电网调度在节能降耗中的作用浅析

吴朝霞,翟建强

(山西省永济供电支公司,山西 永济 044500)

电网调度在节能降耗中的作用浅析

吴朝霞,翟建强

(山西省永济供电支公司,山西 永济 044500)

供电企业的调度部门可以从优化电网结构,合理安排电网运行方式和无功优化等方面入手,实行精细化管理,从而保障市场的用电需求,同时也能取得很好的经济效益和社会效益。

电网调度;节能降耗;经济效益

降低电能损耗,提高供电量是供电企业提高经济效益的核心目标。而实现这个目标,需要通过精细化管理和提升执行力来支撑。调度部门可以在推行精细化管理的过程中,以标准化为切入口,把精细化的要求细化到调度工作的各种标准中,使一切工作格式化、流程化、科学化,从而总结出一套合理可行的降低电能损耗的有效措施,再经过不断强化执行力的过程,紧盯目标,把一个个细节和过程做好,为企业创造出更大的价值。以下以永济供电支公司为例,介绍电网调度在节能降耗工作中可以发挥的作用。

1 优化电网结构,确保硬件支持

科学合理的电网结构是实现一切目标的基础,依据永济供电支公司电网规划,根据供电负荷的实际情况,电网调度制定出切实可行的改造方案,经过几年的努力,最终使永济市的电网结构得到了进一步的优化,电网布局更趋于合理。

1.1 增建变电站,满足供电需求

永济城东、城西电网结构比较薄弱,电源点单一,供电半径较大,造成不必要的线路损耗;同时由于近年工业园区的不断开发,大型果汁加工厂、铝业深加工及正在筹建的各类企业使用电负荷急剧增长,据统计,该区域新增供电负荷可达30MW,目前的供电能力已远远不能满足负荷要求。因此,调度建议支公司增建了城西、吴村110kV变电站及220kV变电站,彻底解决了用户的用电需求,提高供电可靠性,同时大大缩短了供电半径,最大限度降低了电能损耗。

1.2 实现设备更新,提高系统配置

1.2.1 将卿头、董村变电站的高耗能变压器更换为节能变压器,解决主变损耗过大的问题;将文学、董村、小樊站的无载调压主变更换为有载调压;对部分主变进行增容,系统容量由原来的296MVA提高至401MVA,保证了大负荷时期的用电需求。

1.2.2 加大线路改造力度,对四条重要的35kV线路进行了彻底的改造,解决了其超期服役、线路老化问题,极大地提高了线路的输送容量,同时降低了线路损耗,如2008年8月份35kV于乡线损失电量30.12万kWh,2010同期已降至11.2万 kWh,线损由5%降至1.82%,取得显著的效果;同时增建了4条10kV线路,改造10kV线路12条,解决了其运行质量差、迂回线路、过载等问题,在一定程度上减少了线路损耗。

1.2.3 增设无功补偿装置

增设无功补偿装置是改善电压质量,提高功率因数,降低损耗的有效途径。(1)由于近几年农灌负荷急剧增加,无功负荷也随之增大,现有的无功补偿装置已无法满足用户对无功负荷的需求,如董村、卿头、开张变电站所安装无功补偿装置容量一般按主变容量的15%～20%来确定,根据近年来实际负荷情况,调度部门建议支公司按主变容量的25%对电容器进行了扩建增容,增加无功容量3 900kVar,最大限度满足了系统物无功需求。(2)在农业线路上安装了无功补偿装置,共安装电容器6组,补偿容量3 000kvar。(3)在大负荷时期,永济市农业抗旱负荷占到了全市负荷的70%以上,放在用户低压配变处装设了许多小容量的无功补偿装置,实现就地补偿。

通过实施以上改造,优化了电网布局,设备得到了升级改造,有效地降低了电网损耗,提高了供电量。

2 合理安排电网运行方式

2.1 采用科学的供电方式

电网应该以最经济的运行方式运行,尽最大可能减少迂回供电,减少线路损耗,防止线路的倒送、卡脖子现象。我市电网35kV线路在正常运行下有两种供电方式:(1)李店变电站通过王庄变电站再向文学变电站供电、赵柏变电站通过文学变电站再向王庄变电站供电、黄营变电站通过董村变电站再向于乡变电站供电、110kV土牌变电站向35kV小凡变电站供电;(2)王庄变电站直接由李店变电站供电、文学变电站由赵柏变电站供电、于乡变电站由永济电厂供电、小凡变电站由吕车变电站供电。通过科学比较可知,方式(1)造成迂回供电使得输电距离加大,造成受电变电站线路损耗均增大,仅适用于设备检修、设备过载等特殊情况;而方式(2)按与电源点距离最短供电,大大缩短了供电距离,降低线路损耗,是最为经济的电网35kV线路运行方式。因此,系统正常运行状态下,按第(2)种方式调度。

2.2 确保变压器的经济运行

2.2.1 变压器损耗在电网损耗中的地位

电能从发电厂传送到用户,需要通过变压器的多次升压与降压来完成。通过理论计算和实测,在支公司网损中:线路占 68%,变压器占32%。因此,如何降低变压器损耗,是降低电能损耗的重要一环。

一般而言,负荷增加到运行变压器即将超载时才投入备用变压器,实际上并不经济,而在不变损耗(铁损)和可变损耗(铜损)相等的条件下,变压器的效率才最高,这时的运行最为经济。

