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[摘要]通过对甘肃电网降损措施及存在问题分析,分层次设计甘肃电网节能评估指标,确定包括电网线损率、线损电量、综合节能量、电网节能新技术推广数量和容量、跨区交易电量、新能源上网电量、发电权交易电量、电力需求侧管理项目数量和容量、电动汽车充电站数量、容量和充电量等指标,并结合上述指标提出了甘肃电网在进一步提升降损节能效果的建议。
[关键词]降损;节能;评估指标
中图分类号:TM727.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0112-01
0 电网概况
截至2012年,甘肃电网统调总装机容量为2957.5万千瓦,其中火电1553万千瓦,占52.5%,水电704万千瓦,占23.8%,风电646万千瓦,占21.8%,光伏发电54.5万千瓦,占1.89%。
2008年甘肃省售电量增长率6.49%,线损率为6.02%,同比降低0.19个百分点。2009年甘肃省售电量增长率1.74%,线损率为5.88%,同比降低0.13个百分点。2010年甘肃省售电量增长率23.63%,线损率为5.61%,同比降低0.27个百分点。2011年甘肃省售电量增长率11.24%,线损率为4.9%,同比降低0.71个百分点。2012年甘肃省售电量增长率10.02%,线损率为4.89%,同比降低0.01个百分点。
过去五年内随着金融危机后经济形势的好转,甘肃省售电量增长率在2010年达到最大值23.63%,近两年由于经济环境恶化,售电量增长率出现了下滑;而线损率由于降损技术的不断深化应用和电网建设步伐的加快,呈现逐年下降趋势,其下降率于2011年达到最大,降低0.71个百分点,但2012年较2011年线损率变化不大,说明线损管理方面迫切需要进一步改进技术和管理方式,寻找新的降低途径。
1 线损管理现状及存在问题
1.1 无功电压管理的科技程度偏低
AVC、SVC以及基于SCADA的无功优化软件等新型设备和控制手段在甘肃电网几乎没有应用,不能对无功适时、就地平衡,给电网经济运行和供电质量带来诸多不利影响。
1.2 电容器存在严重不足
由于电容器一旦投入运行,就是全容量满负荷运行,特别是电网谐波源较为集中的地方,电容器组的运行环境较为恶劣,电容器组损坏比较频繁。特别是网内运行的金属化膜自愈式电容器,运行不到5年,已出现整组电容减容超标无法投运。
1.3 电网网架不完善
甘肃电网大部分线路为单电源放射式供电,没有形成环网供电,电源布局不合理,存在近电远供,迂回供电,部分35kV变电站“串葫芦”接线较多,且线路很长,线损高。加之,35kV电网运行方式单一,35kV变电站多为单电源供电,在非农灌期负荷小,部分主变长期处于空载状态,个别负荷率不足40%,影响电网经济运行。
此外,配電线路多由历年负荷发展延伸形成,大部分地段导线线径偏小,架设标准低,迂回供电,卡脖子现象严重;配电网网架结构薄弱,设备陈旧,0.4kV低压配网隐患较多,部分地区农网结构比例配置不合理,供电半径过长,负荷密度低。
1.4 设备老化问题突出
甘肃在网运行主变中,还有较多是高耗能的铝线圈变压器,变压器的绝缘裕度、安全绝缘距离、动热稳定性能、抗突发短路电流冲击能力等都不满足现行国标和行业规定,因运行时间长积累缺陷多,极易发生故障,可靠性下降,给安全生产带来极大隐患。输配电网局部改造与建设跟不上用电增长的需要,尤其在经济发展较快地区“卡脖子”情况还较为明显。
1.5 管理不到位
