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摘要:合理的电网运行方式不仅可以保证电网的安全性、稳定性,而且能够减少电网系统的损耗,使电力企业做到经济运行。本文首先阐述了电网运行方式安排的基本要求,其次就如何实现经济运行进行了分析,最后对全文进行了总结,希望为促进我国电网高效运行提供参考。
关键词:电网运行方式;经济效益;电网运行优化
前言
现代电网的主要作用,是向人们的生产和生活提供合格的电能。因为大电网的优越性是显而易见的,所以现代电网发展越来越大,不仅突破了市界、省界,而且世界上还形成了许多跨国电网。但大电网一旦发生事故,如不能迅速消除,其后果是相当严重的。因此,电网作用的重要性以及发生事故引发后果的严重性,在客观上就要求电网运行必须严格管理,使电网管理规范化、制度化、法律化。
1.电网运行方式安排的基本要求
1.1保证可靠地、连续地供电
供电中断将使工农业生产停顿,人民生活秩序混乱,甚至危及人身和设备安全,造成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远超过电力系统本身的损失。因此,电网运行首先要满足安全发供电的要求。据统计,电力系统中的事故,按直接原因分类,设备质量差引起的占32.0%,运行管理水平低引起的占21.2%,人员过失引起的占17.0%,自然灾害引起的占16.6%,继电保护误动引起的占13.2%。因此,要减少系统中的事故,应从多方面入手。
虽然保证安全发供电是对电网运行的首要要求,但并非所有用电负荷都绝对不能停电。一般可按对供电可靠性的要求将用电负荷分为三级:一级负荷。中断供电将造成人身事故、设备损坏,除严重生产废品外,还将使生产秩序长期不能恢复,人民生活发生混乱;二级负荷。中断供电将造成大量减产,将使人民生活受到影响等;三级负荷。除去一级、二级负荷以外的用电负荷,一般为生活用电等。电网运行管理人员应根据实际区域范围内用电负荷的重要程度,区别对待。
1.2保证良好的电能质量
良好的电能质量,是指电力系统的频率正常(50Hz),偏离值不超过土(0.2~0.5)Hz;电压正常(
),偏离值不超过各监视点的±(0.05~0.10)
。如果现代电网还有供热的任务,必须保证供热的温度和压力的偏离值在规定的范围内。频率和电压偏离过大,虽然没有中断供电,也会严重地影响产品的质量、数量,乃至发生人身、设备事故[1]。总之,电能质量是发电与用电关系的一种客观量度,是电网运行状况的一种客观量度。电能质量恶化到一定程度,就会造成可怕的系统事故。
1.3保证系统运行的经济性
电能生产的规模很大,消耗的一次能源在国民经济能源总消耗中占的比重也很大。例如,广西某电厂用电量一般占其发电量的l0%左右。电能在输送、分配时的自身损耗也相当可观。例如,广西的线损率达7%左右。一年内,这两项消耗的电能就有15亿kW·h,相当于广西部分电厂半年的发电量。因此,降低每生产1千瓦时电能所消耗的能源和降低输送、分配电能时的损耗,是电业部门广大职工一项极其重要的任务。
现在最广泛的做法是开展电力系统的经济运行,按照最优化原则分配各发电机组间的出力和输变电路径,充分利用水力资源,尽可能采取节能降耗措施,力争取得整个现代电网最大的、综合的经济效益。
综上所述,对现代电网运行方式安排的三项基本要求是相互联系的,在实际处理问题时,又往往是相互矛盾和相互制约的。因此,在安排运行时,必须要兼顾其它两项。
2.电网经济运行方式的策略
2.1调整变压器运行方式实现电网经济运行
(1)农村电网变电站变压器的最佳经济运行点
依据农网季节性负荷变化大的特点,合理投切变压器,可以达到农村电网变电站变压器的最佳经济运行点。无论是配置的同容量变压器,还是配置的子母变压器,均适用于供电连续性要求较高和随季节性变化很强的综合用电负荷。。因此,要计算确定不同季节配电变压器的临界负荷,采取优化组合,调整变压器组的经济投运方式,达到降低线损、节约电能的目的。
