游曉燕
(國網(wǎng)四川省電力公司內江供電公司 四川內江 641000)
110kV電網(wǎng)經(jīng)濟調度狀況研究
游曉燕
(國網(wǎng)四川省電力公司內江供電公司 四川內江 641000)
為了保證電網(wǎng)的運行安全可靠,實行電網(wǎng)經(jīng)濟調度是其必要辦法之一,現(xiàn)如今,隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及社會的進步,經(jīng)濟調度就變得更加關鍵。本文將以110kV的電網(wǎng)為例,對當前110kV電網(wǎng)經(jīng)濟調度出現(xiàn)的問題及優(yōu)化措施進行分析。
110kV;電網(wǎng)經(jīng)濟調度;分析
110kV電網(wǎng)作為我國應用非常廣泛的高壓配電網(wǎng)絡,隨著近年來我國城市進程化的加快以及居民用電量的逐步提升,110kV電網(wǎng)的電能損耗量問題也日益突出。據(jù)資料統(tǒng)計,我國110kV電網(wǎng)的網(wǎng)損率普遍在6%以上,嚴重者甚至超過12%,這不僅意味著電能的損失,更表現(xiàn)在一次能源的大量浪費以及對環(huán)境的更多污染。因此,必須通過不斷提高110kV電網(wǎng)的經(jīng)濟調度水平,以盡可能的降低電能的損耗量,提高電能生產(chǎn)與輸送的效率,這不僅是電網(wǎng)運營管理的核心,同樣也是發(fā)展與建設堅強智能電網(wǎng)的關鍵。
1.1 電網(wǎng)一、二次設備落后,自動化程度不高
雖然,我國110kV電網(wǎng)經(jīng)過多年以來的建設與發(fā)展,已形成了較為完善的繼電保護及系統(tǒng)安全自動裝置,包括了自動重合閘裝置、低頻減負荷裝置、備用電源自動投入裝置等,有力提升了110kV電網(wǎng)的調度自動化水平。但在現(xiàn)階段,我國地縣級的電網(wǎng)一、二次設備仍然普遍比較落后,不能很好的全面實現(xiàn)自動化管控,盡管我國已逐步對原有110kV電網(wǎng)進行了整改,但由于線路錯綜復雜、改造難度大等特點,仍然有部分線路及老舊設備仍在運行工作,而在這些舊有線路及設備中,普遍存在著電網(wǎng)結構不合理、安全運行水平較低等問題。目前在我國部分偏遠區(qū)域或落后的城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)中,110kV電網(wǎng)的自動化設施仍不先進,相應設施的應用水平也偏低,導致電網(wǎng)調度運行的工作量非常龐大,維護困難,供電質量差、設備故障率高、線損率偏大等問題。
1.2 電網(wǎng)結構不合理
近年來,部分地區(qū)電網(wǎng)結構仍然薄弱,隨著用電負荷的不斷攀升,目前在電網(wǎng)的修建和擴建時,缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,造成了線路負載過重,“T”接線路增多,使保護配置和操作變得更加復雜,而且在關鍵設備停運時還會導致電網(wǎng)大面積、較長時間的停電,造成供電可靠率大大降低。因此,有必要加速110kV電網(wǎng)的整改效率,并進一步優(yōu)化電網(wǎng)網(wǎng)架結構體系,以有效提升電網(wǎng)的經(jīng)濟調度水平。
1.3 電網(wǎng)調度水平低
一方面表現(xiàn)為調度運行人員的綜合技術水平和專業(yè)素質不高,例如不能熟練掌握電網(wǎng)中各種復雜元件的運行參數(shù)與工作狀態(tài),不能熟練掌握各種電網(wǎng)調度運行的技能,不了解電網(wǎng)的優(yōu)化調整策略與潮流分布計算等等,而導致110kV電網(wǎng)的調度水平偏低;另一方面,則表現(xiàn)為調度運行人員的工作責任心與責任意識不強,因馬虎大意、違章操作等人為原因,而導致電網(wǎng)調度問題甚至安全事故的發(fā)生。
1.4 電網(wǎng)運行不科學
當前,在110kV電網(wǎng)的調度運行中仍然存在著一些不科學的運行方式。例如缺乏合理的檢修計劃,變壓器運行模式缺乏經(jīng)濟性,沒有形成合理的負荷曲線等等,都將使電網(wǎng)調度運行中無功損耗的明顯增加;同樣為了滿足電網(wǎng)N-1安全、可靠運行要求,110kV雙主變配置變電站均為雙主變并列運行,對于負荷較輕的變電站,其變壓器長時間輕載運行,一樣會導致變損率明顯增大,也對電網(wǎng)的經(jīng)濟調度水平造成了極大的影響。
