论文部分内容阅读
摘要:配电网中损耗原因有很多,其中线损和网损是最主要的两种。本文首先介绍了线损和网损的理论计算方法,然后从多个角度提出了降低配电网的措施。
关键字:电网 措施 线损
一、损耗分析
1.1理论线损计算法
在电力网的实际运行中,线损是不可避免的,它是由输送负荷的大小和送、变、配电设备的参数决定的,这部分损失电量可以用理论计算的方法求得,线损理论计算方法主要有均方根电流法、平均电流法、最大电流法、最大负荷损失小时法等。平均电流法、最大电流法是由均方根电流法派生出的方法,而最大负荷损失小时法主要适用于电力网的规划设计。比较有代表性的传统方法是均方根电流法。
均方根电流法是采用代表日的均方根电流来计算电力网电能损耗的方法。物理概念和意义是线路中流过的均方根电流所产生的电能损耗,相当于实际负荷在同一时期内所消耗的电能。其计算公式如下:
应用均方根电流法计算10kV配电线路线损主要存在以下问题:
①由于配电变压器的额定容量不能体现其实际用电量情况,因此对于没有实测负荷记录的配电变压器,用均方根电流核与变压器额定容量成正比的关系来计算一般不是完全符合实际负荷情况的。
②各分支线和各线段的均方根电流根据各负荷的均方根电流代数相加减而得到,而在一般情况下,实际系统各个负荷点的负荷曲线形状和功率因数都不相同,因此用负荷的均方根电流直接代数相加减来得到各分支线和各线段的均方根电流不尽合理。这是产生误差的主要原因。
1.2网损计算法
1.2.1均方根电流法
均方根电流法原理简单,易于掌握,对局部电网和个别元件的电能损耗计算或当线路出日处仅装设电流表时是相当有效的,尤其是在0.4-10kV配电网的电能损耗计算中,该法易于推广和普及,但缺点是负荷测录工作量庞大,需24h监测,准确率差,计算精度小,日由于当前我国电力系统运行管理缺乏自动反馈用户用电信息的手段,给计算带来困难,所以该法适用范围具有局限性。
1.2.2节点等值功率法
节点等值功率法方法简单,适用范围广,对运行电网进行网损的理论分析时,所依据的运行数据来自计费用电能表,即使不知道具体的负荷曲线形状,也能对计算结果的最大可能误差作出估计,并且电能表本身的准确级别比电流表要高,又有严格的定期校验制度,因此发电及负荷24h的电量和其他运行参数等原始数据比较准确,且容易获取。这种方法使收集和整理原始资料的工作大为简化,在本质上,这种方法是将电能损耗的计算问题转化为功率损耗的计算问题,或进一步转化为潮流计算问题,这种方法相对比较准确而又容易实现,因而在负荷功率变化小大的场合下可用于任意网络线损的计算,井得到较为满意的结果。但缺点是该法实际计算过程费时费力,且计算结果精度低。因为该法只是通过将实际连续变化的节点功率曲线当作阶梯性变化的功率曲线处理或查负荷曲线形状系数的方式获取节点等效功率近似地考核系统状态。
二、降损措施
1.要加强城市电网的建设和改造。由于城市电网消耗约75%以上的电能,而且用电负荷不断增长,我国现有城市电网建设因投资不足设备陈旧,受电和配电能力差。简化电网的电压等级.减少重复的变电容量城市电网改造工程要求做到:从500kV到380/220V之间只经过4次变压。除东北部分电网采用500kV、220kV、63kV、10kV、380/220V5个等级外。其它电网采用500(330)kV、220kV、110(或35)kV、10kV、380/220V5个等级。即高压配电电压在110kV或35kV之间选择其中之一作为发展方向。非发展方向的网络采用逐步淘汰或升压的措施,建设合理的配网结构。
2.提高输电容量,优化利用发电资源
