關(guān)于電網(wǎng)運行方式安排對經(jīng)濟運行的影響及策略的研究

張家維

（國網(wǎng)湖南省電力公司郴州供電分公司 湖南郴州 423000）

關(guān)于電網(wǎng)運行方式安排對經(jīng)濟運行的影響及策略的研究

張家維

（國網(wǎng)湖南省電力公司郴州供電分公司 湖南郴州 423000）

為了滿足社會經(jīng)濟以及人們?nèi)粘Ｉ畹男枨?，電網(wǎng)建設(shè)需要不斷完善，同時也增加了電網(wǎng)運行的復(fù)雜性，對供電質(zhì)量提出了更高的要求。為了提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟效益，需要對各項影響因素進行綜合分析，對其運行方式進行優(yōu)化。本文對電網(wǎng)運行方式安排對經(jīng)濟運行的影響以及應(yīng)對策略進行了分析。

電網(wǎng)；運行方式；經(jīng)濟運行；影響

1 引言

電網(wǎng)運行方式是電網(wǎng)調(diào)度運行的一項重要工作，是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的重要保障。國內(nèi)外一些大停電事故不乏與電網(wǎng)運行方式安排不合理密切相關(guān)的例子。為此，為了保證電網(wǎng)運行正常以及經(jīng)濟收益，需要綜合各影響因素，選擇適宜的運行方式，若發(fā)現(xiàn)問題，需及時處理。

2 電網(wǎng)經(jīng)濟運行的意義與現(xiàn)狀

根據(jù)有關(guān)部門專家的估計，從發(fā)電廠發(fā)電、供電到用戶或工廠企業(yè)的用電，電氣系統(tǒng)的各種設(shè)備所消耗的電量占發(fā)電總量的28～33%。這是一個十分龐大的數(shù)據(jù)，拿我國來說因為電氣設(shè)備的損耗所損失的電量一年就達4276～4862億kW，這同十個用電量中等的省份總和相差無幾。所以，從我國的電力損耗來說，合理的調(diào)整電網(wǎng)使其經(jīng)濟、高效運行對節(jié)電工作來說具有重要意義。在探索節(jié)電環(huán)節(jié)的過程中，找到一條只需通過合理規(guī)劃就能達到節(jié)電目的的路徑是電力部門追求的目標(biāo)。電網(wǎng)經(jīng)濟運行就是這樣的一條道路。電網(wǎng)經(jīng)濟運行是一門內(nèi)涵豐富的學(xué)問，它涵蓋了利用變壓器經(jīng)濟運行的8個方面及其45種節(jié)電領(lǐng)域。電網(wǎng)經(jīng)濟運行是一個巨大的技術(shù)性的系統(tǒng)工程，電網(wǎng)經(jīng)濟運行通過一定方法對現(xiàn)有的變壓器運行方式進行進一步優(yōu)化。電網(wǎng)的經(jīng)濟運行主要包括變壓器和供電系統(tǒng)的經(jīng)濟運行，筆者對世界上可實際運用的節(jié)電方法做了一些統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)這些節(jié)電方法大體上可分為20個大的類型，100多種節(jié)電方法。一般來說，人們對變壓器這種在電力系統(tǒng)中起著重要作用的電氣設(shè)備比較熟悉，從發(fā)電廠到用戶一般會經(jīng)過變壓器3～5次的變壓過程，在電力傳輸過程中，由變壓器損耗的電量占據(jù)總電量的1/10左右。目前變壓器在電網(wǎng)中經(jīng)濟運行的技術(shù)已十分成熟，且在實際運用中取得了巨大的經(jīng)濟效益，受到很多企業(yè)的歡迎。

3 電網(wǎng)運行方案安排對于經(jīng)濟運行的影響

電網(wǎng)運行方式的合理安排和電力設(shè)備的使用效果以及建設(shè)投資等息息相關(guān)。電網(wǎng)運行過程中降壓變壓器損耗、電力線路損耗、低壓母線不平衡都是降低經(jīng)濟運行效率的重要因素。就輸電線路損耗而言，在一般的輸電網(wǎng)中，其總損耗以負載損耗為主，幾乎占總損耗的4/5假設(shè)負荷沒有變化時，負載損耗將與電壓平方成反比，也就是說電壓每提高1%，負載損耗就會降低2%。電網(wǎng)運行方式安排的有序開展不僅僅能夠充分利用各電力設(shè)備，合理節(jié)省電網(wǎng)運行在變壓器、電容器等方面的投入，投資于其他方面的完善與升級中，使整個電力系統(tǒng)的運行更加經(jīng)濟安全化，將已有的資源創(chuàng)造最大化的效益。

