電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略分析

曹 鵬（國(guó)網(wǎng)灌南縣供電公司）

電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略分析

曹 鵬（國(guó)網(wǎng)灌南縣供電公司）

節(jié)能是一個(gè)全球性的熱點(diǎn)及重點(diǎn)話題，中國(guó)作為能源消耗大國(guó)，節(jié)能更是重中之重。電力企業(yè)不僅是能源的生產(chǎn)者，也是能源的消耗者，可以說能源消耗分布于電力生產(chǎn)、輸送、使用的各個(gè)環(huán)節(jié)，特別是電網(wǎng)運(yùn)行損耗較大，不僅直接增加了電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，還有可能導(dǎo)致各種電網(wǎng)運(yùn)行安全事故的發(fā)生，因此，基于節(jié)能視角，如何保證電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是每個(gè)電力企業(yè)迫切需要解決的問題，直接關(guān)系著電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，以及我國(guó)電力行業(yè)的振興與社會(huì)進(jìn)步，文章主要結(jié)合電網(wǎng)損耗實(shí)際情況提出了綜合性的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具體策略，具有一定的借鑒價(jià)值。【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；電壓；變壓器

電力企業(yè)在生產(chǎn)能源的同時(shí)，也消耗了大量的能源。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，整個(gè)電力能源的生產(chǎn)及輸送過程中，發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等電力設(shè)備所消耗的電能占據(jù)了總功率的30%左右，可見電力企業(yè)在電力生產(chǎn)及輸送過程中存在著巨大的節(jié)能潛力。特別是電網(wǎng)線損率高達(dá)8%，與發(fā)達(dá)國(guó)家的5%相比，差距較大，節(jié)能空間有待充分挖掘，可以說電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是電力企業(yè)節(jié)能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程中不可或缺的組成部分。電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)簡(jiǎn)言之就是以最低的供電成本以及最少的能源消耗來保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、正常運(yùn)行，其實(shí)就是電網(wǎng)運(yùn)行綜合效率指數(shù)的提高。具體可以詮釋為，在保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)有的設(shè)備，結(jié)合相關(guān)技術(shù)論證及運(yùn)行實(shí)踐，采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)、調(diào)整負(fù)載、更換變壓器、提高功率因數(shù)等手段，使電網(wǎng)達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而減少網(wǎng)損，提高電網(wǎng)運(yùn)行整體經(jīng)濟(jì)效益?；谏鲜鲭娋W(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行理念，結(jié)合目前筆者所在地區(qū)電網(wǎng)實(shí)際情況，可以采取以下措施來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1 雙線并饋運(yùn)行方式的應(yīng)用

電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是以電網(wǎng)的持續(xù)、可靠、運(yùn)行為基礎(chǔ)的，因?yàn)橹挥斜ＷC電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，才能減少事故跳閘的次數(shù)、縮短停電時(shí)間、增加了供電量，進(jìn)而提高電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，而大量運(yùn)行實(shí)踐表明雙線并饋運(yùn)行方式不失為一條實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可靠運(yùn)行的有效途徑。雙線并饋運(yùn)行即兩條饋供線路并列運(yùn)行，雙線并饋運(yùn)行的深入應(yīng)用及普及可以改變運(yùn)行、檢修部門不了解電網(wǎng)實(shí)際情況的局面，促進(jìn)生產(chǎn)、調(diào)度、檢修、運(yùn)行等各環(huán)節(jié)的聯(lián)動(dòng)與協(xié)作，通過統(tǒng)籌部署、全員參與、多方協(xié)作、力量凝聚來保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而以確保電網(wǎng)可靠運(yùn)行為基礎(chǔ)來提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。需要注意的是，雙線并饋運(yùn)行雖然能有效提高電網(wǎng)的輸電容量，可實(shí)現(xiàn)故障或檢修狀態(tài)下電網(wǎng)運(yùn)行的靈活調(diào)整及變換，進(jìn)而提高供電的經(jīng)濟(jì)性。但雙線并饋運(yùn)行方式的實(shí)現(xiàn)需要一定的條件，特別是繼電保護(hù)設(shè)備的配合整定工序較為復(fù)雜，這就決定了在應(yīng)用和普及雙線并饋運(yùn)行方式時(shí)需綜合考慮自動(dòng)裝置、繼電保護(hù)等各項(xiàng)要素，在充分發(fā)揮雙線并饋技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，又保證了電網(wǎng)運(yùn)行的整體經(jīng)濟(jì)效益。

