電網(wǎng)調(diào)度在節(jié)能降耗中的作用淺析

吳朝霞,翟建強

(山西省永濟供電支公司,山西 永濟 044500)

電網(wǎng)調(diào)度在節(jié)能降耗中的作用淺析

吳朝霞,翟建強

(山西省永濟供電支公司,山西 永濟 044500)

供電企業(yè)的調(diào)度部門可以從優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu),合理安排電網(wǎng)運行方式和無功優(yōu)化等方面入手,實行精細(xì)化管理,從而保障市場的用電需求,同時也能取得很好的經(jīng)濟效益和社會效益。

電網(wǎng)調(diào)度;節(jié)能降耗;經(jīng)濟效益

降低電能損耗,提高供電量是供電企業(yè)提高經(jīng)濟效益的核心目標(biāo)。而實現(xiàn)這個目標(biāo),需要通過精細(xì)化管理和提升執(zhí)行力來支撐。調(diào)度部門可以在推行精細(xì)化管理的過程中,以標(biāo)準(zhǔn)化為切入口,把精細(xì)化的要求細(xì)化到調(diào)度工作的各種標(biāo)準(zhǔn)中,使一切工作格式化、流程化、科學(xué)化,從而總結(jié)出一套合理可行的降低電能損耗的有效措施,再經(jīng)過不斷強化執(zhí)行力的過程,緊盯目標(biāo),把一個個細(xì)節(jié)和過程做好,為企業(yè)創(chuàng)造出更大的價值。以下以永濟供電支公司為例,介紹電網(wǎng)調(diào)度在節(jié)能降耗工作中可以發(fā)揮的作用。

1 優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu),確保硬件支持

科學(xué)合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)一切目標(biāo)的基礎(chǔ),依據(jù)永濟供電支公司電網(wǎng)規(guī)劃,根據(jù)供電負(fù)荷的實際情況,電網(wǎng)調(diào)度制定出切實可行的改造方案,經(jīng)過幾年的努力,最終使永濟市的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)得到了進一步的優(yōu)化,電網(wǎng)布局更趨于合理。

1.1 增建變電站,滿足供電需求

永濟城東、城西電網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較薄弱,電源點單一,供電半徑較大,造成不必要的線路損耗;同時由于近年工業(yè)園區(qū)的不斷開發(fā),大型果汁加工廠、鋁業(yè)深加工及正在籌建的各類企業(yè)使用電負(fù)荷急劇增長,據(jù)統(tǒng)計,該區(qū)域新增供電負(fù)荷可達30MW,目前的供電能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足負(fù)荷要求。因此,調(diào)度建議支公司增建了城西、吳村110kV變電站及220kV變電站,徹底解決了用戶的用電需求,提高供電可靠性,同時大大縮短了供電半徑,最大限度降低了電能損耗。

1.2 實現(xiàn)設(shè)備更新,提高系統(tǒng)配置

1.2.1 將卿頭、董村變電站的高耗能變壓器更換為節(jié)能變壓器,解決主變損耗過大的問題;將文學(xué)、董村、小樊站的無載調(diào)壓主變更換為有載調(diào)壓;對部分主變進行增容,系統(tǒng)容量由原來的296MVA提高至401MVA,保證了大負(fù)荷時期的用電需求。

1.2.2 加大線路改造力度,對四條重要的35kV線路進行了徹底的改造,解決了其超期服役、線路老化問題,極大地提高了線路的輸送容量,同時降低了線路損耗,如2008年8月份35kV于鄉(xiāng)線損失電量30.12萬kWh,2010同期已降至11.2萬 kWh,線損由5%降至1.82%,取得顯著的效果;同時增建了4條10kV線路,改造10kV線路12條,解決了其運行質(zhì)量差、迂回線路、過載等問題,在一定程度上減少了線路損耗。

1.2.3 增設(shè)無功補償裝置

增設(shè)無功補償裝置是改善電壓質(zhì)量,提高功率因數(shù),降低損耗的有效途徑。(1)由于近幾年農(nóng)灌負(fù)荷急劇增加,無功負(fù)荷也隨之增大,現(xiàn)有的無功補償裝置已無法滿足用戶對無功負(fù)荷的需求,如董村、卿頭、開張變電站所安裝無功補償裝置容量一般按主變?nèi)萘康?5%～20%來確定,根據(jù)近年來實際負(fù)荷情況,調(diào)度部門建議支公司按主變?nèi)萘康?5%對電容器進行了擴建增容,增加無功容量3 900kVar,最大限度滿足了系統(tǒng)物無功需求。(2)在農(nóng)業(yè)線路上安裝了無功補償裝置,共安裝電容器6組,補償容量3 000kvar。(3)在大負(fù)荷時期,永濟市農(nóng)業(yè)抗旱負(fù)荷占到了全市負(fù)荷的70%以上,放在用戶低壓配變處裝設(shè)了許多小容量的無功補償裝置,實現(xiàn)就地補償。

