電網(wǎng)運(yùn)行方式安排與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行研究

摘要：合理的電網(wǎng)運(yùn)行方式不僅可以保證電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性，而且能夠減少電網(wǎng)系統(tǒng)的損耗，使電力企業(yè)做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本文首先闡述了電網(wǎng)運(yùn)行方式安排的基本要求，其次就如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行了分析，最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)，希望為促進(jìn)我國電網(wǎng)高效運(yùn)行提供參考。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)運(yùn)行方式;經(jīng)濟(jì)效益;電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化

前言

現(xiàn)代電網(wǎng)的主要作用，是向人們的生產(chǎn)和生活提供合格的電能。因?yàn)榇箅娋W(wǎng)的優(yōu)越性是顯而易見的，所以現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展越來越大，不僅突破了市界、省界，而且世界上還形成了許多跨國電網(wǎng)。但大電網(wǎng)一旦發(fā)生事故，如不能迅速消除，其后果是相當(dāng)嚴(yán)重的。因此，電網(wǎng)作用的重要性以及發(fā)生事故引發(fā)后果的嚴(yán)重性，在客觀上就要求電網(wǎng)運(yùn)行必須嚴(yán)格管理，使電網(wǎng)管理規(guī)范化、制度化、法律化。

1.電網(wǎng)運(yùn)行方式安排的基本要求

1.1保證可靠地、連續(xù)地供電

供電中斷將使工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)停頓，人民生活秩序混亂，甚至危及人身和設(shè)備安全，造成十分嚴(yán)重的后果。停電給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失遠(yuǎn)超過電力系統(tǒng)本身的損失。因此，電網(wǎng)運(yùn)行首先要滿足安全發(fā)供電的要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力系統(tǒng)中的事故，按直接原因分類，設(shè)備質(zhì)量差引起的占32.0%，運(yùn)行管理水平低引起的占21.2%，人員過失引起的占17.0%，自然災(zāi)害引起的占16.6%，繼電保護(hù)誤動(dòng)引起的占13.2%。因此，要減少系統(tǒng)中的事故，應(yīng)從多方面入手。

雖然保證安全發(fā)供電是對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的首要要求，但并非所有用電負(fù)荷都絕對(duì)不能停電。一般可按對(duì)供電可靠性的要求將用電負(fù)荷分為三級(jí)：一級(jí)負(fù)荷。中斷供電將造成人身事故、設(shè)備損壞，除嚴(yán)重生產(chǎn)廢品外，還將使生產(chǎn)秩序長期不能恢復(fù)，人民生活發(fā)生混亂;二級(jí)負(fù)荷。中斷供電將造成大量減產(chǎn)，將使人民生活受到影響等;三級(jí)負(fù)荷。除去一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷以外的用電負(fù)荷，一般為生活用電等。電網(wǎng)運(yùn)行管理人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際區(qū)域范圍內(nèi)用電負(fù)荷的重要程度，區(qū)別對(duì)待。

1.2保證良好的電能質(zhì)量

良好的電能質(zhì)量，是指電力系統(tǒng)的頻率正常（50Hz），偏離值不超過土（0.2～0.5）Hz;電壓正常（），偏離值不超過各監(jiān)視點(diǎn)的±（0.05～0.10）。如果現(xiàn)代電網(wǎng)還有供熱的任務(wù)，必須保證供熱的溫度和壓力的偏離值在規(guī)定的范圍內(nèi)。頻率和電壓偏離過大，雖然沒有中斷供電，也會(huì)嚴(yán)重地影響產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量，乃至發(fā)生人身、設(shè)備事故[1]。總之，電能質(zhì)量是發(fā)電與用電關(guān)系的一種客觀量度，是電網(wǎng)運(yùn)行狀況的一種客觀量度。電能質(zhì)量惡化到一定程度，就會(huì)造成可怕的系統(tǒng)事故。

