论文部分内容阅读
摘要：在当前国民经济飞速发展的同时，能源损耗也随之增加，节约用电就是节约能源，对建设节能社会有着重要意义。在全国电网中，每年的线损电量就高达千亿千瓦时。因此，降低线损就成了供电企业最大的节约工程。线路损耗的降低，对供电企业节约生产成本、提高经济利润有着重要意义。从调度经济运行、无功优化等方面入手，介绍了降低高压线损的主要技术措施。
关键词：线损 调度经济运行 无功优化
中图分类号：TM8 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）011-063-02
隨着国民经济的飞速发展，人们对电力的依赖性也越来越强。无论是日常生活还是工农业的发展，都离不开电能。用电量的逐年攀升，对煤炭等不可再生能源的需求也随之增加。在当前提倡建设节约型社会的大形势下，节约用电就显得十分重要。对于供电企业本身来说，降低线损就是最大的节约工程。因为每年在线路上白白损失掉的电量高达千亿千瓦时。所以通过采取一系列的技术手段来降低电网损耗，对降低供电企业生产成本、提高经济利润有着重要意义。当前，全国的供电企业正在进行“三集五大”建设，各地陆续成立了调控中心，将电力设备调度和监控融为一体，本文重点从调控角度出发，来介绍降低高压线损的方法。
1 线损分析
1.1 线损的定义
线损是电网电能损耗的简称，是电能从发电厂到用户的传输过程中所产生的损耗。其存在于输电、变电、配电及营销等各个方面。
1.2 线损的构成
线损由可变损耗、固定损耗和其他损耗组成。
固定损耗是指电气元件的固定消耗，他与电流大小无关，只要电气元件通电，就产生的电能消耗。包括变压器的铁损、电容器的介质损耗等。
可变损耗是指电能在以电流的形式通过电网中各电气元件时，由电气元件内阻所消耗的电能。他与传输电流的平方成正比。包括变压器的铜损、线路的热损耗等。
其它损耗是指由于一些不明原因所产生的损耗。如表计错误、人为因素等。
1.3 线损的原因分析
影响线损的主要因素有：电网运行方式不够合理，管理制度不完善，无功补偿不及时，网络结构不合理等方面原因。
降低线损的方法有很多种，涉及到电网的各个方面。本文仅从电网的经济运行与无功优化等方面，重点介绍降低高压线损的方法。
2 电网经济运行
电网经济运行又称电网经济调度，是在保证电网安全稳定和发、供电设备正常运行并满足用电需要的前提下，使电网以最合理的方式运行，取得全电网的最大经济效益。
2.1 优化电网输电结构
由上式可以看出，线路上的线损与线路输送电流的平方、导线长度成正比，与导线截面积成反比。这就要求在变电站选址、线路切改等电网建设与改造过程中，进行合理规划。（1）优化电源布局。在大负荷地区的中心地带建设电厂，避免长距离供电。若考虑到能源运输或环境因素，可采取超高压输电方式，将电能直接输送到重负荷地区，再进行降压使用；（2）优化线路网架结构。综合供电安全可靠和基建经费等因素，尽量选择将距离较近的厂站进行连接，缩短供电距离，避免迂回输电导致线损增加；（3）综合考虑建设费用、耐热性能、机械强度等因素，适当加大导线截面积，减少线路的可变损耗；（4）对老化线路进行改造。避免线路老化、瓷件污秽等原因而引起的绝缘等级降低、阻抗、损耗升高；（5）分流负荷，降低线路的电流密度。针对单条线路长期大负荷供电的情况，可采取增加出线的方式来分配负荷的传输，减小输送的电流，从而降低线损。
2.2 环网开环运行
由于电压等级越高的线路，输送的功率越大，其导线截面积就越大，阻抗就越小。电网低压侧开环运行，降低低压电网的环流，将功率转移到高压线路，从而降低线损。人为改变电网结构，实现电网分层分区运行，合理的分配正常运行潮流。但开环运行会降低局部电网供电可靠性。因此，解列点的选择，需要综合多方面因素，通过科学的理论计算来决定。
2.3 多台变压器的经济运行