通過實施以上改造,優(yōu)化了電網(wǎng)布局,設(shè)備得到了升級改造,有效地降低了電網(wǎng)損耗,提高了供電量。

2 合理安排電網(wǎng)運行方式

2.1 采用科學(xué)的供電方式

電網(wǎng)應(yīng)該以最經(jīng)濟的運行方式運行,盡最大可能減少迂回供電,減少線路損耗,防止線路的倒送、卡脖子現(xiàn)象。我市電網(wǎng)35kV線路在正常運行下有兩種供電方式:(1)李店變電站通過王莊變電站再向文學(xué)變電站供電、趙柏變電站通過文學(xué)變電站再向王莊變電站供電、黃營變電站通過董村變電站再向于鄉(xiāng)變電站供電、110kV土牌變電站向35kV小凡變電站供電;(2)王莊變電站直接由李店變電站供電、文學(xué)變電站由趙柏變電站供電、于鄉(xiāng)變電站由永濟電廠供電、小凡變電站由呂車變電站供電。通過科學(xué)比較可知,方式(1)造成迂回供電使得輸電距離加大,造成受電變電站線路損耗均增大,僅適用于設(shè)備檢修、設(shè)備過載等特殊情況;而方式(2)按與電源點距離最短供電,大大縮短了供電距離,降低線路損耗,是最為經(jīng)濟的電網(wǎng)35kV線路運行方式。因此,系統(tǒng)正常運行狀態(tài)下,按第(2)種方式調(diào)度。

2.2 確保變壓器的經(jīng)濟運行

2.2.1 變壓器損耗在電網(wǎng)損耗中的地位

電能從發(fā)電廠傳送到用戶,需要通過變壓器的多次升壓與降壓來完成。通過理論計算和實測,在支公司網(wǎng)損中:線路占 68%,變壓器占32%。因此,如何降低變壓器損耗,是降低電能損耗的重要一環(huán)。

一般而言,負(fù)荷增加到運行變壓器即將超載時才投入備用變壓器,實際上并不經(jīng)濟,而在不變損耗(鐵損)和可變損耗(銅損)相等的條件下,變壓器的效率才最高,這時的運行最為經(jīng)濟。

2.2.2 變壓器經(jīng)濟運行的實施方法

永濟各變電站的主變型號和容量均不同,調(diào)度經(jīng)過理論計算,繪制各變電站所帶負(fù)荷與主變損耗之間的關(guān)系曲線,并按經(jīng)濟運行曲線核算出各變電站的單臺、雙臺主變經(jīng)濟運行方式見表1。如王莊變電站經(jīng)濟運行曲線見圖1。

圖1 王莊變電站經(jīng)濟運行曲線

圖1中:1#、2#主變?nèi)萘糠謩e為6.3MVA、8.0MVA。由圖可知,當(dāng)負(fù)荷小于2.5MVA時,1#主變運行較為經(jīng)濟;當(dāng)負(fù)荷處于2.5～6.5MVA時,2#主變運行較為經(jīng)濟;當(dāng)負(fù)荷大于6.5MVA時,兩臺主變運行較為經(jīng)濟。

表1 按各站經(jīng)濟運行曲線核算出的各站主變經(jīng)濟運行方式

以王莊站為例,對不同負(fù)荷情況下,主變采用經(jīng)濟運行的方式之前和之后所造成的損耗進行實際測試,分析計算結(jié)果表明,主變的電能損耗率由經(jīng)濟運行前的7.8%降至2.7%。

運行上述中,調(diào)度員根據(jù)各站變壓器負(fù)荷情況,嚴(yán)格按照制定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)及時投退變壓器,合理調(diào)配負(fù)荷,使變壓器在最佳經(jīng)濟點運行。

3 無功優(yōu)化管理

無功優(yōu)化是改善電壓質(zhì)量,提高功率因數(shù),降低線損的有效途徑,是提高企業(yè)經(jīng)濟效益的關(guān)鍵一環(huán)。根據(jù)支公司的現(xiàn)狀,調(diào)度部門將這一工作精細(xì)化,流程化,制定出合理可行的一套方案,在工作中嚴(yán)格執(zhí)行。

3.1 電容器的合理投退

3.1.1 永濟電網(wǎng)目前無功補償裝置總?cè)萘繛?3.5Mvar,其可投率達100%。設(shè)備均采用密集型電容器組。日常工作中,除事故和危及設(shè)備安全情況之外,為了達到合理補償,調(diào)度部門根據(jù)各變電站無功負(fù)荷的大小制定出各臺電容器組的投退標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 制定出的各臺電容器組的投退標(biāo)準(zhǔn)

3.1.2 調(diào)度運行中,必須慮及新增無功電源和無功負(fù)荷季節(jié)性變化的特點及幅度與用電負(fù)荷的性質(zhì)密切相關(guān)。永濟市工業(yè)無功負(fù)荷僅1.5萬kVar,隨季節(jié)性變化不大,故要求各工業(yè)用戶根據(jù)其無功負(fù)荷情況投入相應(yīng)容量的無功補償裝置,盡可能實現(xiàn)就地補償;夏季農(nóng)灌負(fù)荷急劇增大,相應(yīng)無功負(fù)荷急劇增大,增幅達150%左右,占到全部無功負(fù)荷的 73.4%,所占比重較大,變電站及農(nóng)電線路的無功補償裝置全部投入運行,從而最大限度地做好無功補償。

