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摘要 :通过分析,结合新密电网的實际运行情况,提出了合理调整电网运行电压;加强无功管理,提高电网功率因数;调整变压器的经济运行;调整负荷曲线,平衡三相负荷;加强调度员经济调度的考核;加强电网经济运行分析工作;合理安排设备检修等措施,从而达到降低电网能量损耗,实现经济运行的目的。
电力系统经济运行的基本原则是:在保证电力系统安全可靠运行和电能质量符合标准的前提下,尽量提高电能生产和输送的效率。对运行中的电力设备,要降低损耗,首先必须从合理安排系统运行方式人手,因为这些措施不仅不需要增加投资,而且在降低损耗的技术措施中,是最合理和最经济的。通过适当提高电网的运行电压;合理组织变压器的经济运行;调整用户的负荷曲线;安排好设备检修计划等措施来加强电网的运行管理,才能实现电网的经济运行,从而达到降低系统损耗的目的。
关键词: 电网电压 无功管理 功率因数 负荷平衡
1 合理调整电网运行电压
1.1变压器的损耗
变压器的损耗主要由铜损和铁损组成。变压器的铜损和绕组中的电流平方成正比,与运行电压的平方成反比。因此,称为可变损耗,用△PK表示。变压器的铁芯损耗(铁损)与铁芯中的感应磁通有关,也即与变压器的运行电压有关,变压器铁损与电网运行电压的平方成正比,与绕组中的电流无关。由于系统的运行电压,基本保持稳定,因此铁损的变 化也很小,称为不可变损耗,用△P0表示。下面就两台中的单台、并列两种不同运行方式对降损的影响做分析,不考虑无功功率损耗所引起的有功功率损耗。
1.1.1 双绕组变压器的单台、并列运行
单台运行的有功功率损耗:
1.1.3 示例
如110kV观音堂变电站,每年6~8月份为用电高峰期,其余时间均为普通工业和民用照明用电,全年三侧负荷的功率因数几乎同起同落相差不大,中压侧35kV负荷约占总负荷的80%。
两台主变各侧额定短路损耗见表2,计算用系数见表3。
1.2输电导线的损耗
输电导线的损耗用△PL表示。
导线的损耗和导线中的电流平方成正比,与电网运行电压的平方成反比。因此导线的损耗也是可变损耗。
由此可知,电网的总损耗为:∑△P=△PK+△P0+△PL
其中变压器铁损△P0 (不可变损耗)在电网运行电压提高,变压器分接头作相应调整后,可接近不变。而变压器铜损及线路损耗的和△PK +△PL(可变损耗)与电网的运行电压的平方成反比。当△PK +△PL(可变损耗)占电网总损耗∑△P的比例大于50%时,适当提高电网运行电压可明显降低电网损耗。当∑△P0(不可变损耗)占电网总损耗∑△P的比例大于50%时,应适当降低电网运行电压,才能降低电网的损耗。通过以上分析,由于变压器供电负荷较大,电网可变损耗占的比例一般大于50%,因此调度可以采用以下方法组织电网的经济运行,适当提高电网的运行电压水平:
1.2.1调度适时调整管辖范围内1lOkV各变电所主变分接头档位,提高各所lOkV母线电压,并控制在电压合格范围,从而提高1lOkV配电网的电压水平。
1.2.2应加强管辖变电所电容补偿装置的投退,在负荷高峰期,尽量投入电容器,在负荷低谷期,适当退出电容器,使各所lOkV母线电压维持在较高的合格水平。
1.2.3在年负荷高峰期,应要求各供电所及时调整配网变压器台档位,适当提高lOkV变压器低压侧380V配电网的运行电压。
2 加强无功运行管理,提高电网功率因数