2.1 設備改善,提高自動化水平
隨著我國110kV電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大,以及堅強智能電網(wǎng)的建設與發(fā)展,必須通過不斷提高電網(wǎng)的調度自動化水平,以實現(xiàn)對電網(wǎng)運行故障的及時分析與處理,實現(xiàn)對電網(wǎng)運行狀況的實時監(jiān)控與經(jīng)濟調度,從而有力保障110kV電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行。
①需要進一步做好110kV電網(wǎng)一、二次設備改善更新,在電網(wǎng)中積極引入先進、科學的自動化設施,使電網(wǎng)的調度運行逐步向著遠程化、智能化以及無人化的方向發(fā)展;②還應根據(jù)電網(wǎng)的實際運行情況,采用不同功能、不同規(guī)格的電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)等,從而為提高110kV電網(wǎng)的經(jīng)濟調度水平提供了有力的技術條件。
以某地區(qū)調度自動化系統(tǒng)的實際改造與應用實例為例。隨著近年來,該地區(qū)電網(wǎng)的發(fā)展,其地區(qū)電網(wǎng)結構正日趨復雜,電網(wǎng)配電容量以及變電站的數(shù)量也不斷增多,都對電網(wǎng)調度的自動化水平以及自動化系統(tǒng)的功能提出了更高的要求。然而,原調度自動化系統(tǒng)是采用的是微型機和小型機,不僅硬件處理能力差,而且系統(tǒng)升級和功能擴展上存在困難,其軟件開發(fā)環(huán)境過于依賴于硬件,使得EMS系統(tǒng)的部分應用軟件功能無法得以實現(xiàn)。
為了提高該地區(qū)電網(wǎng)的調度自動化水平,并確保EMS應用軟件的基本功能得到實用化。近年來,該地區(qū)電力公司對原調度自動化系統(tǒng)進行了更新?lián)Q代,采用了國內先進技術水平的OPEN3000系統(tǒng),在系統(tǒng)平臺中不僅能集成EMS系統(tǒng)中的多項軟件功能應用,而且還可以與電力計量系統(tǒng)、調度員管理系統(tǒng)、電力技術支持系統(tǒng)等多種專業(yè)系統(tǒng)之間相互聯(lián)、互通,大大提高了調度自動化水平和電網(wǎng)的安全可靠性。
2.2 提高管理水平
①應當制定與落實嚴格的運行管理制度,在110kV電網(wǎng)調度運行工作中,應建立起完善的、可操作的作業(yè)標準、安全操作規(guī)程,以此有效規(guī)范調度人員的作業(yè)行為,保障電網(wǎng)調度運行的經(jīng)濟與安全;②要深入開展所轄電網(wǎng)運行方式的分析和研究,找出電網(wǎng)運行的薄弱環(huán)節(jié),制訂反事故措施。并加強電網(wǎng)運行安全風險分析及風險預警管控工作,保證電網(wǎng)安全運行和重要負荷及高危用戶的可靠供電,防止電網(wǎng)發(fā)生大面積停電事故,提高電網(wǎng)安全工作的系統(tǒng)性、針對性和有效性,確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行。此外,還應當加強調度人員的教育培訓工作,以不斷提高其綜合技術水平和專業(yè)能力,同時應做好調度運行的監(jiān)督管理工作,從而使運行管理制度得以有效的貫徹落實,員工也能自覺的遵守相關作業(yè)標準和安全操作規(guī)程,避免誤操作、誤指揮情況的發(fā)生;③應合理安排調度人員的工作崗位與工作量,應優(yōu)化工作計劃,減少重復工作,對于調度運行中重要和危險的工作,還應適當增加有經(jīng)驗、負責任的人員。
2.3 電網(wǎng)無功平衡和網(wǎng)損管理
2.3.1 電網(wǎng)無功平衡