3.1.3 根據(jù)晝夜負(fù)荷變化情況做好無功分層平衡工作,做到電容器晝投夜退,確保無功電力不向上級電網(wǎng)倒送,在充分發(fā)揮調(diào)壓手段的前提下,盡量發(fā)揮無功補償設(shè)備的作用。

3.2 科學(xué)調(diào)整分接頭

通過對運行中電壓遙測數(shù)據(jù)的分析和研究,充分了解電壓季節(jié)性和晝夜性變化的特點,從而制定出調(diào)整變壓器調(diào)壓分接開關(guān)原則、順序和方法,形成日常運行管理流程。在大負(fù)荷時期,即7、8、9月份,將無載主變分頭調(diào)整至最高檔位,有載主變分頭根據(jù)負(fù)荷及電壓變化做相應(yīng)調(diào)整(一般在高檔位),盡可能將電壓值控制在10.5～10.7kV,從而保證末端用戶的電壓質(zhì)量;小負(fù)荷時期 ,即 1、2、11、12 月份 ,將無載主變分頭調(diào)整至最低檔位,有載主變分頭根據(jù)負(fù)荷及電壓變化做相應(yīng)調(diào)整(一般在低檔位),將電壓值控制在10～10.2kV之間,在保證電壓質(zhì)量的前提下,降低了變壓器損耗;在年度平均負(fù)荷期間,將無載主變分頭調(diào)整至中間檔位,有載主變分頭根據(jù)負(fù)荷及電壓變化做相應(yīng)調(diào)整。

3.3 制定分接頭調(diào)整與電容器投退的配合原則

當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷大時,電網(wǎng)電壓較低,首先投入匹配容量電容器,再根據(jù)電壓情況升高變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān);當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷小時,根據(jù)電壓情況首先降低變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān),最后根據(jù)無功情況退出電容器;當(dāng)系統(tǒng)電壓波動較大時,變電站10kV母線電壓超過規(guī)定范圍時,調(diào)整主變分接開關(guān)降低電壓,要求電容器在電壓合格范圍內(nèi)且不向上一級電網(wǎng)倒送無功的情況下,優(yōu)先投入電容器,使電容器投入率大于75%。

3.4 做好負(fù)荷預(yù)測工作

根據(jù)電網(wǎng)運行情況及社會經(jīng)濟發(fā)展,參考往年的負(fù)荷情況,做好下一年的負(fù)荷預(yù)測工作,提前制定特殊時期的供電方案;同時繪制出電網(wǎng)季度計劃電壓曲線、日計劃電壓曲線,作為調(diào)控35kV、10kV母線電壓的標(biāo)準(zhǔn),保障供電質(zhì)量。

4 結(jié)束語

通過以上措施的有力執(zhí)行,永濟市城區(qū)變電站10kV電壓合格率由原來的93.6%上升至99.8%,市郊變電站由91.3%上升至97.6%,使永濟市的電壓質(zhì)量有了顯著的提高。各站主變的功率因數(shù)達0.95以上;10kV功率因數(shù)達到0.9以上,有效地降低了電能損耗。

調(diào)度部門通過在優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu),幌理安排電網(wǎng)運行方式和無功優(yōu)化方面采取的一系列有力措施,將精細(xì)化管理融入工作的每一個環(huán)節(jié)中,一定程度上確保了市場的用電需求,取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。據(jù)統(tǒng)計,2010年永濟市供電量比上年同期增長了1200萬kWh,售電量達42 068.17kWh,同比增長11.28%,為企業(yè)增加收益約400多萬元;永濟支公司的綜合線損率達到7.14%,同比降低了0.04個百分點。

企業(yè)的利潤會流失在每個管理環(huán)節(jié)中。對于我們供電企業(yè)來說,精細(xì)化的管理理念和管理方法,加上不折不扣的執(zhí)行力,才是提高企業(yè)工作效率和經(jīng)濟效益的法寶。

[責(zé)任編輯:王 琨]

On Function of Power Network Dispatch in Conserving Energy and Reducing Consumption

WU Zhao-xia,ZHAI Jian-qiang
(Yongji Power Supply Branch Company of Shanxi Province,Yongji,044500,China)

The dispatching departments of power supply enterprises can carry out meticulous management from the following aspects:optimizing the power network structure,rationally arranging the power network operation,and optimizing those ineffective fields.Thus the needs of the power market can be met;in the meantime,better social and economical effect can be gained.

power network dispatch;conserve energy and reduce consumption;economical effect

TM727

A

1671-5977(2010)03-0132-04

2010-05-23

吳朝霞(1974-),女,山西永濟人,山西永濟供電支公司電力工程師,研究方向:調(diào)度自動化。