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【摘要】 随着科学技术的日益进步，各行各业的发展几乎都要依赖电力的支持，电力系统稳定安全运行己经关系到国家经济的发展。在电力系统运行和控制中，经济调度问题研究占有重要地位，在满足可靠供电和电能质量前提下，对电力系统运行的经济性进行优化，使系统获得巨大的经济效益，因此，电力系统经济调度研究具有极大的实际应用价值。
【关键词】 经济调度；综合计算和分析
一、电力系统经济调度
电力系统的经济性就是要高效率地生产电能、高效率地传输和分配电能，以及高效率地消耗能源。高效率地生产电能，其指标是使系统的总能源消耗量最小；高效率地传输和分配电能，其指标是使系统的网损率最小；高效率的消耗电能，牵涉到千千万万电能用户，要求使用高效用电设备，节约用电，降低单位产品的耗能量，提供每一度电的使用价值。
电力系统的经济性涉及广泛，贯穿于规划、建设施工、电能生产、电力传输等整个工程。从电力系统运行的角度分析其经济性，常称为经济调度，经济调度包括电力系统的有功优化，其目标是使电力系统的总能源消耗量最小；电力系统的无功优化，其目标是使系统的网损最小。
二、变电经济运行的主要途径
1、选择相对经济的运行方式
2、对变压器和供电线路的功率因数进行一定的均衡并使其得到提高。
3、对三相负荷进行一定的平衡，并相应的见效符合波动。与此同时应减少变压器的附加功率损耗。
4、对比变压器的运行分接头进行及时的调整，减少由变压器过电压运行而造成的功率耗损。
5、对变压器的冷却进行一定的加强并降低其损耗的同时提高变压器的负荷力。
6、尽量的对低耗能的变压器进行投运。
三、变压器的负载率
经济型是变压器运行的一大特点，其也是合理选择变压器容量时要考虑的重点之一。
四、变压器的负载与损耗之间的关系
变压器的有功功率损耗有两个部分组成的：空载损耗和负载损耗。其中，空载损耗是一个常数，而负载损耗与变压器的负载的平方是呈正比的。在一定的负载情况下，有功功率的公式为：P=Po+Pf
在此公式中：P为有功功率的损耗。Po是指空载的有功功率损耗，而Pf是指在一定程度的负载下的有功功率损耗。
五、不同运行方式下变压器有功功率的损耗对比
1）两台容量相同变压器的运行方式对比
一般都是单独一台变压器运行和两台变压器并列的运行。假设变压器的负载在这里为W，如果此时为这两台变压器的并列运行，那么变压器的总有功功率损耗应为：
P2t=2Po+1/4（W/We）2×Ph
如果在这两台变压器的负载时是由一台变压器单独运行而另一台做备用的时候，那么有功功率的损耗就为：
P1t=Po+1/4（W/We）2×Ph
当P1t=P2t的时候，通过公式可以计算出单台变压器带全部负载运行两台变压器并列运行。
六、采用节能变压器运行
国家经贸委电力在2002年的112号文件中有过相关通知，511型卷铁心变压器具有空载损耗比59系列变压器降低25%～30%，并且其效果也较明显，而S9系列变压器的损耗值比S7相比，其空载消耗就会降低10%，而其负载损耗可降低10%。综上所述，SZ11系列变压器是最为合适的选择。
七、对电网电压进行适当的控制并降低供电线路和变压器的损耗
电力网会出现线损的情况，一般情况下分为可变线损和不变线损两种。可变线损是指变压器绕组和线路到西安电阻之间的功率损耗；不变损耗是指变压器的铁心中的损耗和电容器之间的介质损耗。一般情况下，可变线损耗是根据电力网运行电压升高的同时而下降，但是不变损耗则是随着电力网运行的电压的升高而升高的。当在电力网正常运行的时候，不变损耗大于可变损耗的时候适当的对运行电压进行一定的降低会有利于降损。但是相对于35kv以上的电网组织，一般来讲都是铁损的网络消耗总值所占的比重会小于50%，但是在10kv以下的农电配电网一般所占总比重都是大于50%的。