建设新的交流或直流输电线路,升级现有线路和使现有线路的运行逼近它们的热稳定极限,是提高输电容量的几种主要方法。
3.合理进行无功补偿,提高电网的功率因素
无功补偿按补偿方式可分为集中补偿和分散补偿。
4.抓紧电网建设,更换高耗能设备
导线的电阻和电抗与其截面积成反比.因此,截面积小的线路电阻和电抗大,在输送相同容量负荷情况下,其有功和无功损耗大。目前,配电网,特别是农网中,部分线路线径截面小,负荷重,导致线损率偏高。此外,配电网中还存在相当数量的高耗能配电变压器,其空载损耗P、短路损耗P、空载电流百分值I%、短路电压百分比U%等参数偏大.根据这些情况,应抓紧网架建设,强化电网结构,并按配电网发展规划,有计划、有步骤地分期分批进行配电设施的技术改造,更换配电网中残旧线路、小截面线路以及高耗能变压器。
5.降低输送电流、合理配置变电器
提高电网的电压运行水平,降低电网的输送电流。若变电站主变采用有载调压方式调压,调压比较方便,根据负荷情况,随时调节主变压器的分接开关保证电网电压处于规程规定的波动范围之内,最好略为偏高,避免负荷高峰期电网的电压水平过低而造成电能质量的下降,同时也可提高线路末端的电压,使线路电流下降,从而达到降损目的,例如:电压水平从额定值的95%升到105%时,线路所输送的电流降低9.5%,电能损耗下降18.2%。同样道理,对于用户配电变压器及10kV公用配变,可根据季节的变化,在规程规定电压波动范围内可合理调节配变的分接开关,尽量提高配网的电压运行水平,同样达到降损的目的。另外,可根据负荷的大小,利用变压器并列经济运行曲线分析负荷情况,合理切换,实行并列运行或是一单台主变运行,减少变电站的主变变损。
6.降损的管理措施
由管理因素和人的因素造成的线损称为管理线损。降低管理线损的措施有多种,而定期展开线损分析对于确保取得最佳的降耗目标和经济效益起着非常重要的作用。首先要比较统计线损率与理论线损率,若统计线损率过高,说明电力网漏电严重或管理方面存在较多问题.其次理论线损率与最佳线损率比较,如果理论线损率过高就说明了电力网结构或布局不合理,电力网运行不经济,最后如果固定损耗和可变损耗对比,若固定损耗所占比例较大,就说明了线路处于轻负荷运行状态,配电变压器负荷率低或者电力网长期在高于额定电压下运行。总之展开定期线损分析工作不仅可找出当前线损工作中的不足,指明降损方向,还可以找出电力网络结构的薄弱环节,发现电力网运行中存在的问题,并可以查找出线损升、降的原因,确立今后降损的主攻方向。
降损节电是复杂而艰巨的工作,既要从微观抓好各个环节具体的降损措施,又要从宏观上加强管理:从上到下建立起有技术负责人参加的线损管理队伍,定期进行线损分析,及时制定降损措施实施计划;搞好线损理论计算工作,推广理论线损在线测量,及时掌握网损分布和薄弱环节;制定切实可行的网损率计划指标,实行逐级承包考核,并与经济利益挂钩;搞好电网规划设计和电网改造工作,使网络布局趋于合理,运行处于经济状态;加强计量管理,落实有关规程。
虽然降低损耗的方式多种多样,但我们不应盲目模仿,而应按照具体要求来采取不同的降损措施。
参考文献:
[1]DL/T686-1999.中华人民共和国电力网电能损耗计算导则[S],2000
[2]高慧,配电网的网损计算与降损措施分析,安徽电力,2005
[3]张伯明,陈寿孙,高等电力网络分析[M],北京清华大学出版社,1996
[4]龙俸来,浅谈配电网的降损措施,华中电力,1999
[5]罗毅芳,刘巍,施流忠.电网线损理论计算与分析系统的研制,中国电力,1997(9)