1.3保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

電能生產(chǎn)的規(guī)模很大，消耗的一次能源在國民經(jīng)濟(jì)能源總消耗中占的比重也很大。例如，廣西某電廠用電量一般占其發(fā)電量的l0%左右。電能在輸送、分配時(shí)的自身損耗也相當(dāng)可觀。例如，廣西的線損率達(dá)7%左右。一年內(nèi)，這兩項(xiàng)消耗的電能就有15億kW·h，相當(dāng)于廣西部分電廠半年的發(fā)電量。因此，降低每生產(chǎn)1千瓦時(shí)電能所消耗的能源和降低輸送、分配電能時(shí)的損耗，是電業(yè)部門廣大職工一項(xiàng)極其重要的任務(wù)。

現(xiàn)在最廣泛的做法是開展電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，按照最優(yōu)化原則分配各發(fā)電機(jī)組間的出力和輸變電路徑，充分利用水力資源，盡可能采取節(jié)能降耗措施，力爭取得整個(gè)現(xiàn)代電網(wǎng)最大的、綜合的經(jīng)濟(jì)效益。

綜上所述，對(duì)現(xiàn)代電網(wǎng)運(yùn)行方式安排的三項(xiàng)基本要求是相互聯(lián)系的，在實(shí)際處理問題時(shí)，又往往是相互矛盾和相互制約的。因此，在安排運(yùn)行時(shí)，必須要兼顧其它兩項(xiàng)。

2.電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的策略

2.1調(diào)整變壓器運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

（1）農(nóng)村電網(wǎng)變電站變壓器的最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)

依據(jù)農(nóng)網(wǎng)季節(jié)性負(fù)荷變化大的特點(diǎn)，合理投切變壓器，可以達(dá)到農(nóng)村電網(wǎng)變電站變壓器的最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)。無論是配置的同容量變壓器，還是配置的子母變壓器，均適用于供電連續(xù)性要求較高和隨季節(jié)性變化很強(qiáng)的綜合用電負(fù)荷。。因此，要計(jì)算確定不同季節(jié)配電變壓器的臨界負(fù)荷，采取優(yōu)化組合，調(diào)整變壓器組的經(jīng)濟(jì)投運(yùn)方式，達(dá)到降低線損、節(jié)約電能的目的。

（2）城鄉(xiāng)電網(wǎng)變電站變壓器的最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)

依據(jù)電網(wǎng)日負(fù)荷變化性大的特點(diǎn)，即一般情況下白天用電負(fù)荷大、深夜用電負(fù)荷小，來計(jì)算確定每天不同時(shí)段配電變壓器的臨界負(fù)荷，調(diào)整變壓器組的經(jīng)濟(jì)投運(yùn)方式，合理投切變壓器臺(tái)數(shù)，達(dá)到降低線損，節(jié)約電能的目的。

2.2優(yōu)化配網(wǎng)方式，進(jìn)行有效調(diào)度，降低電網(wǎng)損耗

電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要指運(yùn)行中的節(jié)能、降損、安全和可靠。電網(wǎng)的線損是電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要指標(biāo)。技術(shù)降損是指通過采取各種技術(shù)措施來達(dá)到降低線損的目的。

降低電網(wǎng)線損的技術(shù)措施包括需要增加一定投資對(duì)電力網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造和不需要增加投資僅需改善電網(wǎng)運(yùn)行方式的措施。主要包括增加無功補(bǔ)償設(shè)備和提高功率因數(shù)。無功補(bǔ)償可采用集中與分散的方法，按照無功功率就地補(bǔ)償?shù)脑瓌t進(jìn)行，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。變電站加裝并聯(lián)高壓電容器，總裝容量按負(fù)荷高峰時(shí)的無功功率平衡計(jì)算;有些無功功率較大的線路可安裝線路補(bǔ)償電容器;要求大用戶安裝補(bǔ)償電容器并采用隨機(jī)補(bǔ)償方式等[2]。

2.3合理組織電網(wǎng)運(yùn)行方式

（1）適當(dāng)提高電網(wǎng)的運(yùn)行電壓水平。變壓器鐵芯損耗與電壓的平方成正比，而線路導(dǎo)線和變壓器繞組中的功率損耗與電壓的平方成反比。后者占總損耗的比重大，宜適當(dāng)提高電壓運(yùn)行。一般來說，35kV及以上的電網(wǎng)宜適當(dāng)提高電壓而降損。適當(dāng)提高電網(wǎng)運(yùn)行電壓水平，可降低線損。提高電壓水平措施，主要是作好無功平衡工作，合理調(diào)整變壓器分接頭。