甘肃电网位于西北电网中心,承担着西北各省联络线的功能,在通过甘肃电网交换功率的过程中产生的过网网损并无科学、有效的管理与计算办法;线损分析管理手段落后,缺乏基于全公司的电能量采集分析统计和线损管理分析系统。同时还存在计量设备不到位引起的线路计算线损偏大、主变线损没法统计及110kV以下低压电网及用户的容性无功补偿不足等严重问题增加网损。
2 评估指标
近年来,甘肃电网通过加强体系建设、加快电网建设和改造,积极采用节能新技术,完善节能管理制度,加强线损率等指标管理,开展电网经济运行工作,提高线损管理技术水平,节能降耗成绩显著,在整个电力行业的节能减排中发挥了重要作用,同时甘肃公司还通过充分发挥平台作用,促进全社会节能减排。
根据甘肃电网降损措施实施效果及存在的问题,分层次设计甘肃电网节能评估指标,确定了包括电网线损率、线损电量、综合节能量、电网节能新技术推广数量和容量、跨区交易电量、新能源上网电量、发电权交易电量、电力需求侧管理项目数量和容量、电动汽车充电站数量、容量和充电量等节能评估指标,用于综合衡量甘肃电网自身节能和促进全社会节能的情况,衡量其在促进清洁能源发展、推进电力需求侧管理、推动电动汽车发展、加强能源资源优化配置等方面的作用。
为确保电网安全运行,促进电网降损节能,必须加强均衡用电技术研究,优化用电方式,增强蜂谷时间观念,实施“稳峰填谷”措施,使之达到均衡用电而提高负荷率。在提高终端设备用电效率的同时,通过能效管理、负荷管理、有序用电等途径减少电量消耗。降低对电力的需求,客观上减少火电厂的发电量,从而助推节能减排。
3 提升措施
3.1 加快电网建设与技术改造
加快电网“十二五”规划的实施,按规划的目标电网加快电网建设与技术改造,简化电压等级,实施升压改造,减少迂回供电,增加导线线径,分地区建设强大电源,完善110kV环网,优化220kV、35kV、6kV网络结构,把市区和有条件的220kV、35kV变电站退出运行,中心城市实现环网、县城实现双电源供电,主要城镇6kV配网升压为10kV;强化110kV及10kV供电网络,对老旧高损输变配设施进行改造新建,提高电网坚强度、稳定度。
3.2 积极推广电能采集系统
在公司范围内逐步实现变电站全面实行电能量系统应用,将能够实现供电量和售电量全部辖区内100%远抄覆盖,方便、快捷、高效率的完成电能量的远程数据采集、计算、监控、分析等工作,加强线损分析和管控能力。
3.3 优化电网运行方式
各级调度部门要根据电网季节性负荷特征和系统潮流分布,及时调整电网运行方式,优化系统潮流分布,提高电网电压质量,减少无功串流,降低主网网损。
3.4 规范线损管理
加大线损指标的分析和测算分解,实施主网线损“分级分区”的管理制度,严格执行线损管理办法,做到认真分析、科学统计、查证线损高低的原因,并寻找方案使线损保持下降的趋势。结合实际,制定和修订各类管理制度和办法,向相关部门分解下达线损率计划指标,进行指标承包,分级管理。
注重线损理论计算,指导降损措施计划的实施,继续组织开展电网负荷实测线损理论计算,通过计算,得出科学的线损基数,切实掌握线损情况,全面掌握和分析线损情况,用理论线损来指导我们的技术降损工作,为电网建设和技术改造提供依据。
4 结论
本文结合甘肃电网线损管理现状,通过分析甘肃电网降损措施及存在的问题,分层次设计了甘肃电网节能评估指标,用于综合衡量甘肃电网自身节能和促进全社会节能的情况。最后,从电网建设、技术改造、电网运行方式、用电信息采集及线损管理等方面提出具体建议,有利于甘肃电网降损节能成果得到提升。
参考文献
[1] 贵州电力实验研究院.电力网降损节能手册[M].中国电力出版社,2005.
[2] 姜明军等.电网公司社会节能服务动态指标体系研究[J].科技探索,2011.
[3] 北京发展和改革委员会.节能管理与新机制篇[M].中国环境出版社,2008.
[4] 姜明军等.节能减排对电网企业的影响及对策分析[J].能源研究与利用,2011.