[6]杨秀台,电力网线损的理论计算和分析,水利电力出版社,1985
关键字:电网 措施 线损
一、损耗分析
1.1理论线损计算法
在电力网的实际运行中,线损是不可避免的,它是由输送负荷的大小和送、变、配电设备的参数决定的,这部分损失电量可以用理论计算的方法求得,线损理论计算方法主要有均方根电流法、平均电流法、最大电流法、最大负荷损失小时法等。平均电流法、最大电流法是由均方根电流法派生出的方法,而最大负荷损失小时法主要适用于电力网的规划设计。比较有代表性的传统方法是均方根电流法。
均方根电流法是采用代表日的均方根电流来计算电力网电能损耗的方法。物理概念和意义是线路中流过的均方根电流所产生的电能损耗,相当于实际负荷在同一时期内所消耗的电能。其计算公式如下:
应用均方根电流法计算10kV配电线路线损主要存在以下问题:
①由于配电变压器的额定容量不能体现其实际用电量情况,因此对于没有实测负荷记录的配电变压器,用均方根电流核与变压器额定容量成正比的关系来计算一般不是完全符合实际负荷情况的。
②各分支线和各线段的均方根电流根据各负荷的均方根电流代数相加减而得到,而在一般情况下,实际系统各个负荷点的负荷曲线形状和功率因数都不相同,因此用负荷的均方根电流直接代数相加减来得到各分支线和各线段的均方根电流不尽合理。这是产生误差的主要原因。
1.2网损计算法
1.2.1均方根电流法
均方根电流法原理简单,易于掌握,对局部电网和个别元件的电能损耗计算或当线路出日处仅装设电流表时是相当有效的,尤其是在0.4-10kV配电网的电能损耗计算中,该法易于推广和普及,但缺点是负荷测录工作量庞大,需24h监测,准确率差,计算精度小,日由于当前我国电力系统运行管理缺乏自动反馈用户用电信息的手段,给计算带来困难,所以该法适用范围具有局限性。
1.2.2节点等值功率法
节点等值功率法方法简单,适用范围广,对运行电网进行网损的理论分析时,所依据的运行数据来自计费用电能表,即使不知道具体的负荷曲线形状,也能对计算结果的最大可能误差作出估计,并且电能表本身的准确级别比电流表要高,又有严格的定期校验制度,因此发电及负荷24h的电量和其他运行参数等原始数据比较准确,且容易获取。这种方法使收集和整理原始资料的工作大为简化,在本质上,这种方法是将电能损耗的计算问题转化为功率损耗的计算问题,或进一步转化为潮流计算问题,这种方法相对比较准确而又容易实现,因而在负荷功率变化小大的场合下可用于任意网络线损的计算,井得到较为满意的结果。但缺点是该法实际计算过程费时费力,且计算结果精度低。因为该法只是通过将实际连续变化的节点功率曲线当作阶梯性变化的功率曲线处理或查负荷曲线形状系数的方式获取节点等效功率近似地考核系统状态。
二、降损措施
1.要加强城市电网的建设和改造。由于城市电网消耗约75%以上的电能,而且用电负荷不断增长,我国现有城市电网建设因投资不足设备陈旧,受电和配电能力差。简化电网的电压等级.减少重复的变电容量城市电网改造工程要求做到:从500kV到380/220V之间只经过4次变压。除东北部分电网采用500kV、220kV、63kV、10kV、380/220V5个等级外。其它电网采用500(330)kV、220kV、110(或35)kV、10kV、380/220V5个等级。即高压配电电压在110kV或35kV之间选择其中之一作为发展方向。非发展方向的网络采用逐步淘汰或升压的措施,建设合理的配网结构。
2.提高输电容量,优化利用发电资源
建设新的交流或直流输电线路,升级现有线路和使现有线路的运行逼近它们的热稳定极限,是提高输电容量的几种主要方法。
