淺談電力系統經濟運行分析及措施
摘要:電網經濟運行方式是在保證電網安全運行和供電質量及滿足供電需求基礎上,通過對比優選變壓器及電力線路損耗最小的運行方式,在保證技術安全、經濟合理的條件下,充分利用現有的設備、元件,通過相關技術論證,選取最佳運行方式、調整負荷、提高功率因數、調整或更換變壓器、電網改造等,在傳輸相同電量的基礎上,以達到減少系統損耗,從而達到降低電網損耗和提高經濟效益的目的。
論文關鍵詞:節能措施;分析;變壓器損耗
由于電網的損耗主要是由變壓器損耗與電力線路損耗所組成,所以電網改造的節電降耗,也就是對電網中的所有變壓器和電力線路進行擇優選擇和優化組合,組建成“安全經濟型電網”。電網運行降損措施包括的內容與種類較多,根據各方面經驗與理論,下面僅從電網經濟運行的一些主要方面討論降損的主要技術措施。
一、合理進行電網改造,降低電能損耗
由于各種原因電網送變電容量不足,出現“卡脖子”、供電半徑過長等。這些問題不但影響了供電的安全和質量,而且也影響著線損。要充分利用在現有電網的改造基礎上,提高電網供電容量和保證供電質量的前提下,運用優化定量技術降低城鄉電網的線損,如老舊變壓器淘汰中要劣中汰劣,新型變壓器選型中要優中選優,既要根據城網和農網負載分布的特點,調整變壓器運行位置與供電線路實現優化組合,又要根據電網中變壓器與供電線路的分布狀況,優化負載經濟分配和電網經濟運行方式。依靠科技進步和推廣以計算機應用為主要內容的先進技術,提高電網安全經濟供電的管理水平。在城鄉電網建設和改造過程中要優化調整城鄉電網的電力結構和提高電網結構中的技術含量,為電網安全供電奠定良好的基礎。
(一)電力線損
按經濟電流密度優化合理原則可以采用兩線路并聯運行或增加導線截面積(同時一定程度上增加了電網的成本)。線路負荷重、供電半徑過長、線路迂回供電,是造成線路損耗增大原因之一。對此,可采取在線路上增設一條導線,讓兩條線路并列運行的方式。增大導線截面的同時,也就降低了線路的電阻,從而降低線路的有功損耗。
(二)合理選用變壓器容量
農網改造中一些農村用電負荷。其高峰負荷時間較短而輕負荷時間較長,所以應根據農村用電負荷的實際情況合理選擇配電變壓器的容量,避免“大馬拉小車”的現象,以減少變壓器的有功功率損耗。針對配變單端供電情況,應適當將配變安裝在負荷中心處,這樣可使低壓線路由一路輸出變為幾路輸出,從而提高電壓質量,降低了低壓線損。通過調整變壓器的安裝地點可以提高電壓質量,降低線損,選用節能型變壓器淘汰高能耗變壓器可使變壓器運行中的有功損耗和無功消耗最低 。
(三)電網類型和結構
1、調整不合理的網絡結構。合理設計、改善電網的布局和結構,可避免或減少城農網線路的交錯、重疊和迂回供電,減少供電半徑太大的現象。簡化電網電壓等級,降低網絡損耗。每簡化一級,就可減少一級設備,并可減少運行管理和檢修工作,以及減少線損。
2、積極應用節能裝備。農網配變多為生活、動力及農排混合供電,因而存在有峰谷負荷相關懸殊,低谷用時間內配變二次電壓升高以及配變的實際電能轉換效率低的問題,而如果安裝使用了配變節能自動相數轉換開關,就可以解決上述問題,從而有效地降低了變壓器、線路的空載、輕載損耗。對于配變多為民用生活和工廠供電,因存在峰谷負荷相關懸殊,低谷用時間內存在配變二次電壓升高以及配變的實際電能轉換效率低的問題,如果安裝節能自動相數轉換開關,就可解決上述問題,從而可有效地降低變壓器、線路空載、輕載損耗。
3、簡化電網的電壓等級,降低網絡損耗。電壓如能簡化一級,這樣可減少一級設備,減少運行管理和檢修工作,減少線損。城市負荷中心應盡量用高壓引入,可以縮短配電線路的供電距離,如具備經濟技術條件應對線路升壓改造,根據線路輸送容量和輸送距離,以及發展要求合理選擇升壓方案,而且升壓投資回收率較快,因此適當考慮升壓供電是可行的。
4、選用節能型變壓器,淘汰高能耗變壓器。S9系列變壓器為目前我國10kV和35kV的電力變壓器低損耗產品,對還在使用中的高能耗變壓器應利用改造,合理規劃,予以淘汰或更新改造。在電網改造設計中對新型變壓器的容量選擇,不僅應考慮到變壓器容量利用率,同時更應考慮到變壓器的運行效率。使變壓器運行中的有功損耗和無功消耗最低。