对于运行中的电网,无功功率在电网中传输,增加了导线的有功功率损耗,而实现无功功率的分层分区就地平衡,不仅可改善电压质量,对提高电网运行的经济性也有重大作用。 线路功率损耗与电网功率因数的平方成反比,功率因数提高时,电网能量损耗下降。目前一些变电站无功优化管理工作中存在几个方面问题:
2.1因用电负荷的增加变电站主变压器进行了增容,而电容器补偿容量没有随之增加。
2.2有的变电站配备的电容器容量过大不能投入运行。
2.3用电高峰可正常投入运行的电容器到低谷时则向系统反送无功。调度必须与生技部门相互配合,对各变电站电容器补偿容量进行合理计算调整,最好采用可调式密集型电容器。
3 组织变压器的经济运行
对于35kV及以上输变电网,在一个变电所内装设有n(n≥2)台容量及型号相同的变压器,总负荷功率为S,且n台主变并联运行时,则n台主变的总损耗为:∑△PT(N)=n△P0+n△Ps(S/nSN)2
由上式可见,变电所主变的铁损与主变台数成正比,铜损与主变台数成反比。当变压器轻载运行,铁损占的比例大于50%时,应减少变压器台数,才能降低变电所内变压器总损耗,当n台并联运行的变压器的总损耗与n-1台并联运行的变压器的总损耗相等时,则变电所的总负荷功率为临界功率,临界功率可由下式算出:Scr=SN[n(n-1) △P0/△Ps>1/2当负荷小于临界功率时,在供电可靠性允许的情况下,可考虑一台主变退出运行,转为热备用,以减少变压器损耗。
4 加强电网经济运行分析工作
县级调度应充分利用现有技术手段,加强电网运行的历史数据的收集整理、分析,做到每月对电网运行中设备检修情况、设备运行情况、供电电量、电容器投退、网损等进行综合分析、统计,找出管理中存在的问题,通过制定改进的措施,加强电网经济运行研究工作,使电网长期处于最经济方式下运行。实践证明,加强对电网的经济运行分析是管理好电网经济运行的有效手段之一。
当然,经济调度是一项点多面广的系统工程,还需要相关的各个部门的通力协作,根据电网结构的变化,不断调整电网运行方式,力求取得最大的效益。
参考文献
技术标准:(2002年版)电力调度技术汇编(续编本)
技术报告:2011潘伟超新密电网运行方式
电力系统经济运行的基本原则是:在保证电力系统安全可靠运行和电能质量符合标准的前提下,尽量提高电能生产和输送的效率。对运行中的电力设备,要降低损耗,首先必须从合理安排系统运行方式人手,因为这些措施不仅不需要增加投资,而且在降低损耗的技术措施中,是最合理和最经济的。通过适当提高电网的运行电压;合理组织变压器的经济运行;调整用户的负荷曲线;安排好设备检修计划等措施来加强电网的运行管理,才能实现电网的经济运行,从而达到降低系统损耗的目的。
关键词: 电网电压 无功管理 功率因数 负荷平衡
1 合理调整电网运行电压
1.1变压器的损耗
变压器的损耗主要由铜损和铁损组成。变压器的铜损和绕组中的电流平方成正比,与运行电压的平方成反比。因此,称为可变损耗,用△PK表示。变压器的铁芯损耗(铁损)与铁芯中的感应磁通有关,也即与变压器的运行电压有关,变压器铁损与电网运行电压的平方成正比,与绕组中的电流无关。由于系统的运行电压,基本保持稳定,因此铁损的变 化也很小,称为不可变损耗,用△P0表示。下面就两台中的单台、并列两种不同运行方式对降损的影响做分析,不考虑无功功率损耗所引起的有功功率损耗。
1.1.1 双绕组变压器的单台、并列运行
单台运行的有功功率损耗:
1.1.3 示例
如110kV观音堂变电站,每年6~8月份为用电高峰期,其余时间均为普通工业和民用照明用电,全年三侧负荷的功率因数几乎同起同落相差不大,中压侧35kV负荷约占总负荷的80%。
两台主变各侧额定短路损耗见表2,计算用系数见表3。
1.2输电导线的损耗