4 電網(wǎng)經(jīng)濟運行優(yōu)化策略

4.1 安排好檢修工作

在對地區(qū)電網(wǎng)運行方式進行安排時，本質(zhì)上就是通過對各類資源的合理配置來確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，因此需要做好相應(yīng)檢修工作。即根據(jù)不同電力設(shè)備來編制相應(yīng)的檢修計劃，尤其要做好對斷路器、變壓器、電路以及壓變區(qū)的管理。①線路。應(yīng)做好負荷轉(zhuǎn)移，在不能轉(zhuǎn)移的情況下進行線路停電處理，并且要盡量縮短檢修時間。對于接有發(fā)電機組的線路，在對其進行檢修前需要對發(fā)電機組與系統(tǒng)解列；②斷路器?？梢赃x擇旁代方式，審核確定旁路斷路器定值是否滿足要求，對于不能旁代處理的情況，可以進行負荷轉(zhuǎn)移處理；③變壓器。確定變壓器是否帶有負荷能力，對于容量不夠的應(yīng)進行缺額計算，并將缺額部分負荷轉(zhuǎn)移，如果不能轉(zhuǎn)移則按照限電拉路序位表執(zhí)行。

4.2 運行方式優(yōu)化

4.2.1 電網(wǎng)改造的節(jié)電技術(shù)

在對電網(wǎng)進行節(jié)電改造時，需要提高對變壓器性能以及質(zhì)量的要求，需要根據(jù)地區(qū)來選擇不同負荷大小的變壓器，以適應(yīng)不同的工作條件和環(huán)境。變壓器同供電網(wǎng)線的距離遠近也影響到電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性。對于農(nóng)村電網(wǎng)，公司應(yīng)加大對電網(wǎng)的計算機控制，以提高電力工作人員的工作效率和工作質(zhì)量。為電網(wǎng)的經(jīng)濟型和安全型建設(shè)而奮斗。變壓器和供電電路網(wǎng)線的電力損耗占據(jù)著電力總損耗的一大部分，工作人員應(yīng)憑借著專業(yè)的技術(shù)對變壓器和網(wǎng)線進行合理的規(guī)劃和分配，通過二者之間組合優(yōu)化來達到減少電力損耗的目的。

4.2.2 變壓器的經(jīng)濟運行方式

需要對變壓器的運行進行優(yōu)化組合，保證其工作效率。同時，在選擇變壓器的時候還要充分了解該地區(qū)的用電負荷，根據(jù)調(diào)研結(jié)果進行變壓器的選擇，達到電網(wǎng)運行的最優(yōu)化。對于分列運行的變壓器，工作人員應(yīng)對其分列和共用變壓器的數(shù)量進行合理的規(guī)劃和安排。另外，三繞組和雙繞組變壓器采用并列運行的方法可使電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性達到最大化。在變壓器的負載方面，工作人員應(yīng)注意以下幾方面的調(diào)度：①分列運行的變壓器之間的經(jīng)濟調(diào)度；②對分列運行的變壓器進行負荷大小方面的調(diào)整，根據(jù)實際情況進行優(yōu)化；③對各類型的變壓器進行序列的調(diào)整，合理的調(diào)整變壓器調(diào)控電壓的順序，使變壓器發(fā)揮出最大的經(jīng)濟效益；④提高負荷率的節(jié)電降耗；⑤削峰填谷的節(jié)電降耗。

4.3 接線方式優(yōu)化

4.3.1 聯(lián)絡(luò)線

（1）選擇聯(lián)絡(luò)線

一般情況下兩個變電站之間只有一回聯(lián)絡(luò)線，這樣在安排電網(wǎng)運行方式時，就應(yīng)選擇主供兩個變電站的電源線路，這樣出現(xiàn)故障概率比較小的變電站側(cè)進行帶電，而電源供電線路故障概率比較大的變電站側(cè)斷開，如圖1所示，電磁環(huán)禁止合環(huán)運行，AB線需要確定開環(huán)側(cè)，其中DA或者CA故障概率較小或者是有多回線向A站供電，則A站失壓概率很小，則可以確定AB線中A側(cè)帶電、B側(cè)斷開。如果CB線出現(xiàn)跳閘問題，確定B站失壓后，需要及時合上AB聯(lián)絡(luò)線中B側(cè)斷路器，這樣可以及時恢復(fù)供電，降低停電事故的影響。另外，如果AB線為B側(cè)帶電、A側(cè)斷開，這樣當(dāng)CB線出現(xiàn)跳閘事故后，B站則只能等調(diào)度員確定事故為“CB線跳閘、B站失壓”故障后，將A站聯(lián)絡(luò)線A站側(cè)斷路器合上，才能保證B站順利供電，整個事故處理所需時間更長，不能及時排除故障來滿足各用戶的需求。

圖1 聯(lián)絡(luò)線帶電側(cè)選擇

（2）母線上聯(lián)絡(luò)線選擇

很多變電站采取單母線不分段的設(shè)計方式，一般聯(lián)絡(luò)線采取固定接線方式，其中單母線分段一臺變壓器變電站，其聯(lián)絡(luò)線一般是連接在與主變接母線相互錯開的另一段母線上，如圖2所示。