目前國內新型的無功補償裝置主要包括了靜止無功發(fā)生器(SVG)、靜止無功補償裝置(SVC)、并聯(lián)電抗器、調相機等等,應積極采用這些先進的無功補償裝置,以減少電網(wǎng)中無功功率的流動,降低線路及變壓器的無功損耗。其次,也可以根據(jù)季節(jié)、氣候情況,在保證電網(wǎng)電壓合格和電網(wǎng)安全的前提下,適當提高運行電壓來降低線損。同時還應該加強無功補償設備的運行維護,切實提高無功補償設備的可投率,充分發(fā)揮無功補償設備的作用。
2.3.2 優(yōu)化變壓器的運行模式,加強運行方式管理
對電網(wǎng)供電區(qū)域內的歷史負荷、負荷現(xiàn)狀以及預測負荷進行全面分析,在此基礎上對變壓器的運行模式進行優(yōu)化與調整,從而有效解決變壓器運行中的低負荷或者過負荷狀況,以提高電網(wǎng)調度運行中的功率因數(shù),減少電能損耗。并應加強運行方式管理,優(yōu)化電網(wǎng)運行方式,計算分析比較不同運行方式下的網(wǎng)損情況,在滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定的前提下,選擇網(wǎng)損最優(yōu)的運行方式。根據(jù)電網(wǎng)的負荷潮流變化及設備的技術狀況,及時調整運行方式,使電網(wǎng)線損與運行方式密切結合,實現(xiàn)電網(wǎng)運行最大經(jīng)濟效益。
2.3.3 實行均衡用電
由于電網(wǎng)的損耗曲線是一個指數(shù)曲線,隨著負荷的增大,損耗曲線將越來越陡,電能損耗也將逐步增大,通過實行均衡用電,能明顯減少用電高峰負荷,提高電網(wǎng)的經(jīng)濟調度水平。
2.3.4 合理安排檢修計劃
對電網(wǎng)中線路及設備的檢修,往往會改變線路的運行方式和功率分布,從而造成檢修期間電能損耗的增大。因此,應合理的安排設備檢修計劃,提高供電可靠率,即統(tǒng)籌安排基建、大修、技改和常規(guī)檢修項目,避免重復停電,盡量縮短檢修時間。還應加強停電檢修計劃剛性管理,并編制停電期間胡電網(wǎng)事故應急預案,為防范檢修方式下電網(wǎng)運行風險。同時積極推進帶電作業(yè)或采用配合工業(yè)用戶的設備檢修方式,利用節(jié)假日進行線路及設備的檢修等方式,以盡量減少檢修期間的電能損耗。
2.4 調整運行結構
2.4.1 適當增大線路的截面
電網(wǎng)線路的電阻與電抗和其截面積是成反比關系,當線路截面積越大時,線路的電抗與電阻將越小。因此,在110kV電網(wǎng)的建設或整改過程中,可按照經(jīng)濟電流密度進行線路的選型,并要求留設一定的裕度,從而適當增大線路的截面積,以保證電網(wǎng)始終處于經(jīng)濟運行的狀態(tài),降低電能的損耗。
2.4.2 確保線路的經(jīng)濟化運行
隨著近年來居民生活水平的提高,以及用電負荷的不斷增加,為了有效解決110kV電網(wǎng)線路過長、負荷過重的問題,以保證線路的經(jīng)濟化運行。在安全規(guī)程允許的基礎上,應將配電電源盡量引到負荷中心,并根據(jù)電網(wǎng)實際負荷情況,合理選擇變壓器的分布點。同時,還應盡量縮短電網(wǎng)線路的供電半徑,避免產(chǎn)生迂回供電或者長距離供電的情況發(fā)生,從而有效降低導線的阻抗,實現(xiàn)節(jié)能的目的。
2.4.3 更換高耗能設備
當前,在110kV電網(wǎng)中仍存在著許多高耗能的設備。以高耗能變壓器為例,它的空載損耗、短路損耗、短路電壓百分比、空載電流百分比等工作參數(shù)都偏大,對于電網(wǎng)的經(jīng)濟調度是非常不利的。因此,應加強對這些高耗能設備的更新?lián)Q代,有計劃、有步驟的分期、分批的對這類設備進行改造與更換工作,以提升電網(wǎng)的經(jīng)濟調度水平。
110kV電網(wǎng)的經(jīng)濟調度水平,不僅是電網(wǎng)正常運營的重要保障,同樣也是推進堅強智能電網(wǎng)建設的關鍵所在。因此,我們應加強當前110kV電網(wǎng)經(jīng)濟調度出現(xiàn)的問題及不足之處的分析,并采取切實可行的對策與措施,以盡可能的降低電能損耗,提高電網(wǎng)的經(jīng)濟調度水平。
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1004-7344(2016)18-0064-02
2016-6-1
游曉燕,女,本科,主要從事調控運行工作。