二、合理安排變壓器的運行方式,保證變壓器經濟運行
變壓器經濟運行應在確保變壓器安全運行和保證供電質量的基礎上,充分利用現有設備,通過擇優選取變壓器最佳運行方式、負載調整的優化、變壓器運行位置最佳組合以及改善變壓器運行條件等技術措施,從而最大限度地降低變壓器的電能損失和提高其電源側的功率因數,所以變壓器經濟運行的實質就是變壓器節電運行。變壓器經濟運行節電技術是把變壓器經濟運行的優化理論及定量化的計算方法與變壓器各種實際運行工況密切結合的一項應用技術,該項節電技術不用投資,在某些情況下還能節約投資(節約電容器投資和減少變壓器投資)。所以,變壓器經濟運行節電技術屬于知識經濟范疇,是向智力挖潛、向管理挖潛實施內涵節電的一種科學方法。
(一)合理計算變壓器經濟負載系數,使變壓器處于最佳的經濟運行區
變壓器并非在額定時最經濟,當負荷的銅損和鐵損相等時才最經濟,即效率最高。兩臺以上主變壓器的變電所應繪出主變壓器經濟運行曲線,確定其經濟運行區域,負荷小于臨界負荷時,一臺運行。負荷大于臨界負荷時兩臺運行。
(二)平衡變壓器三相負荷,降低變壓器損耗
變壓器不平衡度越大,損耗也越大,因此,一般要求電力變壓器低壓電流的不平衡度不得超過10%,低壓干線及主變支線始端的電流不平衡度不得超過20%。
(三)合理調配變壓器的并列與分列的經濟運行方式以及變壓器運行電壓分接頭優化選擇
按備用變、負載變化規律、臺數組合等因素,優先考慮技術特性優及并、分列經濟的變壓器運行方式。在滿足變壓器負載側電壓需要的前提下,用定量計算方法,按電源側電壓的高低和按工況負載的大小,對變壓器運行電壓分接頭進行優化選擇,從而降低變壓器損耗,提高其運行效率。
三、合理調節配網運行方式,改善其潮流分布
(一)合理調整配電線路的聯絡方式
配電線路應該采取最佳運行方式使其損耗達到最小,如通過互為備用線路、手接手線路、環網線路、并聯線路、雙回線路等是可以達到的。
(二)環形供電網絡,按經濟功率的分布選擇網絡的斷開點
對于環形的供電網絡,正常需要運行斷開,應根據兩側壓降基本相等的原則,找到一個經濟功率的斷開點,使線路的電能損耗最小。
(三)推廣帶電作業,減少線路停電時間
對雙回線路供電的網絡,雙回線路并列是最經濟的,如因檢修工作,其中一條線路停電,則由于負荷電流全部通過另一條運行的線路,會使線損大增加,因此要盡量利用帶電作業,減少雙回線的停電次數與時間。
四、合理配置電網的補償裝置合理安排補償容量
(一)增裝無功補償設備,提高功率因數
對農網線路,合理增設電容器,增強無功補償,提高功率因數,根據供電網絡情況,運用集中補償和分散補償相結合的方法,變電所可通過高壓柜靈活控制功率因數的變化。
(二)合理考慮并聯補償電容器的運行和無功功率的合理分布
在有功功率合理分配的同時,應做到無功功率的合理分布。按照就近的原則安排減少無功遠距離輸送。對各種方式進行線損計算制定合理的補償方式。
五、做到經濟調度,有效降低網損
(一)合理制定電網的運行方式
合理調整電網年度、季度運行方式,把各種變電設備和線路有機地組合起來充分挖掘設備的潛力,減少網絡損耗,提高供電的可靠性。
(二)根據電網實際潮流變化及時調整運行方式
做好電網的經濟調度,根據電網的實際潮流變化,及時合理地調整運行方式,做好無功平衡,改善電壓質量,組織定期的負荷實測和理論計算,使電網線損與運行方式密切結合,實現電網運行的最大經濟效益。尤其在農網運行中,應合理調度電力負荷,強化用電負荷管理,從而達到配電網絡的降損節能。另外,合理調整負荷,提高負荷率及調整三相不平衡電流。在相同的總用電量條件下,負荷率越高,峰谷差越小,則線損越小,因此合理調整負荷,提高負荷率、削峰填谷、適時分、并列及轉移負荷有利于降低線損。由于線路負載三相平衡度大,則不僅增加相線和中線上的損耗,同時危及配變的安全運行。必須及時進行設整。
責任編輯:電力交易小郭
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