（2）變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。當(dāng)一個(gè)變電所內(nèi)裝有n（N≥2）組容量和型號(hào)都相同的變壓器時(shí)，根據(jù)負(fù)荷的變化適當(dāng)改變運(yùn)行的變壓器組數(shù)，可以減少有功功率損耗。

（3）調(diào)整用戶的負(fù)荷曲線。電網(wǎng)的網(wǎng)損與其負(fù)荷的形狀系數(shù)K成正比

，其中

減小負(fù)荷的峰谷差：提高的值，可減小K的數(shù)值，從而降低網(wǎng)損。

（4）合理安排設(shè)備檢修。在檢修運(yùn)行方式下，網(wǎng)絡(luò)的功率損耗和能量損耗比正常運(yùn)行方式時(shí)大。加強(qiáng)檢修的計(jì)劃性，配合工業(yè)用戶的設(shè)備檢修或節(jié)假日安排線路的檢修，縮短檢修時(shí)間，實(shí)行帶電檢修等，都可以降低檢修運(yùn)行方式下的網(wǎng)損[3]。

2.4改造電網(wǎng)，升級(jí)優(yōu)化落后電網(wǎng)

作為現(xiàn)代化電網(wǎng)，除保證正常供電外，還應(yīng)有較強(qiáng)的抗干擾事故和抵御自然災(zāi)害的能力，應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)的要求，應(yīng)有更高的自動(dòng)化水平以及便于調(diào)度的控制等。因此對(duì)落后電網(wǎng)的建設(shè)與改造迫在眉睫，勢在必行。

電網(wǎng)建設(shè)與改造既要滿足近期負(fù)荷增長的需求，提高供電可靠性，同時(shí)也要進(jìn)一步把我國的電網(wǎng)建設(shè)改造成現(xiàn)代化的電網(wǎng)。因此應(yīng)全面規(guī)劃，將建設(shè)與改造相結(jié)合，根據(jù)各地實(shí)際情況，注意效益提高水平，改造成“安全優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)型電網(wǎng)”。

電網(wǎng)的規(guī)劃要以負(fù)荷預(yù)測為依據(jù)，以提高可靠性為目標(biāo)。負(fù)荷預(yù)測要有科學(xué)性，進(jìn)而才會(huì)有準(zhǔn)確性。通過優(yōu)化計(jì)算和技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，充分考慮實(shí)施的可行性，用優(yōu)化方法做出綜合評(píng)價(jià)，確定規(guī)劃的技術(shù)原則，編制出科學(xué)、先進(jìn)、切實(shí)可行、注意實(shí)效的規(guī)劃，用以指導(dǎo)電網(wǎng)的建設(shè)與改造。

此外對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)劃還應(yīng)把握好容載比這個(gè)指標(biāo)。變電容載比是電網(wǎng)變電容量（kVA）在滿足供電可靠性基礎(chǔ)上與對(duì)應(yīng)負(fù)荷（kw）之比值，使宏觀控制變電總?cè)萘康闹笜?biāo)，也是規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)布點(diǎn)安排變電容量的依據(jù)。容載比也是反映電網(wǎng)供電能力的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。容載比過大，電網(wǎng)建設(shè)早期投資增大;容載比過小，電網(wǎng)適應(yīng)性差。故應(yīng)根據(jù)規(guī)劃區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，合理選擇其數(shù)值。

3.結(jié)語

總的來說，電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的措施有做好負(fù)荷預(yù)測;降低峰谷差，提高負(fù)荷率;選擇最佳運(yùn)行方式，按經(jīng)濟(jì)負(fù)荷電流運(yùn)行;經(jīng)濟(jì)調(diào)度。只有做好了這幾方面的工作才能確保電網(wǎng)安全，才能保障電能質(zhì)量，才能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，才能最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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