输电导线的损耗用△PL表示。
导线的损耗和导线中的电流平方成正比,与电网运行电压的平方成反比。因此导线的损耗也是可变损耗。
由此可知,电网的总损耗为:∑△P=△PK+△P0+△PL
其中变压器铁损△P0 (不可变损耗)在电网运行电压提高,变压器分接头作相应调整后,可接近不变。而变压器铜损及线路损耗的和△PK +△PL(可变损耗)与电网的运行电压的平方成反比。当△PK +△PL(可变损耗)占电网总损耗∑△P的比例大于50%时,适当提高电网运行电压可明显降低电网损耗。当∑△P0(不可变损耗)占电网总损耗∑△P的比例大于50%时,应适当降低电网运行电压,才能降低电网的损耗。通过以上分析,由于变压器供电负荷较大,电网可变损耗占的比例一般大于50%,因此调度可以采用以下方法组织电网的经济运行,适当提高电网的运行电压水平:
1.2.1调度适时调整管辖范围内1lOkV各变电所主变分接头档位,提高各所lOkV母线电压,并控制在电压合格范围,从而提高1lOkV配电网的电压水平。
1.2.2应加强管辖变电所电容补偿装置的投退,在负荷高峰期,尽量投入电容器,在负荷低谷期,适当退出电容器,使各所lOkV母线电压维持在较高的合格水平。
1.2.3在年负荷高峰期,应要求各供电所及时调整配网变压器台档位,适当提高lOkV变压器低压侧380V配电网的运行电压。
2 加强无功运行管理,提高电网功率因数
对于运行中的电网,无功功率在电网中传输,增加了导线的有功功率损耗,而实现无功功率的分层分区就地平衡,不仅可改善电压质量,对提高电网运行的经济性也有重大作用。 线路功率损耗与电网功率因数的平方成反比,功率因数提高时,电网能量损耗下降。目前一些变电站无功优化管理工作中存在几个方面问题:
2.1因用电负荷的增加变电站主变压器进行了增容,而电容器补偿容量没有随之增加。
2.2有的变电站配备的电容器容量过大不能投入运行。
2.3用电高峰可正常投入运行的电容器到低谷时则向系统反送无功。调度必须与生技部门相互配合,对各变电站电容器补偿容量进行合理计算调整,最好采用可调式密集型电容器。
3 组织变压器的经济运行
对于35kV及以上输变电网,在一个变电所内装设有n(n≥2)台容量及型号相同的变压器,总负荷功率为S,且n台主变并联运行时,则n台主变的总损耗为:∑△PT(N)=n△P0+n△Ps(S/nSN)2
由上式可见,变电所主变的铁损与主变台数成正比,铜损与主变台数成反比。当变压器轻载运行,铁损占的比例大于50%时,应减少变压器台数,才能降低变电所内变压器总损耗,当n台并联运行的变压器的总损耗与n-1台并联运行的变压器的总损耗相等时,则变电所的总负荷功率为临界功率,临界功率可由下式算出:Scr=SN[n(n-1) △P0/△Ps>1/2当负荷小于临界功率时,在供电可靠性允许的情况下,可考虑一台主变退出运行,转为热备用,以减少变压器损耗。
4 加强电网经济运行分析工作
县级调度应充分利用现有技术手段,加强电网运行的历史数据的收集整理、分析,做到每月对电网运行中设备检修情况、设备运行情况、供电电量、电容器投退、网损等进行综合分析、统计,找出管理中存在的问题,通过制定改进的措施,加强电网经济运行研究工作,使电网长期处于最经济方式下运行。实践证明,加强对电网的经济运行分析是管理好电网经济运行的有效手段之一。
当然,经济调度是一项点多面广的系统工程,还需要相关的各个部门的通力协作,根据电网结构的变化,不断调整电网运行方式,力求取得最大的效益。
参考文献
技术标准:(2002年版)电力调度技术汇编(续编本)
技术报告:2011潘伟超新密电网运行方式