作者简介
姜明军,男,山东潍坊人,清华大学水利水电工程专业,硕士毕业,电力工程师。
丁筱筠,女,甘肃民勤人,西安交通大学控制科学与工程专业,硕士毕业,助理工程师。
王小龙,男,陕西永寿人,华北电力大学电力系统自动化及其控制,本科毕业,电力工程师。
[关键词]降损;节能;评估指标
中图分类号:TM727.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0112-01
0 电网概况
截至2012年,甘肃电网统调总装机容量为2957.5万千瓦,其中火电1553万千瓦,占52.5%,水电704万千瓦,占23.8%,风电646万千瓦,占21.8%,光伏发电54.5万千瓦,占1.89%。
2008年甘肃省售电量增长率6.49%,线损率为6.02%,同比降低0.19个百分点。2009年甘肃省售电量增长率1.74%,线损率为5.88%,同比降低0.13个百分点。2010年甘肃省售电量增长率23.63%,线损率为5.61%,同比降低0.27个百分点。2011年甘肃省售电量增长率11.24%,线损率为4.9%,同比降低0.71个百分点。2012年甘肃省售电量增长率10.02%,线损率为4.89%,同比降低0.01个百分点。
过去五年内随着金融危机后经济形势的好转,甘肃省售电量增长率在2010年达到最大值23.63%,近两年由于经济环境恶化,售电量增长率出现了下滑;而线损率由于降损技术的不断深化应用和电网建设步伐的加快,呈现逐年下降趋势,其下降率于2011年达到最大,降低0.71个百分点,但2012年较2011年线损率变化不大,说明线损管理方面迫切需要进一步改进技术和管理方式,寻找新的降低途径。
1 线损管理现状及存在问题
1.1 无功电压管理的科技程度偏低
AVC、SVC以及基于SCADA的无功优化软件等新型设备和控制手段在甘肃电网几乎没有应用,不能对无功适时、就地平衡,给电网经济运行和供电质量带来诸多不利影响。
1.2 电容器存在严重不足
由于电容器一旦投入运行,就是全容量满负荷运行,特别是电网谐波源较为集中的地方,电容器组的运行环境较为恶劣,电容器组损坏比较频繁。特别是网内运行的金属化膜自愈式电容器,运行不到5年,已出现整组电容减容超标无法投运。
1.3 电网网架不完善
甘肃电网大部分线路为单电源放射式供电,没有形成环网供电,电源布局不合理,存在近电远供,迂回供电,部分35kV变电站“串葫芦”接线较多,且线路很长,线损高。加之,35kV电网运行方式单一,35kV变电站多为单电源供电,在非农灌期负荷小,部分主变长期处于空载状态,个别负荷率不足40%,影响电网经济运行。
此外,配電线路多由历年负荷发展延伸形成,大部分地段导线线径偏小,架设标准低,迂回供电,卡脖子现象严重;配电网网架结构薄弱,设备陈旧,0.4kV低压配网隐患较多,部分地区农网结构比例配置不合理,供电半径过长,负荷密度低。
1.4 设备老化问题突出
甘肃在网运行主变中,还有较多是高耗能的铝线圈变压器,变压器的绝缘裕度、安全绝缘距离、动热稳定性能、抗突发短路电流冲击能力等都不满足现行国标和行业规定,因运行时间长积累缺陷多,极易发生故障,可靠性下降,给安全生产带来极大隐患。输配电网局部改造与建设跟不上用电增长的需要,尤其在经济发展较快地区“卡脖子”情况还较为明显。
1.5 管理不到位
甘肃电网位于西北电网中心,承担着西北各省联络线的功能,在通过甘肃电网交换功率的过程中产生的过网网损并无科学、有效的管理与计算办法;线损分析管理手段落后,缺乏基于全公司的电能量采集分析统计和线损管理分析系统。同时还存在计量设备不到位引起的线路计算线损偏大、主变线损没法统计及110kV以下低压电网及用户的容性无功补偿不足等严重问题增加网损。
2 评估指标