圖2 聯(lián)絡(luò)線進單母線分?jǐn)嘧冸娬痉绞竭x擇

從圖2中可以看出，當(dāng)母聯(lián)故障出現(xiàn)跳閘問題時，為了避免用母聯(lián)試送，較大短路電流對主變造成沖擊或者是試送時母聯(lián)拒跳而擴大停電范圍，設(shè)計時即可以將聯(lián)絡(luò)利用對側(cè)電源試送。成功后則恢復(fù)母聯(lián)可以正常運行，而失敗則對故障母線進行隔離，來避免故障范圍的進一步擴大。并且利用聯(lián)絡(luò)線試送方式，還可以在一定程度上來增加阻抗，降低短路電流，能夠減小對其余設(shè)備的影響。

4.3.2 供電線路選擇

①雙回路供電用戶。除了變電站母線不分段情況，其余情況兩回路應(yīng)分別設(shè)置在不同母線上，這樣即便是電網(wǎng)運行中任一母線出現(xiàn)故障，也存在一個正常供電回路，滿足用戶需求。②重要供電用戶。此類用戶對電網(wǎng)供電可靠性要求十分高，一般會選擇兩回供電線路供電的方式設(shè)計，比如將其接入到不同的變電站中。接入到某變電站的供電線路必須要與外來電源母線設(shè)置在一起，這樣當(dāng)主變出現(xiàn)跳閘故障后，能夠迅速利用外來電源滿足用戶供電需求。③多變電站可供電用戶。設(shè)計時應(yīng)選擇不使供電變電站主變過載，并且電網(wǎng)供電損耗最小的變電站進行供電，不但供電穩(wěn)定性高，還可以提高經(jīng)濟效益。

4.3.3 電源設(shè)備選擇

地區(qū)變電站常用電源有兩種：①變電站通過變壓器從高電壓等級電網(wǎng)處獲得電力；②并入變電站電廠。兩種方式相比：第二種方式在處理事故、用戶供電保障以及全站失壓等問題上具有更高的效率。對于電源設(shè)備的選擇需要結(jié)合實際情況來選擇，其中對于單母不分段、兩臺主變變電站來說，其接線方式固定，在面對小電源接入方式不存在優(yōu)勢的情況下，需要就電源接線方式進行優(yōu)化。

4.4 設(shè)備運行管理

電網(wǎng)系統(tǒng)中存在大量電力設(shè)備，在確定其運行方式時，需要嚴(yán)格做好不同種類設(shè)備的區(qū)分，尤其是待用設(shè)備與尚未啟用新設(shè)備。如果檢修對象或者安裝對象為待用設(shè)備時，需要結(jié)合地區(qū)電網(wǎng)運行要求對其運行方式進行安排，如果為尚未啟用新設(shè)備，在安裝前需要進行線路測零等處理，保證電網(wǎng)運行的安全性。另外，所檢修設(shè)備如果為省地調(diào)管轄，需要提前上報地調(diào)，并安排好檢修時間與方式，待地調(diào)批復(fù)后由地區(qū)調(diào)度方式進行安排。工作申請批復(fù)環(huán)節(jié)必須要嚴(yán)格按照專業(yè)規(guī)范來進行，遵循申請流程或者是根據(jù)專業(yè)工作路徑來進行，最后設(shè)備安裝與檢修工作的執(zhí)行應(yīng)以調(diào)度協(xié)議為準(zhǔn)。

5 結(jié)束語

電網(wǎng)運行方式分析與安排是電力系統(tǒng)生產(chǎn)和運行的總體技術(shù)方案，是對電網(wǎng)進行總體謀劃的一項重要措施，準(zhǔn)確合理的電網(wǎng)運行方式分析與安排是保證電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行的基礎(chǔ)。開展各級調(diào)度的電網(wǎng)運行方式協(xié)同分析與安排可適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的需要，不僅指導(dǎo)了現(xiàn)有電網(wǎng)的正常運行，也為其網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供了技術(shù)參考。隨著電力系統(tǒng)的不斷擴大，電力系統(tǒng)特性更為復(fù)雜，給電網(wǎng)運行方式選取提出了更高的要求，也帶來了新的挑戰(zhàn)，供電企業(yè)應(yīng)認(rèn)真做好電網(wǎng)運行方式的分析及安排工作。

[1]彭翔.電網(wǎng)經(jīng)濟運行中降低線路損耗的對策研究[J].北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，27：132.

[2]范 黎.電網(wǎng)經(jīng)濟運行的影響因素及有效對策[J].魅力中國，2013（31）：50.

[3]曹鳳霞.分析電網(wǎng)經(jīng)濟運行方式中的幾點調(diào)控策略[J].通訊世界，2015（8）：181～182.

TM732

A

1004-7344（2016）12-0001（起始頁碼）-02

2016-3-21

張家維（1989-），男，助理工程師，本科，主要從事電力調(diào)度、電網(wǎng)運行方式管理等工作。