（1）应该适当的提高35kv供电网的运行电压
在35kv供电网中，导线和变压器绕组中的负载功率大于变压器铁心中不变损耗，要想达到总消耗率下降的目的就得使运行电压的水平得到一定的提升。在这里变压器铁心损耗与总损耗的比率我们用D来表示、运行电压用E来表示的话，那么供电网总损耗下降的百分数之比就为：
&PL（%）=〔1—D（E/Eo）2—（1一D）（Eo/E）2〕×100
根据相关总损耗下降和电压水平提高之间的关系表可以看出其规律。但在这里我们应该注意一点，随着水平電压的提高，负荷所采用的功率就会有所增加。具体增加的情况为：当在额定电压附近的时候，此时的电压会提高1%，其中负荷的有功功率和符合的无功功率都会相应的增大1%和2%。综上所述，只有将其限制在电业平移的规定标准之内就可以有效的提高运行电压的总体水平。
（2）对10kv出线的电压水平进行一定程度上的降低
一般情况下，10kv农村配电网中的变压器铁损在配电网总损失中所占的比重是60%和80%之间，但有的时候会更高。产生此种情况的原因不外乎小容量变压器的空载消耗相对较大，但此时农村电力的负荷率普遍偏低，这就会使变压器长时间处于轻载的状态。另一点需要注意的是就是配电变压器中高能耗变压器所占的比重较大，相对10kv的农电线路来讲，适当的降低运行电压无疑是最好的降低功率和电能损耗的方法。
在额定电压周围电压降低1%的时候，负荷的有功功率和无功功率这两种功率将分别减少1.5%和3%，这样就会适当的减少电网经过功率的相关损耗。其中也要将其限制在电压偏移的允许范围内。 八、对变压器的分解开关进行及时的调整
35kv变电所的主变是有一台调整电压载调压变压器，但是因为电网的运行电压对变压器造成的损耗相对较大，所以当变压器过电压5%运行的时候，铁损将会被增加到50%以上。同时也会使变压器的空载电流增加，铁心如果超过电压5%运行的时候，空载电流将会被增加到一倍左右。综上所述：无功损耗和电能的高度损耗将会随着空载电流的增加而增加。
九、对功率因数进行有效提高并相对减少输送的无功功率，加强变压器的冷却，降低变压器损耗通常，电力网中的原件电能损耗的基本计算公式为：
△P=（P2+Q2）/E2×R
根据上述公式可以知道，元件的无功大那么变压器的损耗就会变大。在电力网中用电容器来就地平衡无功，并能实现无功功率的相对平衡，不仅可以改善电压的质量，也能提高供电网运行的经济运行。在一定程度加强变压器的冷却，并使变压器的损耗降低的同时提高其负荷力变压器的自然寿命受温度的影响。其中为95℃的时候，之后每升高6℃或8℃它的自然寿命就会被减少一半。
十、电力系统的有功优化
1、节能发电调度
节能发电调度指在保障電力可靠供应的前提下，按照节能、经济的原则，优先调度可再生发电资源，按机组能耗和污染物排放水平由低到高排序，依次调用化石类发电资源，最大限度地减少能源、资源消耗和污染物排放。
2、发电机组排序
机组效率的不同，体现在机组能耗多少上，为节能、经济调度，制定发电厂各机组优先级，按机组效率高低发布发电计划曲线。发电机组效率的比较按照发电设备的销量特性及等耗量微增率共同测算。发电设备的销量特性，描述了发电设备单位时间内消耗的能源与发出的有功功率之间的关系；等耗量微增率特征，指各机组以相等的等耗量微增率运行并满足功率平衡约束时，系统的总耗量最小。
3、提升负荷预测准确度
负荷预测在经济调度中起到十分重要的作用。通常电网提前预测下一阶段电网负荷情况，并考虑机组检修、燃料、天气等情况，制定各电厂机组排序、计划发电曲线、备用容量等，在实际的电网运行中，电厂基本按照计划曲线出力，若电力系统实际负荷曲线与计划曲线有较大偏差，调度系统会根据实际情况调整出力，为了快速适应负荷变化量，甚至启动抽水蓄能机组，随后再调整调节速率相对较慢的机组，这是十分不经济的。不同的机组经济性不同，综合考虑节假日、温度、天气、湿度等因素，有效提升负荷预测准确性，对经济调度有积极的促进作用。
