при
организации
хранения
ремонт
-
ного
запаса
электросетевого
оборудования
на
базах
РЭС
,
расположенных
в
непосредственной
близости
от
объектов
капитального
ремонта
,
вполне
реально
снизить
транспортные
издержки
по
доставке
крупно
-
габаритных
элементов
к
месту
проведения
ремонтных
работ
.
Так
,
выполненные
исследования
показали
,
что
,
задействовав
в
качестве
баз
хранения
склады
РЭС
и
ПО
другого
филиала
,
которые
территориально
рас
-
положены
ближе
к
объекту
капитального
ремонта
,
воз
-
можно
сократить
транспортные
расходы
по
перевозке
опор
до
55%.
На
подготовительном
этапе
,
используя
математический
аппарат
транспортной
задачи
и
соот
-
ветствующее
программное
обеспечение
,
руководящий
персонал
может
достаточно
просто
подобрать
опти
-
мальное
количество
баз
для
размещения
ремонтного
запаса
электросетевого
оборудования
и
определить
необходимый
его
объем
,
позволяющий
минимизиро
-
вать
транспортные
издержки
,
исходя
из
грузоподъем
-
ности
располагаемых
транспортных
средств
и
удален
-
ности
РЭС
от
объектов
капитального
ремонта
.
Рис
. 5.
Матрица
перевозок
и
результаты
расчета
транспортных
расходов
при
различной
грузоподъемности
транспортных
средств
и
введении
неравных
ограничений
на
количество
размещаемого
ремонтного
запаса
на
базах
РЭС
и
ПО
ЛИТЕРАТУРА
1.
Исупова
А
.
М
.,
Хорольский
В
.
Я
.,
Шемякин
В
.
Н
.
Рациональная
организация
подготовительных
работ
при
проведении
капитальных
ремонтов
электросетей
//
Сельский
механизатор
, 2022,
№
8.
С
. 16–19.
2.
Хорольский
В
.
Я
.,
Шемякин
В
.
Н
.,
Аникуев
С
.
В
.,
Кравченко
С
.
А
.
Моделирование
задач
электроэнергетики
методами
теории
массового
обслуживания
:
монография
.
Ставрополь
:
АГРУС
, 2014. 88
с
.
На
сайте
журнала
«
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
»
в
разделе
«
Книги
»
представлены
монографии
,
выпущенные
издательством
журнала
с
2009
года
.
Книги
основаны
на
накопленном
практическом
опыте
работы
по
отдельным
направлениям
развития
электроэнергетики
и
представляют
несомненную
практическую
ценность
для
специалистов
и
руководителей
электросетевых
,
проектных
и
подрядных
организаций
,
преподавателей
и
студентов
профильных вузов
.
Большинство
изданий
размещено
в
открытом
доступе
.
КНИГИ на САЙТЕ
www.eepir.ru
Техническое
обслуживание
и
ремонт
Оригинал статьи: Алгоритм поиска оптимального способа проведения ремонтных работ в распределительных электрических сетях
Рассматривается актуальный вопрос, связанный с рациональной организацией подготовительных работ при проведении капитальных ремонтов в распределительных электрических сетях. Показано, что задача оптимальной доставки необходимых материалов на трассу линии электропередачи может быть сформулирована в виде транспортной задачи линейного программирования. В качестве целевой функции предложено рассматривать затраты на доставку материалов на трассу линий электропередачи. На конкретном примере продемонстрирована возможность снижения транспортных издержек электросетевой организации при использовании неординарных управленческих решений по организации хранения ремонтного запаса электросетевого оборудования.
