兗礦電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行系統(tǒng)應(yīng)用概述

楚德全 王運輝 李斌

【摘要】“建設(shè)節(jié)約型社會”是國家大政方針，“降損節(jié)能”是國家對各行各業(yè)的重要指導(dǎo)意見。兗礦電網(wǎng)通過建設(shè)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行系統(tǒng)，實現(xiàn)輸配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運行管理，實現(xiàn)節(jié)電降損與節(jié)能提效。本文結(jié)合現(xiàn)場實際應(yīng)用情況，從系統(tǒng)設(shè)計思想、主要內(nèi)容、功能和效益等幾個方面進(jìn)行了應(yīng)用概述。

【關(guān)鍵詞】經(jīng)濟(jì)運行

前言

山東華聚能源股份有限公司管轄的兗礦集團(tuán)公司總部駐地35kV變電所目前有四座、6kV變電所三座，擔(dān)負(fù)著整個集團(tuán)公司駐地的生產(chǎn)及生活供電，有40多路6kV饋出線，其中包括兗礦總醫(yī)院、兗礦二院、鐵運處等重要負(fù)荷，年最高負(fù)荷33000KW，其供電可靠性直接影響用戶的正常生產(chǎn)、生活用電。隨著兗礦集團(tuán)公司電力事業(yè)的迅速發(fā)展，用戶對供電質(zhì)量和供電可靠性的要求越來越高，提高供電安全可靠性的基礎(chǔ)上，建設(shè)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行系統(tǒng)并投入應(yīng)用，實現(xiàn)供電降耗節(jié)能對于企業(yè)提高效益具有重要的現(xiàn)實意義和社會意義。

1.設(shè)計思想

兗礦電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行系統(tǒng)是在確保不對電網(wǎng)進(jìn)行投資的前提下，通過技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)改造，依托調(diào)度自動化平臺、遠(yuǎn)動通道與計算機(jī)技術(shù)，充分利用現(xiàn)有的設(shè)備、元件，進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)技術(shù)論證，選取最佳運行方式、調(diào)整負(fù)荷、提高功率因數(shù)、提出調(diào)整或更換變壓器、電網(wǎng)優(yōu)化改造方案等，在傳輸相同電量的基礎(chǔ)上，以達(dá)到減少系統(tǒng)損耗，從而達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的，實現(xiàn)電網(wǎng)在供電成本率低及網(wǎng)損率最小的條件下運行，提高電能利用水平。

2.主要內(nèi)容

1）通過該系統(tǒng)建立實時的變壓器、線路經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化算法、優(yōu)化模型及解決方案。

2）研究基于實時潮流與優(yōu)化算法、專家系統(tǒng)相結(jié)合的變壓器經(jīng)濟(jì)運行系統(tǒng)的技術(shù)路線及現(xiàn)場實施方案。

3）研究確定典型線路經(jīng)濟(jì)運行模式，指導(dǎo)線路經(jīng)濟(jì)調(diào)度。

4）通過專家優(yōu)化決策系統(tǒng)并引入短期負(fù)荷經(jīng)濟(jì)運行預(yù)測新興技術(shù)，為調(diào)度、運行人員提供每日電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行方式建議。

5）研究線損在線監(jiān)測并完成自動統(tǒng)計、分析、報表和報告，實現(xiàn)線損離線仿真功能。

6）軟件系統(tǒng)的開發(fā)、測試、實施、試運行、版本修正、控制實驗與運行。

7）提出集團(tuán)公司總部駐地供電系統(tǒng)供電可靠性及下級部分變電所負(fù)荷分配優(yōu)化方案，為供電系統(tǒng)進(jìn)一步規(guī)劃決策提供技術(shù)依據(jù)。

3.主要功能

（1）變壓器經(jīng)濟(jì)運行

在保證電網(wǎng)安全運行和供電量的基礎(chǔ)上，通過計算變電站所允許的變壓器運行方式，通過計算不同方式下的電網(wǎng)損耗，與當(dāng)前運行方式比較，如果滿足電網(wǎng)降損閥值約束和可持續(xù)運行時間約束，則給出優(yōu)化決策方案，同時量化降損具體數(shù)據(jù)，并指出新方式可以運行的時間。主變運行方式優(yōu)化降損主要側(cè)重大方式優(yōu)化。同時系統(tǒng)實現(xiàn)配變經(jīng)濟(jì)性自動周期性計算評估，以便后期決策分析。