4、电力系统的无功优化
电力系统无功优化的内容包括两方面：无功负荷的最优分配和无功补偿的最优分配，其目标是满足系统无功需求和电压约束的前提下使系统的网损最小。
1）无功就地平衡
由于前期电网规划建设、区域负荷特性、无功补偿容量配置等的不可预见性，电力系统很难实现10kV无功补偿装置电容器、电抗器与无功负荷的供需平衡。电力系统无功电压管理均采用“分层分区、就地平衡”的原理，城市地区电网通常划分与220kV变电站有电气连接的低电压等级的110kV变电站为一个区域，在保证电压合格的前提下，减少220kV主变的无功下载量，实现片网无功就地平衡。
2）优化电网运行方式
电网的运行方式决定电力系统潮流分布，即可通过优化线路、主变的运行方式达到经济调度的目的。在重大节假日期间，尤其工业城市，各类工厂、企业逐步停工休假，电网负荷也随着节假日的到来快速下降，有功、无功需求也减少，部分主变、线路负荷降低，又由于线路本身为容性，尤其城市电缆线路，向电网倒送大量无功，使得电网无功充足，甚至向电网关口反送无功，功率因素明显下降，此时就需要退出大量无功补偿设备，并适当调整电网运行方式来实现无功就地平衡。根据实际运行经验，节假日合理调整运行方式，停运部分主变、线路，实现电网经济调度。
结束语
经济性是提高供电企业效益重要保证。电网经济调度是一项复杂的工程，需协调各部门工作，同时需充分利用现有自动化技术，优化电网运行方式、合理安排停电检修计划、加强经济运行分析，不断提升经济调度水平，提升社会经济效益。
参考文献：
[1]国务院办公厅，国务院办公厅关于转发发展改革委等部门《节能发电调度办法（试行）》的通知（国办发[2007]53号文）[z]，北京：国务院，2007
[2]尚金成：兼顾市场机制的主要节能发电调度模式比较研究[J]，电网技术，2008，52（4）：78-85
[3]尚金成张立庆：电力节能减排与资源优化配置技术的研究与应用[J]，电网技术，2007，31（22）：58-63
【关键词】 经济调度；综合计算和分析
一、电力系统经济调度
电力系统的经济性就是要高效率地生产电能、高效率地传输和分配电能，以及高效率地消耗能源。高效率地生产电能，其指标是使系统的总能源消耗量最小；高效率地传输和分配电能，其指标是使系统的网损率最小；高效率的消耗电能，牵涉到千千万万电能用户，要求使用高效用电设备，节约用电，降低单位产品的耗能量，提供每一度电的使用价值。
电力系统的经济性涉及广泛，贯穿于规划、建设施工、电能生产、电力传输等整个工程。从电力系统运行的角度分析其经济性，常称为经济调度，经济调度包括电力系统的有功优化，其目标是使电力系统的总能源消耗量最小；电力系统的无功优化，其目标是使系统的网损最小。
二、变电经济运行的主要途径
1、选择相对经济的运行方式
2、对变压器和供电线路的功率因数进行一定的均衡并使其得到提高。
3、对三相负荷进行一定的平衡，并相应的见效符合波动。与此同时应减少变压器的附加功率损耗。
4、对比变压器的运行分接头进行及时的调整，减少由变压器过电压运行而造成的功率耗损。
5、对变压器的冷却进行一定的加强并降低其损耗的同时提高变压器的负荷力。
6、尽量的对低耗能的变压器进行投运。
三、变压器的负载率
经济型是变压器运行的一大特点，其也是合理选择变压器容量时要考虑的重点之一。
四、变压器的负载与损耗之间的关系
变压器的有功功率损耗有两个部分组成的：空载损耗和负载损耗。其中，空载损耗是一个常数，而负载损耗与变压器的负载的平方是呈正比的。在一定的负载情况下，有功功率的公式为：P=Po+Pf
在此公式中：P为有功功率的损耗。Po是指空载的有功功率损耗，而Pf是指在一定程度的负载下的有功功率损耗。