近年来,甘肃电网通过加强体系建设、加快电网建设和改造,积极采用节能新技术,完善节能管理制度,加强线损率等指标管理,开展电网经济运行工作,提高线损管理技术水平,节能降耗成绩显著,在整个电力行业的节能减排中发挥了重要作用,同时甘肃公司还通过充分发挥平台作用,促进全社会节能减排。
根据甘肃电网降损措施实施效果及存在的问题,分层次设计甘肃电网节能评估指标,确定了包括电网线损率、线损电量、综合节能量、电网节能新技术推广数量和容量、跨区交易电量、新能源上网电量、发电权交易电量、电力需求侧管理项目数量和容量、电动汽车充电站数量、容量和充电量等节能评估指标,用于综合衡量甘肃电网自身节能和促进全社会节能的情况,衡量其在促进清洁能源发展、推进电力需求侧管理、推动电动汽车发展、加强能源资源优化配置等方面的作用。
为确保电网安全运行,促进电网降损节能,必须加强均衡用电技术研究,优化用电方式,增强蜂谷时间观念,实施“稳峰填谷”措施,使之达到均衡用电而提高负荷率。在提高终端设备用电效率的同时,通过能效管理、负荷管理、有序用电等途径减少电量消耗。降低对电力的需求,客观上减少火电厂的发电量,从而助推节能减排。
3 提升措施
3.1 加快电网建设与技术改造
加快电网“十二五”规划的实施,按规划的目标电网加快电网建设与技术改造,简化电压等级,实施升压改造,减少迂回供电,增加导线线径,分地区建设强大电源,完善110kV环网,优化220kV、35kV、6kV网络结构,把市区和有条件的220kV、35kV变电站退出运行,中心城市实现环网、县城实现双电源供电,主要城镇6kV配网升压为10kV;强化110kV及10kV供电网络,对老旧高损输变配设施进行改造新建,提高电网坚强度、稳定度。
3.2 积极推广电能采集系统
在公司范围内逐步实现变电站全面实行电能量系统应用,将能够实现供电量和售电量全部辖区内100%远抄覆盖,方便、快捷、高效率的完成电能量的远程数据采集、计算、监控、分析等工作,加强线损分析和管控能力。
3.3 优化电网运行方式
各级调度部门要根据电网季节性负荷特征和系统潮流分布,及时调整电网运行方式,优化系统潮流分布,提高电网电压质量,减少无功串流,降低主网网损。
3.4 规范线损管理
加大线损指标的分析和测算分解,实施主网线损“分级分区”的管理制度,严格执行线损管理办法,做到认真分析、科学统计、查证线损高低的原因,并寻找方案使线损保持下降的趋势。结合实际,制定和修订各类管理制度和办法,向相关部门分解下达线损率计划指标,进行指标承包,分级管理。
注重线损理论计算,指导降损措施计划的实施,继续组织开展电网负荷实测线损理论计算,通过计算,得出科学的线损基数,切实掌握线损情况,全面掌握和分析线损情况,用理论线损来指导我们的技术降损工作,为电网建设和技术改造提供依据。
4 结论
本文结合甘肃电网线损管理现状,通过分析甘肃电网降损措施及存在的问题,分层次设计了甘肃电网节能评估指标,用于综合衡量甘肃电网自身节能和促进全社会节能的情况。最后,从电网建设、技术改造、电网运行方式、用电信息采集及线损管理等方面提出具体建议,有利于甘肃电网降损节能成果得到提升。
参考文献
[1] 贵州电力实验研究院.电力网降损节能手册[M].中国电力出版社,2005.
[2] 姜明军等.电网公司社会节能服务动态指标体系研究[J].科技探索,2011.
[3] 北京发展和改革委员会.节能管理与新机制篇[M].中国环境出版社,2008.
[4] 姜明军等.节能减排对电网企业的影响及对策分析[J].能源研究与利用,2011.
作者简介
姜明军,男,山东潍坊人,清华大学水利水电工程专业,硕士毕业,电力工程师。
丁筱筠,女,甘肃民勤人,西安交通大学控制科学与工程专业,硕士毕业,助理工程师。
王小龙,男,陕西永寿人,华北电力大学电力系统自动化及其控制,本科毕业,电力工程师。