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摘 要:随着节能经济在全球范围的提倡,各个行业都已开始关注和重视节能经济技术的使用,电能作为重要的能源之一,其节约利用技术已经得到广泛的推广和发展。其中,电网优质经济调度就是有效节约、利用电能的一种重要措施,本文仅针对县级电网经济调度进行了追本溯源的研究,首先分析了其经济调度现状及存在问题,然后在此基础上提出县级电网经济调度方法,不仅可以节约电能,还可以保证县级电网的稳定运行发展。
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关键词:电网 经济调度 运行 网损
前言
至目前，虽说电网经济调度无论是在方法还是在技术上都有了很大的发展,各个地区及部门已经成功的加以利用,并取得了一定的成效,减少了电能损耗,达到了电网经济运行的目的。但其有效实施只存在于少数地区或电力部门,特别是那些方法陈旧、技术落后的县级电网,在经济调度方面存在着诸多的问题,需要进行分析总结,以提出妥善的解决方案。
一、县级电网经济调度现状
1、 电网设备落后
目前,大部分县级电网以35kV变电站为主,并配有少数110kV站，网架结构以35kV电压等级网络为主干网,10kV电压等级网络为骨架,380V/220V电压等级网络为基础。由于县级电网大部分是农村用电,在用电性质上以居民生活用电为主,且呈快速增长趋势,农业生产用电和工业生产用电只占少数部分。电网结构简单,供电电源点单一,降低了级电网经济调度有效率。
由于用电结构是以农村用电负荷性质为主,昼夜峰谷差大,负荷率较低,一般在遵循无功功率就地平衡的原则下采用调整电容器补偿量来进行电网经济调度。但县级电网以35kV变电站为主,致使其在电网经济调度工作中存在着诸多的问题:第一,用电负荷增加了,而电容器补偿容量没有随之增加;第二,有的变电站配备的电容器容量过小或没有配置补偿设备,不能满足无功补偿要求;第三,发电厂无功调节性能差,影响无功的平衡。电网中存在的无功补偿设备配置落后及不合理严重影响县级电网的经济运行。
除此之外,调度自动化设备及系统配置的落后也是一个重要问题。县级电网调度自动化和“综自”覆盖率低,通信通道脆弱,遇到天气变化较大,通信通道会出现“间歇”性的不畅、不稳定,直接影响调度指令的下达和执行,增加了停电时间;部分35 kV变电站的“综合自动化”未进行改造,数据未上传,亦影响调度员对电网负荷的分析,制约着电网运行的经济性。
2、调度管理薄弱
通过上文的分析,我们已经知道县级电网经济调度一般通过无功功率就地平衡原则来进行,调度方式过于单一,并没有根据县级电网的实际情况,进行电网潮流分析。
调度的有效管理是调度实施的一个重要保障,常常会起到事半功倍的效果,但目前县级经济调度管理过程中存在着很多问题,主要表现于以下几个方面:
①经济调度作业人员整体素质不高。县级调度员基本上是在从事多年的运行值班岗位人员中选拔出的优秀人员,虽具备一定的运行值班经验但并不完全具有管理好县级电网的综合技术素质能力。县级电网调度已由过去的粗放式加经验型管理转变为今天的电网经济效益分析型加技术型管理。县级调度人员的综合素质显然离现今电网经济调度管理要求有一定的距离。
②经济调度人员偏少。随着县级电网覆盖面的扩大,新设备的不断投运及城、农网改造完成后,各级调度管理权限的延伸,县级调度的设备检修工作任务成倍增加,虽然电网的现代化管理手段越来越强,在很大程度上减轻了调度员的运行监视负担,但是,调度员的工作压力并未减轻,相反他们的日常工作量在不断的增加。县级电网调度人员较少,将是影响电网安全经济运行管理工作好坏的关键。
③经济调度意识淡薄。长期以来,由于存在重建设轻管理现象,一些县级电网变电运行管理相对滞后,相关人员并没有重视到电网经济调度的重要性,造成了电能的巨大损耗。
二、县级电网经济调度措施
通过以上的分析,可以看出县级电网经济调度在方法、技术、管理等方面存在着很大的问题,针对以上问题,本文提出了相关电网经济调度的解决措施。
1、加强设备更新,合理改善电网结构
由于县级电网设备落后,造成了电网结构存在着很大的限制,致使其运行方式可能不按照经济方式安排,电能损耗增大。特别是220kV电源点太少,110kV供电线路要从外地区供电,供电半径大且存在多级串供现象,线损较大。针对此电网方式,应加快220kV、110 kV输变电及其配套工程建设,改善电网结构,优化电网供电方式,降低电网损耗。
2、电网经济调度方式综合性应用
电网经济调度主要从技术上和政策上进行调节,技术上综合性的概括为降损措施,而在政策上以电价调节为主,下文对技术上降损措施进行详细分析。
降低网损的方法包括：建设性措施和运行性措施，经济调度当以运行性措施为主。
运行性措施主要是指在已运行的电网中,合理调整运行方式以降低网络的功率损耗和能量损耗。如改善潮流分布、调整运行参数、调整负荷、合理安排设备检修等。
①提高用户的功率因数,减少线路输送的无功功率。根据输电线路经济运行方案,确定电网线路最经济的供电方式,作为正常运行方式,并严格执行。对于因负荷、潮流变化而需要经常变动的线路供电方式,必须根据预测负荷和实际负荷及时做好安排,采取措施尽量避免非正常方式,或者减少非正常方式的时间。