五、不同运行方式下变压器有功功率的损耗对比
1）两台容量相同变压器的运行方式对比
一般都是单独一台变压器运行和两台变压器并列的运行。假设变压器的负载在这里为W，如果此时为这两台变压器的并列运行，那么变压器的总有功功率损耗应为：
P2t=2Po+1/4（W/We）2×Ph
如果在这两台变压器的负载时是由一台变压器单独运行而另一台做备用的时候，那么有功功率的损耗就为：
P1t=Po+1/4（W/We）2×Ph
当P1t=P2t的时候，通过公式可以计算出单台变压器带全部负载运行两台变压器并列运行。
六、采用节能变压器运行
国家经贸委电力在2002年的112号文件中有过相关通知，511型卷铁心变压器具有空载损耗比59系列变压器降低25%～30%，并且其效果也较明显，而S9系列变压器的损耗值比S7相比，其空载消耗就会降低10%，而其负载损耗可降低10%。综上所述，SZ11系列变压器是最为合适的选择。
七、对电网电压进行适当的控制并降低供电线路和变压器的损耗
电力网会出现线损的情况，一般情况下分为可变线损和不变线损两种。可变线损是指变压器绕组和线路到西安电阻之间的功率损耗；不变损耗是指变压器的铁心中的损耗和电容器之间的介质损耗。一般情况下，可变线损耗是根据电力网运行电压升高的同时而下降，但是不变损耗则是随着电力网运行的电压的升高而升高的。当在电力网正常运行的时候，不变损耗大于可变损耗的时候适当的对运行电压进行一定的降低会有利于降损。但是相对于35kv以上的电网组织，一般来讲都是铁损的网络消耗总值所占的比重会小于50%，但是在10kv以下的农电配电网一般所占总比重都是大于50%的。
（1）应该适当的提高35kv供电网的运行电压
在35kv供电网中，导线和变压器绕组中的负载功率大于变压器铁心中不变损耗，要想达到总消耗率下降的目的就得使运行电压的水平得到一定的提升。在这里变压器铁心损耗与总损耗的比率我们用D来表示、运行电压用E来表示的话，那么供电网总损耗下降的百分数之比就为：
&PL（%）=〔1—D（E/Eo）2—（1一D）（Eo/E）2〕×100
根据相关总损耗下降和电压水平提高之间的关系表可以看出其规律。但在这里我们应该注意一点，随着水平電压的提高，负荷所采用的功率就会有所增加。具体增加的情况为：当在额定电压附近的时候，此时的电压会提高1%，其中负荷的有功功率和符合的无功功率都会相应的增大1%和2%。综上所述，只有将其限制在电业平移的规定标准之内就可以有效的提高运行电压的总体水平。
（2）对10kv出线的电压水平进行一定程度上的降低
一般情况下，10kv农村配电网中的变压器铁损在配电网总损失中所占的比重是60%和80%之间，但有的时候会更高。产生此种情况的原因不外乎小容量变压器的空载消耗相对较大，但此时农村电力的负荷率普遍偏低，这就会使变压器长时间处于轻载的状态。另一点需要注意的是就是配电变压器中高能耗变压器所占的比重较大，相对10kv的农电线路来讲，适当的降低运行电压无疑是最好的降低功率和电能损耗的方法。
在额定电压周围电压降低1%的时候，负荷的有功功率和无功功率这两种功率将分别减少1.5%和3%，这样就会适当的减少电网经过功率的相关损耗。其中也要将其限制在电压偏移的允许范围内。 八、对变压器的分解开关进行及时的调整
35kv变电所的主变是有一台调整电压载调压变压器，但是因为电网的运行电压对变压器造成的损耗相对较大，所以当变压器过电压5%运行的时候，铁损将会被增加到50%以上。同时也会使变压器的空载电流增加，铁心如果超过电压5%运行的时候，空载电流将会被增加到一倍左右。综上所述：无功损耗和电能的高度损耗将会随着空载电流的增加而增加。
九、对功率因数进行有效提高并相对减少输送的无功功率，加强变压器的冷却，降低变压器损耗通常，电力网中的原件电能损耗的基本计算公式为：
