淺談江門地區(qū)110千伏主變經(jīng)濟(jì)運行方式

摘 要：電力供應(yīng)的需求大大推動了電力設(shè)備擴(kuò)容、電網(wǎng)構(gòu)架擴(kuò)大的發(fā)展速度。在如此飛速的發(fā)展速度下，供電企業(yè)的目光容易著重于發(fā)展而忽視了經(jīng)濟(jì)節(jié)能的重要性。因此，文章以江門電網(wǎng)為例，從調(diào)度管理和科研發(fā)展的角度，以降低110千伏主變損耗為主線淺談對經(jīng)濟(jì)運行方式的看法。

關(guān)鍵詞：主變；經(jīng)濟(jì)運行；方式

引言

隨著一線城市的工商業(yè)飽和，對周邊二線城市的發(fā)展需求日益劇增，同時，也推動著這些地區(qū)的電力需求增長。供電企業(yè)為了滿足本區(qū)的電力需求和發(fā)展趨勢，對電力設(shè)備的配給更多地偏向于發(fā)展的前瞻性，有時可能因為時間、空間的差異，忽略了及時的合理調(diào)整，并未滿足設(shè)備經(jīng)濟(jì)運行的要求，所以，我們提出了“經(jīng)濟(jì)運行”的課題。

江門，位于珠三角地區(qū)中心，正是崛起二線城市的代表。為什么要把江門地區(qū)經(jīng)濟(jì)運行的重心放在110千伏主變運行方式上？眾所周知，網(wǎng)損是是電網(wǎng)運行過程中不可避免的能量損耗，通過更優(yōu)技術(shù)手段降低網(wǎng)損，不但能減少負(fù)荷損失、降低設(shè)備負(fù)載，也能減少供電企業(yè)的運營成本，更加貼切經(jīng)濟(jì)運行的目標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計，江門地區(qū)58%的網(wǎng)損來于自變壓器，38%來自輸電線路。江門地區(qū)共擁有500千伏變電站3座、220千伏變電站22座、110千伏變電站124座（不包括用戶站）。其中，110千伏變電站為江門地調(diào)調(diào)管設(shè)備，含變壓器243臺，總變壓器容量9894.8MW。所以，從數(shù)據(jù)分析可以看出，減少110千伏主變的運行損耗對江門電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行起到舉足輕重的作用。

1 江門地區(qū)主變運行情況

1.1 主變運行方式

1.1.1 單主變。單主變110千伏變電站12座，占全區(qū)9.6%。此類變電站以單母線接線方式為主，多分布在發(fā)達(dá)縣區(qū)的較邊遠(yuǎn)地區(qū)，承擔(dān)負(fù)荷較低，供電可靠性要求較低，在該區(qū)網(wǎng)架中起到負(fù)荷中轉(zhuǎn)或遠(yuǎn)程補給的作用。

1.1.2 雙主變。雙主變110千伏變電站105座，占全區(qū)84.7%。此類變電站以雙母線和分段接線方式為主，部分帶有旁路母線，供電可靠性較強，是分布最廣泛的配備模式。

1.1.3 三主變。三主變110千伏變電站7座，占全區(qū)5.6%。此類變電站以分段式接線為主，多分布在負(fù)荷較重地區(qū)（如工業(yè)區(qū)等），裝機容量較大，負(fù)載能力強，供電可靠性強。

1.2 網(wǎng)架特點

江門電網(wǎng)存在著網(wǎng)架雖大，但對擾動的承受能力不強和負(fù)荷分布不均兩大特點，可以分解出以下幾個問題：（1）環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，解環(huán)運行；（2）部分220千伏片區(qū)間110千伏相互聯(lián)絡(luò)不足；（3）同桿架設(shè)單一通道供電；（4）局部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為薄弱，相互聯(lián)絡(luò)不足；（5）串供變電站較多、供電距離較長；（6）負(fù)荷中心區(qū)變電站重載，邊遠(yuǎn)地區(qū)變電站輕載。針對這些問題和特點，我們思考通過時間和空間的差異，使用管理和科技手段進(jìn)行優(yōu)化和改善。

2 經(jīng)濟(jì)調(diào)控

2.1 管理手段

2.1.1 季度調(diào)整。根據(jù)2015年基建投產(chǎn)計劃、負(fù)荷需求預(yù)測及發(fā)電計劃安排等，編制江門電網(wǎng)年度典型方式的潮流數(shù)據(jù)，確定2015年夏大、夏小、冬大、冬小典型運行方式，并對各方式下的潮流進(jìn)行計算分析，結(jié)果收斂，無過載變電站及線路，計算結(jié)果如下：