②加强无功管理,实行无功经济调度。由于无功功率在网络中传送会产生功率损耗，调度员要认真做好电容投退和主变调档工作。电压调整基本原则:一是优先保证10kV电压合格。二是电压高时先调主变档位,后退电容器;电压低时先投电容器,后调主变档位。三是当这些都满足不了要求时,与上级调度联系,调节系统电压,使电压保持在合格范围之内。
③适当提高电网的电压运行水平。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电压的平方成反比。提高电压水平措施,主要是作好无功平衡工作,再是合理调整变压器分接头。
3、调度有效管理
3.1加强对电网潮流分析，合理平衡潮流
夏、冬季迎峰期间，电网负荷较重，部分设备过载，损耗增大，应重视对运行方式及负荷潮流的研究分析，合理安排电网运行方式，准确掌握负荷的变化情况，制定科学经济的运行方案。
针对迎峰度夏期间部分变电站负荷较重，主变重载运行情况，应合理平衡潮流，降低损耗。如110kV行唐站为我县枢纽变电站，主变容量为8.15万千伏安，2010年最大负荷7.2万千瓦，为确保电网供电可靠性，提前将该变电站0.9万千瓦负荷转移至110kV上方站供电，不仅提高了电网的安全性，也提高了主变运行经济性。
针对部分空载线路及主变，在确保安全的前提下，尽量减少其空载运行而带来的损耗。
3.2变压器的经济运行
变压器的经济运行，就是要确定对应于某一负荷，投入几组变压器，可使总的有功功率损耗最小。对于有两台及以上主变的变电站，由于变压器之间技术特性存在差别，以及变压器的有功损耗和无功损耗是随着负荷成非线性变化的，因此在变压器运行方式之间就存在选取技术参数好的变压器和最佳运行方式的问题。当变压器经济运行方式的临界运行区确定下来以后，要求调度员和变电站值班人员密切注意负荷变化，随时调整变压器的运行方式。加强主变并列、解列、单台等运行方式管理，根据负荷变化，做好主变投切工作。这里需要注意的是要控制每日操作次数，减少频繁的操作。
3.3合理安排检修计划，加强流程管理与考核
合理安排检修计划，保证按时停送电，也影响着电网的经济运行水平，我们要减少停电次数，增加供电时间，多供少损，提高供电可靠性。合理安排计划检修和电源负荷分配，当线路或开关检修时，其线路负荷倒由其他线路供电，就造成另一条线路负荷增大，线损增大；在线路检修或迂回供电时，都会造成线损增加。因此，加强检修工作的计划性，减少线路的重复停电，可以降低线路的损耗。
（1） 做好多项检修配合工作，保证线路(设备)在安全运行的前提下尽可能少停电。集中力量，将检修、预试、消缺等工作一次安排完成；应避免事先可预见的工作重复安排停电。在检修运行方式下，网络的功率损耗，要比正常运行时大，我们在安排检修计划时，应尽可能把一个电气回路的一、二次设备检修安排在一起，减少停电次数，降低损耗，增加供电量。
（2）加强检修申请停电时间审批。要根据具体工作情况来批复时间，尽量安排紧凑，减少检修时间。
（3）对停电计划的执行要严肃认真，不得随意延长线路或变电设备的停电时间。检修部门应严格执行预报竣工制度，确保设备检修工作结束后尽快恢复送电，以减少电网非正常运行方式下的时间，以降低检修方式下的网损。
（4） 将检修计划和相关变电站主变经济运行区域结合起来，使线路停电检修后，变电站主变所带的负荷在主变经济运行区域内。
4、加强电网经济运行分析工作??
调度应与生技部门配合，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。??
电网经济运行中的各种调节和控制措施，都必须考虑到调节后的电力系统的安全性。要考虑到电力系统运行的可靠性、安全约束，如必须使设备运行参数在允许范围内，必须使通过线路的功率和电流在安全限额以下，或者是线路两端功率角保持在电力系统稳定运行的范围内等等。如果发生电力系统安全受到威胁的情况，就必须在电力系统运行的经济性、电能质量和安全性之间取得协调，以求得在满足安全运行条件下的最大经济性和最好的电能质量。
结语
电网经济调度，要始终以电网安全运行为基础，以降低电网损耗能为目标。要针对电网运行方式和本地区负荷增长趋势，进一步加强分析与研究，做好负荷平衡工作；不断完善无功电压优化控制系统及电能量采集系统，提高电压水平、功率因数，减少无功传输、降低变压器损耗，不断优化电网运行方式。在考虑电网经济运行的同时，要考虑到电网运行的可靠性和安全性的约束，确保在安全运行下的最大经济性；同时要加强对县级调度网损的管理，科学安排电网运行方式，合理平衡潮流，以取得更高的社会效益和经济效益。
参考文献：
[1]《电网调度管理》.四川省电力工业局 四川省电力教育协会 .中国电力出版社.1999
[2]《电网运行及调度技术问答》.李坚.中国电力出版社.2006
[3]《农村电网技术》.国家电力公司农电工作部.中国水利水电出版社.2000
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发表于 2018-7-16 20:58:37