△P=（P2+Q2）/E2×R
根据上述公式可以知道，元件的无功大那么变压器的损耗就会变大。在电力网中用电容器来就地平衡无功，并能实现无功功率的相对平衡，不仅可以改善电压的质量，也能提高供电网运行的经济运行。在一定程度加强变压器的冷却，并使变压器的损耗降低的同时提高其负荷力变压器的自然寿命受温度的影响。其中为95℃的时候，之后每升高6℃或8℃它的自然寿命就会被减少一半。
十、电力系统的有功优化
1、节能发电调度
节能发电调度指在保障電力可靠供应的前提下，按照节能、经济的原则，优先调度可再生发电资源，按机组能耗和污染物排放水平由低到高排序，依次调用化石类发电资源，最大限度地减少能源、资源消耗和污染物排放。
2、发电机组排序
机组效率的不同，体现在机组能耗多少上，为节能、经济调度，制定发电厂各机组优先级，按机组效率高低发布发电计划曲线。发电机组效率的比较按照发电设备的销量特性及等耗量微增率共同测算。发电设备的销量特性，描述了发电设备单位时间内消耗的能源与发出的有功功率之间的关系；等耗量微增率特征，指各机组以相等的等耗量微增率运行并满足功率平衡约束时，系统的总耗量最小。
3、提升负荷预测准确度
负荷预测在经济调度中起到十分重要的作用。通常电网提前预测下一阶段电网负荷情况，并考虑机组检修、燃料、天气等情况，制定各电厂机组排序、计划发电曲线、备用容量等，在实际的电网运行中，电厂基本按照计划曲线出力，若电力系统实际负荷曲线与计划曲线有较大偏差，调度系统会根据实际情况调整出力，为了快速适应负荷变化量，甚至启动抽水蓄能机组，随后再调整调节速率相对较慢的机组，这是十分不经济的。不同的机组经济性不同，综合考虑节假日、温度、天气、湿度等因素，有效提升负荷预测准确性，对经济调度有积极的促进作用。
4、电力系统的无功优化
电力系统无功优化的内容包括两方面：无功负荷的最优分配和无功补偿的最优分配，其目标是满足系统无功需求和电压约束的前提下使系统的网损最小。
1）无功就地平衡
由于前期电网规划建设、区域负荷特性、无功补偿容量配置等的不可预见性，电力系统很难实现10kV无功补偿装置电容器、电抗器与无功负荷的供需平衡。电力系统无功电压管理均采用“分层分区、就地平衡”的原理，城市地区电网通常划分与220kV变电站有电气连接的低电压等级的110kV变电站为一个区域，在保证电压合格的前提下，减少220kV主变的无功下载量，实现片网无功就地平衡。
2）优化电网运行方式
电网的运行方式决定电力系统潮流分布，即可通过优化线路、主变的运行方式达到经济调度的目的。在重大节假日期间，尤其工业城市，各类工厂、企业逐步停工休假，电网负荷也随着节假日的到来快速下降，有功、无功需求也减少，部分主变、线路负荷降低，又由于线路本身为容性，尤其城市电缆线路，向电网倒送大量无功，使得电网无功充足，甚至向电网关口反送无功，功率因素明显下降，此时就需要退出大量无功补偿设备，并适当调整电网运行方式来实现无功就地平衡。根据实际运行经验，节假日合理调整运行方式，停运部分主变、线路，实现电网经济调度。
结束语
经济性是提高供电企业效益重要保证。电网经济调度是一项复杂的工程，需协调各部门工作，同时需充分利用现有自动化技术，优化电网运行方式、合理安排停电检修计划、加强经济运行分析，不断提升经济调度水平，提升社会经济效益。
参考文献：
[1]国务院办公厅，国务院办公厅关于转发发展改革委等部门《节能发电调度办法（试行）》的通知（国办发[2007]53号文）[z]，北京：国务院，2007
[2]尚金成：兼顾市场机制的主要节能发电调度模式比较研究[J]，电网技术，2008，52（4）：78-85
[3]尚金成张立庆：电力节能减排与资源优化配置技术的研究与应用[J]，电网技术，2007，31（22）：58-63