When designing the power supply system for gas fields, the choice of supply and distribution grids is fundamental. This criterion is the conceptual parameter that affects the economic efficiency of the facility as a whole. A properly selected voltage class reduces losses during electrical energy transmission, capital investments and operating costs of an enterprise. The voltage should be selected taking into account the entire life cycle of the field, namely from pilot development to liquidation and transfer to underground gas storage or conservation. The purpose of the paper is to develop a mathematical model for calculating the voltage for a distribution grid made on single-chain supports of overhead power lines (overhead lines) with specified boundary conditions, such as the number of gas wells clusters, the overhead line length. The following assumption was assessed: the selected voltage of the electrical grid, taking into account the entire life cycle, increases the facility economic efficiency. The following research methods were applied: theory of experimental planning, complete factorial experiment, statistical method. The obtained research results are the mathematical model for calculating the choice of rational voltage and mathematical models for calculating discounted costs, performed using the theory of experimental planning and refined boundary parameters.
При проектировании системы электроснабжения газовых месторождений основополагающим является выбор напряжения питающей и распределительной сети. Данный критерий является концептуальным параметром, который влияет на экономическую эффективность объекта в целом. Корректно выбранный класс напряжения снижает потери при передаче электрической энергии, капитальные вложения, эксплуатационные затраты предприятия. Выбор напряжения необходимо выполнять с учетом всего жизненного цикла месторождения, а именно от опытно-промышленной разработки до ликвидации и перевода в подземное хранилище газа или консервации. Целью данной работы является разработка математической модели расчета напряжения распределительной сети, выполненной на одноцепных опорах воздушных линий электропередачи (ВЛ) с уточненными граничными условиями, такими как количество кустов газовых скважин, длиной ВЛ. Гипотеза: выбранное напряжение электрической сети с учетом всего жизненного цикла повышает экономическую эффективность объекта. Методы исследования: теория планирования эксперимента, полный факторный эксперимент, метод расчета дисконтированных затрат, статистический метод. Результаты исследования: математическая модель расчёта выбора рационального напряжения и математические модели расчёта дисконтированных затрат, выполненные с помощью применения теории планирования эксперимента и уточнённых граничных параметров. Применение результатов исследования: полученные математические модели рекомендованы для интеграции в производственный процесс проектных организаций для разработки раздела электроснабжения газовых месторождений. Полученные модели апробированы при выборе класса напряжения распределительной сети нового месторождения Восточной Сибири, поставленная гипотеза подтвердилась, выбранное рациональное напряжение 20 кВ на этапе разработки проектной документации с учетом всего жизненного цикла месторождения позволило сэкономить 169,545 млн руб. затрат нефтегазовой компании.