(2)城乡电网变电站变压器的最佳经济运行点
依据电网日负荷变化性大的特点,即一般情况下白天用电负荷大、深夜用电负荷小,来计算确定每天不同时段配电变压器的临界负荷,调整变压器组的经济投运方式,合理投切变压器台数,达到降低线损,节约电能的目的。
2.2优化配网方式,进行有效调度,降低电网损耗
电网经济运行主要指运行中的节能、降损、安全和可靠。电网的线损是电网经济运行的重要指标。技术降损是指通过采取各种技术措施来达到降低线损的目的。
降低电网线损的技术措施包括需要增加一定投资对电力网进行技术改造和不需要增加投资仅需改善电网运行方式的措施。主要包括增加无功补偿设备和提高功率因数。无功补偿可采用集中与分散的方法,按照无功功率就地补偿的原则进行,达到经济运行。变电站加装并联高压电容器,总装容量按负荷高峰时的无功功率平衡计算;有些无功功率较大的线路可安装线路补偿电容器;要求大用户安装补偿电容器并采用随机补偿方式等[2]。
2.3合理组织电网运行方式
(1)适当提高电网的运行电压水平。变压器铁芯损耗与电压的平方成正比,而线路导线和变压器绕组中的功率损耗与电压的平方成反比。后者占总损耗的比重大,宜适当提高电压运行。一般来说,35kV及以上的电网宜适当提高电压而降损。适当提高电网运行电压水平,可降低线损。提高电压水平措施,主要是作好无功平衡工作,合理调整变压器分接头。 (2)变压器的经济运行方式。当一个变电所内装有n(N≥2)组容量和型号都相同的变压器时,根据负荷的变化适当改变运行的变压器组数,可以减少有功功率损耗。
(3)调整用户的负荷曲线。电网的网损与其负荷的形状系数K成正比
,其中
减小负荷的峰谷差:提高
的值,可减小K的数值,从而降低网损。
(4)合理安排设备检修。在检修运行方式下,网络的功率损耗和能量损耗比正常运行方式时大。加强检修的计划性,配合工业用户的设备检修或节假日安排线路的检修,缩短检修时间,实行带电检修等,都可以降低检修运行方式下的网损[3]。
2.4改造电网,升级优化落后电网
作为现代化电网,除保证正常供电外,还应有较强的抗干扰事故和抵御自然灾害的能力,应符合环境保护的要求,应有更高的自动化水平以及便于调度的控制等。因此对落后电网的建设与改造迫在眉睫,势在必行。
电网建设与改造既要满足近期负荷增长的需求,提高供电可靠性,同时也要进一步把我国的电网建设改造成现代化的电网。因此应全面规划,将建设与改造相结合,根据各地实际情况,注意效益提高水平,改造成“安全优质经济型电网”。
电网的规划要以负荷预测为依据,以提高可靠性为目标。负荷预测要有科学性,进而才会有准确性。通过优化计算和技术经济论证,充分考虑实施的可行性,用优化方法做出综合评价,确定规划的技术原则,编制出科学、先进、切实可行、注意实效的规划,用以指导电网的建设与改造。
此外对电网运行规划还应把握好容载比这个指标。变电容载比是电网变电容量(kVA)在满足供电可靠性基础上与对应负荷(kw)之比值,使宏观控制变电总容量的指标,也是规划设计时布点安排变电容量的依据。容载比也是反映电网供电能力的主要技术经济指标之一。容载比过大,电网建设早期投资增大;容载比过小,电网适应性差。故应根据规划区的经济发展情况,合理选择其数值。
3.结语
总的来说,电网经济运行的措施有做好负荷预测;降低峰谷差,提高负荷率;选择最佳运行方式,按经济负荷电流运行;经济调度。只有做好了这几方面的工作才能确保电网安全,才能保障电能质量,才能实现电网经济效益和社会效益,才能最终实现整个电网的安全、优质、经济运行。
参考文献:
[1]张占锋,李刚.当前电力经济运行中存在的问题及对策分析[J].中国科技博览,2012,(38).
[2]李玉江,李鹏.加强电网经济调度提高企业经济效益[J].科技促进发展(应用版),2012,(10).