但此方法仅限于负荷大幅度变化且周期较长时使用。若负荷变化周期较短，会造成因频繁的倒闸操作导致变压器寿命缩短、增加人力投入等情况，从而不利于电网的安全稳定。采取（n-1）台变压器运行方式时，相应的技术组织措施也需完备，保证供电的可靠性。
2.4 合理安排检修
电网的正常运行一般为既安全又经济的方式，当设备检修时，正常运行方式受到破坏，会影响设备安全运行和使线损增加。因此，设备检修要做到有计划性、合理性，减少临时检修，缩短检修时间，提高检修质量。
3 无功优化
无功优化的基本原则，是以地区网损最佳为目标，各结点电压合格为约束条件，集中控制变压器有载分接开关档位调节和变电站无功补偿设备（容性和感性）投切，达到全网无功分层分区和就地平衡、全面改善和提高电压质量、降低电能损耗的目的。
调节电压的主要方法有：调整发电机的励磁电流，投入或停用补偿电容器和低压电抗器，调整主变分接头位置，调整发电厂间的出力分配，调整电网运行方式等。
3.2 提高功率因数
功率损耗降低率与功率因数的关系为：P%=（1COS2 1/ COS2 2）*100%；根据此公式可知，当功率因数由0.85提高到1时，功率损耗可减少27.7%。可见，提高功率因数对降低线损起着重大作用。
提高功率因数的主要方法是进行无功就地补偿。220kV及以下电压等级的变电站中，配置的无功补偿容量一般按主变容量的10%～30%。无功补偿的标准是高压供电的工业及装有电压调整装置的用户，功率因数为0.95以上，其他工业用户功率因数为0.90以上，农业用户功率因数为0.80以上。
当前，国内的供电企业大都实行了集中监控的运行模式，对变电站的电压无功调节，采取了AVC自动控制的方式。但在冲击性负荷较大的地区，会出现操作次数越限或主变分头不对应的情况，此时需进行人工干预。
4 其他降损方法
降低线损的方法还有很多，可从平衡变压器三相负荷、减少计量误差、推广应用新技术新设备和新材料、加强营销管理等方面入手。
5 结束语
线损是国家考核供电企业的一项重要经济技术指标，也是电力系统规划设计水平、生产技术水平和经营管理水平的综合反映。降低线损要将技术降损和管理降损有机地结合起来，才能取得更高的社会效益和经济效益。
关键词：线损 调度经济运行 无功优化
中图分类号：TM8 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）011-063-02
隨着国民经济的飞速发展，人们对电力的依赖性也越来越强。无论是日常生活还是工农业的发展，都离不开电能。用电量的逐年攀升，对煤炭等不可再生能源的需求也随之增加。在当前提倡建设节约型社会的大形势下，节约用电就显得十分重要。对于供电企业本身来说，降低线损就是最大的节约工程。因为每年在线路上白白损失掉的电量高达千亿千瓦时。所以通过采取一系列的技术手段来降低电网损耗，对降低供电企业生产成本、提高经济利润有着重要意义。当前，全国的供电企业正在进行“三集五大”建设，各地陆续成立了调控中心，将电力设备调度和监控融为一体，本文重点从调控角度出发，来介绍降低高压线损的方法。
1 线损分析
1.1 线损的定义
线损是电网电能损耗的简称，是电能从发电厂到用户的传输过程中所产生的损耗。其存在于输电、变电、配电及营销等各个方面。
1.2 线损的构成
线损由可变损耗、固定损耗和其他损耗组成。
固定损耗是指电气元件的固定消耗，他与电流大小无关，只要电气元件通电，就产生的电能消耗。包括变压器的铁损、电容器的介质损耗等。
可变损耗是指电能在以电流的形式通过电网中各电气元件时，由电气元件内阻所消耗的电能。他与传输电流的平方成正比。包括变压器的铜损、线路的热损耗等。
其它损耗是指由于一些不明原因所产生的损耗。如表计错误、人为因素等。
1.3 线损的原因分析
影响线损的主要因素有：电网运行方式不够合理，管理制度不完善，无功补偿不及时，网络结构不合理等方面原因。