3.合理进行无功补偿,提高电网的功率因素
无功补偿按补偿方式可分为集中补偿和分散补偿。
4.抓紧电网建设,更换高耗能设备
导线的电阻和电抗与其截面积成反比.因此,截面积小的线路电阻和电抗大,在输送相同容量负荷情况下,其有功和无功损耗大。目前,配电网,特别是农网中,部分线路线径截面小,负荷重,导致线损率偏高。此外,配电网中还存在相当数量的高耗能配电变压器,其空载损耗P、短路损耗P、空载电流百分值I%、短路电压百分比U%等参数偏大.根据这些情况,应抓紧网架建设,强化电网结构,并按配电网发展规划,有计划、有步骤地分期分批进行配电设施的技术改造,更换配电网中残旧线路、小截面线路以及高耗能变压器。
5.降低输送电流、合理配置变电器
提高电网的电压运行水平,降低电网的输送电流。若变电站主变采用有载调压方式调压,调压比较方便,根据负荷情况,随时调节主变压器的分接开关保证电网电压处于规程规定的波动范围之内,最好略为偏高,避免负荷高峰期电网的电压水平过低而造成电能质量的下降,同时也可提高线路末端的电压,使线路电流下降,从而达到降损目的,例如:电压水平从额定值的95%升到105%时,线路所输送的电流降低9.5%,电能损耗下降18.2%。同样道理,对于用户配电变压器及10kV公用配变,可根据季节的变化,在规程规定电压波动范围内可合理调节配变的分接开关,尽量提高配网的电压运行水平,同样达到降损的目的。另外,可根据负荷的大小,利用变压器并列经济运行曲线分析负荷情况,合理切换,实行并列运行或是一单台主变运行,减少变电站的主变变损。
6.降损的管理措施
由管理因素和人的因素造成的线损称为管理线损。降低管理线损的措施有多种,而定期展开线损分析对于确保取得最佳的降耗目标和经济效益起着非常重要的作用。首先要比较统计线损率与理论线损率,若统计线损率过高,说明电力网漏电严重或管理方面存在较多问题.其次理论线损率与最佳线损率比较,如果理论线损率过高就说明了电力网结构或布局不合理,电力网运行不经济,最后如果固定损耗和可变损耗对比,若固定损耗所占比例较大,就说明了线路处于轻负荷运行状态,配电变压器负荷率低或者电力网长期在高于额定电压下运行。总之展开定期线损分析工作不仅可找出当前线损工作中的不足,指明降损方向,还可以找出电力网络结构的薄弱环节,发现电力网运行中存在的问题,并可以查找出线损升、降的原因,确立今后降损的主攻方向。
降损节电是复杂而艰巨的工作,既要从微观抓好各个环节具体的降损措施,又要从宏观上加强管理:从上到下建立起有技术负责人参加的线损管理队伍,定期进行线损分析,及时制定降损措施实施计划;搞好线损理论计算工作,推广理论线损在线测量,及时掌握网损分布和薄弱环节;制定切实可行的网损率计划指标,实行逐级承包考核,并与经济利益挂钩;搞好电网规划设计和电网改造工作,使网络布局趋于合理,运行处于经济状态;加强计量管理,落实有关规程。
虽然降低损耗的方式多种多样,但我们不应盲目模仿,而应按照具体要求来采取不同的降损措施。
参考文献:
[1]DL/T686-1999.中华人民共和国电力网电能损耗计算导则[S],2000
[2]高慧,配电网的网损计算与降损措施分析,安徽电力,2005
[3]张伯明,陈寿孙,高等电力网络分析[M],北京清华大学出版社,1996
[4]龙俸来,浅谈配电网的降损措施,华中电力,1999
[5]罗毅芳,刘巍,施流忠.电网线损理论计算与分析系统的研制,中国电力,1997(9)
[6]杨秀台,电力网线损的理论计算和分析,水利电力出版社,1985