[3]周双喜,王琦.主配电馈线上固定电容器和可调电容器的最佳配置[J].电力系统自动化,2012,24(2)
关键词:电网运行方式;经济效益;电网运行优化
前言
现代电网的主要作用,是向人们的生产和生活提供合格的电能。因为大电网的优越性是显而易见的,所以现代电网发展越来越大,不仅突破了市界、省界,而且世界上还形成了许多跨国电网。但大电网一旦发生事故,如不能迅速消除,其后果是相当严重的。因此,电网作用的重要性以及发生事故引发后果的严重性,在客观上就要求电网运行必须严格管理,使电网管理规范化、制度化、法律化。
1.电网运行方式安排的基本要求
1.1保证可靠地、连续地供电
供电中断将使工农业生产停顿,人民生活秩序混乱,甚至危及人身和设备安全,造成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远超过电力系统本身的损失。因此,电网运行首先要满足安全发供电的要求。据统计,电力系统中的事故,按直接原因分类,设备质量差引起的占32.0%,运行管理水平低引起的占21.2%,人员过失引起的占17.0%,自然灾害引起的占16.6%,继电保护误动引起的占13.2%。因此,要减少系统中的事故,应从多方面入手。
虽然保证安全发供电是对电网运行的首要要求,但并非所有用电负荷都绝对不能停电。一般可按对供电可靠性的要求将用电负荷分为三级:一级负荷。中断供电将造成人身事故、设备损坏,除严重生产废品外,还将使生产秩序长期不能恢复,人民生活发生混乱;二级负荷。中断供电将造成大量减产,将使人民生活受到影响等;三级负荷。除去一级、二级负荷以外的用电负荷,一般为生活用电等。电网运行管理人员应根据实际区域范围内用电负荷的重要程度,区别对待。
1.2保证良好的电能质量
良好的电能质量,是指电力系统的频率正常(50Hz),偏离值不超过土(0.2~0.5)Hz;电压正常(
),偏离值不超过各监视点的±(0.05~0.10)
。如果现代电网还有供热的任务,必须保证供热的温度和压力的偏离值在规定的范围内。频率和电压偏离过大,虽然没有中断供电,也会严重地影响产品的质量、数量,乃至发生人身、设备事故[1]。总之,电能质量是发电与用电关系的一种客观量度,是电网运行状况的一种客观量度。电能质量恶化到一定程度,就会造成可怕的系统事故。
1.3保证系统运行的经济性
电能生产的规模很大,消耗的一次能源在国民经济能源总消耗中占的比重也很大。例如,广西某电厂用电量一般占其发电量的l0%左右。电能在输送、分配时的自身损耗也相当可观。例如,广西的线损率达7%左右。一年内,这两项消耗的电能就有15亿kW·h,相当于广西部分电厂半年的发电量。因此,降低每生产1千瓦时电能所消耗的能源和降低输送、分配电能时的损耗,是电业部门广大职工一项极其重要的任务。
现在最广泛的做法是开展电力系统的经济运行,按照最优化原则分配各发电机组间的出力和输变电路径,充分利用水力资源,尽可能采取节能降耗措施,力争取得整个现代电网最大的、综合的经济效益。
综上所述,对现代电网运行方式安排的三项基本要求是相互联系的,在实际处理问题时,又往往是相互矛盾和相互制约的。因此,在安排运行时,必须要兼顾其它两项。
2.电网经济运行方式的策略
2.1调整变压器运行方式实现电网经济运行
(1)农村电网变电站变压器的最佳经济运行点
依据农网季节性负荷变化大的特点,合理投切变压器,可以达到农村电网变电站变压器的最佳经济运行点。无论是配置的同容量变压器,还是配置的子母变压器,均适用于供电连续性要求较高和随季节性变化很强的综合用电负荷。。因此,要计算确定不同季节配电变压器的临界负荷,采取优化组合,调整变压器组的经济投运方式,达到降低线损、节约电能的目的。
(2)城乡电网变电站变压器的最佳经济运行点