降低线损的方法有很多种，涉及到电网的各个方面。本文仅从电网的经济运行与无功优化等方面，重点介绍降低高压线损的方法。
2 电网经济运行
电网经济运行又称电网经济调度，是在保证电网安全稳定和发、供电设备正常运行并满足用电需要的前提下，使电网以最合理的方式运行，取得全电网的最大经济效益。
2.1 优化电网输电结构
由上式可以看出，线路上的线损与线路输送电流的平方、导线长度成正比，与导线截面积成反比。这就要求在变电站选址、线路切改等电网建设与改造过程中，进行合理规划。（1）优化电源布局。在大负荷地区的中心地带建设电厂，避免长距离供电。若考虑到能源运输或环境因素，可采取超高压输电方式，将电能直接输送到重负荷地区，再进行降压使用；（2）优化线路网架结构。综合供电安全可靠和基建经费等因素，尽量选择将距离较近的厂站进行连接，缩短供电距离，避免迂回输电导致线损增加；（3）综合考虑建设费用、耐热性能、机械强度等因素，适当加大导线截面积，减少线路的可变损耗；（4）对老化线路进行改造。避免线路老化、瓷件污秽等原因而引起的绝缘等级降低、阻抗、损耗升高；（5）分流负荷，降低线路的电流密度。针对单条线路长期大负荷供电的情况，可采取增加出线的方式来分配负荷的传输，减小输送的电流，从而降低线损。
2.2 环网开环运行
由于电压等级越高的线路，输送的功率越大，其导线截面积就越大，阻抗就越小。电网低压侧开环运行，降低低压电网的环流，将功率转移到高压线路，从而降低线损。人为改变电网结构，实现电网分层分区运行，合理的分配正常运行潮流。但开环运行会降低局部电网供电可靠性。因此，解列点的选择，需要综合多方面因素，通过科学的理论计算来决定。
2.3 多台变压器的经济运行
但此方法仅限于负荷大幅度变化且周期较长时使用。若负荷变化周期较短，会造成因频繁的倒闸操作导致变压器寿命缩短、增加人力投入等情况，从而不利于电网的安全稳定。采取（n-1）台变压器运行方式时，相应的技术组织措施也需完备，保证供电的可靠性。
2.4 合理安排检修
电网的正常运行一般为既安全又经济的方式，当设备检修时，正常运行方式受到破坏，会影响设备安全运行和使线损增加。因此，设备检修要做到有计划性、合理性，减少临时检修，缩短检修时间，提高检修质量。
3 无功优化
无功优化的基本原则，是以地区网损最佳为目标，各结点电压合格为约束条件，集中控制变压器有载分接开关档位调节和变电站无功补偿设备（容性和感性）投切，达到全网无功分层分区和就地平衡、全面改善和提高电压质量、降低电能损耗的目的。
调节电压的主要方法有：调整发电机的励磁电流，投入或停用补偿电容器和低压电抗器，调整主变分接头位置，调整发电厂间的出力分配，调整电网运行方式等。
3.2 提高功率因数
功率损耗降低率与功率因数的关系为：P%=（1COS2 1/ COS2 2）*100%；根据此公式可知，当功率因数由0.85提高到1时，功率损耗可减少27.7%。可见，提高功率因数对降低线损起着重大作用。
提高功率因数的主要方法是进行无功就地补偿。220kV及以下电压等级的变电站中，配置的无功补偿容量一般按主变容量的10%～30%。无功补偿的标准是高压供电的工业及装有电压调整装置的用户，功率因数为0.95以上，其他工业用户功率因数为0.90以上，农业用户功率因数为0.80以上。
当前，国内的供电企业大都实行了集中监控的运行模式，对变电站的电压无功调节，采取了AVC自动控制的方式。但在冲击性负荷较大的地区，会出现操作次数越限或主变分头不对应的情况，此时需进行人工干预。
4 其他降损方法
降低线损的方法还有很多，可从平衡变压器三相负荷、减少计量误差、推广应用新技术新设备和新材料、加强营销管理等方面入手。
5 结束语
线损是国家考核供电企业的一项重要经济技术指标，也是电力系统规划设计水平、生产技术水平和经营管理水平的综合反映。降低线损要将技术降损和管理降损有机地结合起来，才能取得更高的社会效益和经济效益。