（2）線路經(jīng)濟(jì)運行

配電網(wǎng)供電方式目前大部分均為雙回路或多回路，單回路供電方式較少，因此，線路經(jīng)濟(jì)運行研究和決策控制非常必要。通過分別計算不同運行方式下的電網(wǎng)損耗，擇優(yōu)選取最優(yōu)的線路經(jīng)濟(jì)運行方式，在滿足線路載流量、電壓合格和功率因數(shù)合格的條件下，輔助決策配電網(wǎng)供電方式和最佳供電路徑方案。

（3）線損在線監(jiān)測

系統(tǒng)實現(xiàn)對電網(wǎng)損耗的實時計算和展示，用來對電網(wǎng)運行和優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行監(jiān)視，實現(xiàn)實時的和動態(tài)的效果驗證。系統(tǒng)依據(jù)電網(wǎng)計算模型，周期性自動進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建模與數(shù)據(jù)處理，生成電網(wǎng)實時計算模型并啟動線損自適應(yīng)算法計算模塊，計算完畢后自動進(jìn)行統(tǒng)計，生成在線監(jiān)視曲線，同時將計算結(jié)果保存到歷史庫，以便進(jìn)行與線損相關(guān)的曲線、棒圖、餅圖、報表和報告的查詢和分析。線損的計算和存儲，可以方便后期開展常規(guī)的統(tǒng)計、分析和評估工作。

（4）離線仿真決策

仿真主要作用是在在線或者離線狀態(tài)下，在當(dāng)前斷面或某些歷史斷面數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行假想分析，可通過人工設(shè)置操作改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及有功、無功潮流的分布，查看網(wǎng)損的變化情況。利用仿真分析平臺，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運行仿真，能夠為電網(wǎng)規(guī)劃和優(yōu)化調(diào)整提供可靠技術(shù)依據(jù)，包括電容器輔助規(guī)劃和檔位優(yōu)化等。

4.效益分析

兗礦電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷變化規(guī)律及時調(diào)整變壓器、線路運行方式，通過合理分配變壓器負(fù)載率，線路經(jīng)濟(jì)負(fù)荷使供電系統(tǒng)處于經(jīng)濟(jì)運行狀態(tài)。以降低損耗為重點，加強(qiáng)電網(wǎng)運行管理，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行水平，實現(xiàn)顯著的經(jīng)濟(jì)社會效益。目前公司機(jī)關(guān)駐地管轄范圍的電網(wǎng)年供電量約1億Kwh，與去年同期線損率進(jìn)行對比降低約0.3%，按電價0.678元/Kwh計算，年減少損耗300000Kwh，在不增加額外投資的情況下增加凈供電效益20.34萬元，節(jié)能效益較為顯著。對環(huán)境保護(hù)來說，間接降低煤的消耗量，減少二氧化硫的排放量，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約大量的環(huán)保費用，減排效益也較為明顯。同時，應(yīng)用系統(tǒng)輔助決策區(qū)域供電系統(tǒng)發(fā)展的規(guī)劃思路，為今后供電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展規(guī)劃提供技術(shù)依據(jù)，大大提高該區(qū)域用電用戶的供電可靠性和供電質(zhì)量。

5.小結(jié)

兗礦電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)以下目標(biāo)：

1）提高供電經(jīng)濟(jì)運行控制度，降低值班人員的工作強(qiáng)度，實現(xiàn)兗礦電網(wǎng)調(diào)度經(jīng)濟(jì)管理；

2）優(yōu)化變壓器運行效率，提高了電能利用水平；改善受電功率因數(shù)，增加設(shè)備出力，降低了系統(tǒng)供電網(wǎng)損，實現(xiàn)“內(nèi)涵節(jié)電”，提高節(jié)能效益；

3）提高電壓合格率，提高供電質(zhì)量；

4）提高電網(wǎng)運行的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，降低大規(guī)模停電風(fēng)險。

總的來說，系統(tǒng)有力提升了兗礦電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運行和管理的綜合指標(biāo)，幫助企業(yè)實現(xiàn)“安全經(jīng)濟(jì)型”電網(wǎng)，充分進(jìn)行“內(nèi)涵節(jié)電”，實現(xiàn)顯著的經(jīng)濟(jì)效益，通過節(jié)電降損，減少供電成本，實現(xiàn)節(jié)能降耗。