（1）夏大方式。負(fù)荷水平：3740.03+j630.42（MW，Mvar）。（2）夏小方式。負(fù)荷水平：2401.50+j241.51（MW，Mvar）。（3）冬大方式。負(fù)荷水平：3280.08+j421.65（MW，Mvar）。（4）冬小方式。負(fù)荷水平：2240.28+j248.86（MW，Mvar）。

從經(jīng)濟(jì)運行的角度，我們需要關(guān)注的是，針對雙主變和三主變的變電站，在負(fù)荷較低的冬季多會減少運行主變來降低損耗：在滿足電力供應(yīng)的前提下，將站內(nèi)一臺主變轉(zhuǎn)為空載運行，配合10千伏備自投裝置使其作為備用電源，可以減少無功損耗。

2.1.2 節(jié)假日調(diào)整。如春節(jié)、元旦、國慶等國家法定節(jié)假日期間，工廠的大規(guī)模停工休假將導(dǎo)致本區(qū)的負(fù)荷大幅度下降。為減少此期間的損耗，部分雙主變及以上的變電站將倒為單主變運行，其余主變倒為空載運行或熱備用狀態(tài)，配合10千伏備自投裝置作為備用電源。這是兼顧供電安全和經(jīng)濟(jì)運行前提下，作為控制無功出力保證電能品質(zhì)的重要手段。

2.2 科技手段

2.2.1 備自投方式統(tǒng)計。雙主變及以上變電站配置10母聯(lián)備自投裝置92座，占82%，其中，三主變變電站配備雙套備自投裝置站100%。同樣是在夏季運行方式下，負(fù)荷中心與邊遠(yuǎn)地區(qū)所帶的負(fù)荷差異很大，是否存在改善方式，能減少電能的損失呢？

2.2.2 改善方案。以雙主變?yōu)槔?，運行方式分三種：雙主變分列運行、一臺主變運行，一臺熱備用和雙主變并列運行。

雙主變分列運行，可靠性高，一臺主變失壓，可通過10千伏分段備自投自動恢復(fù)失壓母線供電，但低負(fù)荷時損耗較大，運行不經(jīng)濟(jì)，是最普遍的運行方式。一臺主變運行，一臺熱備用，低負(fù)荷時損耗較小，經(jīng)濟(jì)性高，但可靠性低，10千伏分段備自投不起作用，運行主變失壓需人工恢復(fù)備用主變供電，一般不被采用。雙主變并列運行，可靠性高，超過一定負(fù)荷時損耗較小，經(jīng)濟(jì)性高，但10千伏短路電流可能超標(biāo)，兩臺主變不一定具備并列運行的條件，與AVC系統(tǒng)配合存在困難，一般不被采用。我們是否能夠通過對10千伏備自投改造來達(dá)到目的？其原理十分簡單：一臺主變運行，一臺熱備用，10千伏母聯(lián)合上。運行主變失壓，主變備自投則自動隔離故障主變，投入備用主變，恢復(fù)10千伏母線供電。這樣便能兼顧供電可靠性與運行經(jīng)濟(jì)型。負(fù)荷率在30%以下時，可一臺主變運行，投入主變備投功能。需要主變分列運行，則可投入分段備投功能。在原有已實現(xiàn)分段備自投功能的10千伏備自投裝置內(nèi)增加主變高壓側(cè)相關(guān)回路，實現(xiàn)主變備投功能。若原有裝置無法實現(xiàn)，則需更換裝置。如裝置具備此功能，則只需完善相關(guān)二次回路接線。實現(xiàn)起來耗費都不大。

2.2.3 應(yīng)用成效。臺山地區(qū)較為偏遠(yuǎn)的漁塘站作為試點，在備自投裝置改造后得到表1數(shù)據(jù)。

從數(shù)據(jù)中可以得出，改造10千伏備自投裝置對降低主變損耗確實能達(dá)到預(yù)期的效果。

3 結(jié)束語

文章從110千伏變壓器運行方式方面淺談對江門電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行的看法。從時間的角度，辨析夏冬季負(fù)荷差異和節(jié)假日負(fù)荷突變的現(xiàn)象，通過經(jīng)濟(jì)調(diào)度手段進(jìn)行管控；從空間的角度，區(qū)分負(fù)荷中心和邊遠(yuǎn)地區(qū)的差異，通過科技手段對邊遠(yuǎn)變電站的10千伏備自投裝置進(jìn)行改造從而達(dá)到主變經(jīng)濟(jì)運行的目的。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：李達(dá)揚（1989-），男，廣東廣州人，本科，助理工程師，主要從事電力調(diào)度運行工作。