依据电网日负荷变化性大的特点,即一般情况下白天用电负荷大、深夜用电负荷小,来计算确定每天不同时段配电变压器的临界负荷,调整变压器组的经济投运方式,合理投切变压器台数,达到降低线损,节约电能的目的。
2.2优化配网方式,进行有效调度,降低电网损耗
电网经济运行主要指运行中的节能、降损、安全和可靠。电网的线损是电网经济运行的重要指标。技术降损是指通过采取各种技术措施来达到降低线损的目的。
降低电网线损的技术措施包括需要增加一定投资对电力网进行技术改造和不需要增加投资仅需改善电网运行方式的措施。主要包括增加无功补偿设备和提高功率因数。无功补偿可采用集中与分散的方法,按照无功功率就地补偿的原则进行,达到经济运行。变电站加装并联高压电容器,总装容量按负荷高峰时的无功功率平衡计算;有些无功功率较大的线路可安装线路补偿电容器;要求大用户安装补偿电容器并采用随机补偿方式等[2]。
2.3合理组织电网运行方式
(1)适当提高电网的运行电压水平。变压器铁芯损耗与电压的平方成正比,而线路导线和变压器绕组中的功率损耗与电压的平方成反比。后者占总损耗的比重大,宜适当提高电压运行。一般来说,35kV及以上的电网宜适当提高电压而降损。适当提高电网运行电压水平,可降低线损。提高电压水平措施,主要是作好无功平衡工作,合理调整变压器分接头。 (2)变压器的经济运行方式。当一个变电所内装有n(N≥2)组容量和型号都相同的变压器时,根据负荷的变化适当改变运行的变压器组数,可以减少有功功率损耗。
(3)调整用户的负荷曲线。电网的网损与其负荷的形状系数K成正比
,其中
减小负荷的峰谷差:提高
的值,可减小K的数值,从而降低网损。
(4)合理安排设备检修。在检修运行方式下,网络的功率损耗和能量损耗比正常运行方式时大。加强检修的计划性,配合工业用户的设备检修或节假日安排线路的检修,缩短检修时间,实行带电检修等,都可以降低检修运行方式下的网损[3]。
2.4改造电网,升级优化落后电网
作为现代化电网,除保证正常供电外,还应有较强的抗干扰事故和抵御自然灾害的能力,应符合环境保护的要求,应有更高的自动化水平以及便于调度的控制等。因此对落后电网的建设与改造迫在眉睫,势在必行。
电网建设与改造既要满足近期负荷增长的需求,提高供电可靠性,同时也要进一步把我国的电网建设改造成现代化的电网。因此应全面规划,将建设与改造相结合,根据各地实际情况,注意效益提高水平,改造成“安全优质经济型电网”。
电网的规划要以负荷预测为依据,以提高可靠性为目标。负荷预测要有科学性,进而才会有准确性。通过优化计算和技术经济论证,充分考虑实施的可行性,用优化方法做出综合评价,确定规划的技术原则,编制出科学、先进、切实可行、注意实效的规划,用以指导电网的建设与改造。
此外对电网运行规划还应把握好容载比这个指标。变电容载比是电网变电容量(kVA)在满足供电可靠性基础上与对应负荷(kw)之比值,使宏观控制变电总容量的指标,也是规划设计时布点安排变电容量的依据。容载比也是反映电网供电能力的主要技术经济指标之一。容载比过大,电网建设早期投资增大;容载比过小,电网适应性差。故应根据规划区的经济发展情况,合理选择其数值。
3.结语
总的来说,电网经济运行的措施有做好负荷预测;降低峰谷差,提高负荷率;选择最佳运行方式,按经济负荷电流运行;经济调度。只有做好了这几方面的工作才能确保电网安全,才能保障电能质量,才能实现电网经济效益和社会效益,才能最终实现整个电网的安全、优质、经济运行。
参考文献:
[1]张占锋,李刚.当前电力经济运行中存在的问题及对策分析[J].中国科技博览,2012,(38).
[2]李玉江,李鹏.加强电网经济调度提高企业经济效益[J].科技促进发展(应用版),2012,(10).
[3]周双喜,王琦.主配电馈线上固定电容器和可调电容器的最佳配置[J].电力系统自动化,2012,24(2)