2 電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境的優(yōu)化

為了保證電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，還可從電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境的優(yōu)化著手，主要是通過功率分布的改善和電網(wǎng)電壓的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。首先，功率分布的改善。為了避免三相不平衡電流的影響，應(yīng)在各相之間以及各相與零線之間設(shè)置適宜容量的電容，不僅可以對(duì)各相的功率因數(shù)產(chǎn)生補(bǔ)償作用，還可以維持各相有功電流分量的穩(wěn)定。其次，電網(wǎng)電壓的調(diào)整。電網(wǎng)運(yùn)行電壓是否在合理范圍內(nèi)，將直接影響電網(wǎng)設(shè)備的空載損耗，因此，通過電網(wǎng)運(yùn)行電壓的調(diào)整可降低電網(wǎng)損耗。一般在保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)下可通過母線上投切電容器、發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)節(jié)、變壓器分接頭調(diào)整等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)電壓合理調(diào)整。例如，相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，在保證無功平衡的基礎(chǔ)上，通過變壓器分接頭的調(diào)整，理論上可提高電網(wǎng)運(yùn)行電壓值約1%，同時(shí)降低網(wǎng)損約1.2%。

當(dāng)然，除了上述措施外，還可通過母線電壓的調(diào)整、無功補(bǔ)償容量的調(diào)節(jié)、主變壓器分接開關(guān)檔位的控制等技術(shù)手段來優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境。需要注意的是，這些方式都是以電網(wǎng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行為前提的，例如母線電壓的調(diào)整要注意無功功率在合理范圍內(nèi)流動(dòng)，而無功補(bǔ)償容量的調(diào)節(jié)要注意母線電壓在合理范圍內(nèi)。

3 變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行不可或缺的技術(shù)措施，以往主要根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)或負(fù)載變化來投切主變，但這種較為粗糙的投切方式未能有效的降低變壓器運(yùn)行損耗，因此，還需要更為精確的方法來實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本原則就是在保證供電量的基礎(chǔ)上，根據(jù)負(fù)荷的變化對(duì)主變進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確地投切，進(jìn)而降低主變損耗，提高變壓器運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。一般變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要從變壓器配置、變壓器運(yùn)行模式優(yōu)化以及變壓器負(fù)載的經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)這三方面來實(shí)施。具體而言就是計(jì)算出影響變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)，如變壓器的有功功率損耗、無功功率損耗、功率損耗等，然后根據(jù)參數(shù)得出變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時(shí)投切的負(fù)載臨界點(diǎn)，根據(jù)負(fù)載臨界點(diǎn)來選擇最佳的主變投切時(shí)機(jī)，使主變?cè)诒Ｕ瞎╇娏康幕A(chǔ)上處于最低損耗運(yùn)行狀態(tài)。

4 無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)的改善

為了降低電網(wǎng)損耗，提高供電質(zhì)量，提高電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量，無功電壓優(yōu)化管理也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前廣泛采用的無功電壓優(yōu)化管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中的主變檔位、電容器投切的自動(dòng)控制。無功電壓優(yōu)化管理系統(tǒng)主要由調(diào)度自動(dòng)系統(tǒng)、主變檔位、電容器投切等部分組成，可實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償設(shè)備理想投入、無功分量就地平衡，以及減少主變分接開關(guān)調(diào)節(jié)次數(shù)，進(jìn)而降低網(wǎng)損和提高電壓合格率，達(dá)到減少人為誤差、改善電能質(zhì)量、提高設(shè)備使用效率的目的，為電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供保障。但從目前無功電壓優(yōu)化管理系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，仍然存在著一些問題，直接影響著無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)正常功效的發(fā)揮。例如：

無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)無法完全匹配電網(wǎng)實(shí)際情況，無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)頻繁操作增加了設(shè)備故障率，無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)異常發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，人工干預(yù)次數(shù)增多等等（圖1），直接影響著無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)自動(dòng)控制率。這就要求針對(duì)常見問題及問題產(chǎn)生的原因來提高無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)的功能完整性及運(yùn)行穩(wěn)定性，例如，合理設(shè)置參數(shù)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理異常、提高設(shè)備質(zhì)量等，進(jìn)而改善無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行狀況。

圖1 無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)自動(dòng)控制率影響因素

5 結(jié)語

電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是一個(gè)系統(tǒng)性、綜合性的過程，需多種措施的聯(lián)合使用才能提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率，除了上述措施外，還可以從設(shè)備的更新與應(yīng)用入手來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，例如節(jié)能變壓器的使用、供電半徑的縮短等等，但這些技術(shù)措施的使用都是以電網(wǎng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行為前提的，需進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性、綜合性的對(duì)比來選擇最佳的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案。

[1]夏麗莉.區(qū)域電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化控制方式研究[D].江蘇大學(xué)，2014.

[2]丁文濤.配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的技術(shù)措施研究[J].科技視界，2013（24）.

TM732

A

2095-2066（2016）35-0047-02

2016-12-3