2.2.2 变压器经济运行的实施方法

永济各变电站的主变型号和容量均不同,调度经过理论计算,绘制各变电站所带负荷与主变损耗之间的关系曲线,并按经济运行曲线核算出各变电站的单台、双台主变经济运行方式见表1。如王庄变电站经济运行曲线见图1。

图1 王庄变电站经济运行曲线

图1中:1#、2#主变容量分别为6.3MVA、8.0MVA。由图可知,当负荷小于2.5MVA时,1#主变运行较为经济;当负荷处于2.5～6.5MVA时,2#主变运行较为经济;当负荷大于6.5MVA时,两台主变运行较为经济。

表1 按各站经济运行曲线核算出的各站主变经济运行方式

以王庄站为例,对不同负荷情况下,主变采用经济运行的方式之前和之后所造成的损耗进行实际测试,分析计算结果表明,主变的电能损耗率由经济运行前的7.8%降至2.7%。

运行上述中,调度员根据各站变压器负荷情况,严格按照制定的标准数据及时投退变压器,合理调配负荷,使变压器在最佳经济点运行。

3 无功优化管理

无功优化是改善电压质量,提高功率因数,降低线损的有效途径,是提高企业经济效益的关键一环。根据支公司的现状,调度部门将这一工作精细化,流程化,制定出合理可行的一套方案,在工作中严格执行。

3.1 电容器的合理投退

3.1.1 永济电网目前无功补偿装置总容量为43.5Mvar,其可投率达100%。设备均采用密集型电容器组。日常工作中,除事故和危及设备安全情况之外,为了达到合理补偿,调度部门根据各变电站无功负荷的大小制定出各台电容器组的投退标准如表2所示。

表2 制定出的各台电容器组的投退标准

3.1.2 调度运行中,必须虑及新增无功电源和无功负荷季节性变化的特点及幅度与用电负荷的性质密切相关。永济市工业无功负荷仅1.5万kVar,随季节性变化不大,故要求各工业用户根据其无功负荷情况投入相应容量的无功补偿装置,尽可能实现就地补偿;夏季农灌负荷急剧增大,相应无功负荷急剧增大,增幅达150%左右,占到全部无功负荷的 73.4%,所占比重较大,变电站及农电线路的无功补偿装置全部投入运行,从而最大限度地做好无功补偿。

3.1.3 根据昼夜负荷变化情况做好无功分层平衡工作,做到电容器昼投夜退,确保无功电力不向上级电网倒送,在充分发挥调压手段的前提下,尽量发挥无功补偿设备的作用。

3.2 科学调整分接头

通过对运行中电压遥测数据的分析和研究,充分了解电压季节性和昼夜性变化的特点,从而制定出调整变压器调压分接开关原则、顺序和方法,形成日常运行管理流程。在大负荷时期,即7、8、9月份,将无载主变分头调整至最高档位,有载主变分头根据负荷及电压变化做相应调整(一般在高档位),尽可能将电压值控制在10.5～10.7kV,从而保证末端用户的电压质量;小负荷时期 ,即 1、2、11、12 月份 ,将无载主变分头调整至最低档位,有载主变分头根据负荷及电压变化做相应调整(一般在低档位),将电压值控制在10～10.2kV之间,在保证电压质量的前提下,降低了变压器损耗;在年度平均负荷期间,将无载主变分头调整至中间档位,有载主变分头根据负荷及电压变化做相应调整。

3.3 制定分接头调整与电容器投退的配合原则

当电网负荷大时,电网电压较低,首先投入匹配容量电容器,再根据电压情况升高变压器有载调压分接开关;当电网负荷小时,根据电压情况首先降低变压器有载调压分接开关,最后根据无功情况退出电容器;当系统电压波动较大时,变电站10kV母线电压超过规定范围时,调整主变分接开关降低电压,要求电容器在电压合格范围内且不向上一级电网倒送无功的情况下,优先投入电容器,使电容器投入率大于75%。

3.4 做好负荷预测工作

根据电网运行情况及社会经济发展,参考往年的负荷情况,做好下一年的负荷预测工作,提前制定特殊时期的供电方案;同时绘制出电网季度计划电压曲线、日计划电压曲线,作为调控35kV、10kV母线电压的标准,保障供电质量。

4 结束语

通过以上措施的有力执行,永济市城区变电站10kV电压合格率由原来的93.6%上升至99.8%,市郊变电站由91.3%上升至97.6%,使永济市的电压质量有了显著的提高。各站主变的功率因数达0.95以上;10kV功率因数达到0.9以上,有效地降低了电能损耗。

调度部门通过在优化电网结构,幌理安排电网运行方式和无功优化方面采取的一系列有力措施,将精细化管理融入工作的每一个环节中,一定程度上确保了市场的用电需求,取得了较好的经济效益和社会效益。据统计,2010年永济市供电量比上年同期增长了1200万kWh,售电量达42 068.17kWh,同比增长11.28%,为企业增加收益约400多万元;永济支公司的综合线损率达到7.14%,同比降低了0.04个百分点。

企业的利润会流失在每个管理环节中。对于我们供电企业来说,精细化的管理理念和管理方法,加上不折不扣的执行力,才是提高企业工作效率和经济效益的法宝。

[责任编辑:王 琨]

On Function of Power Network Dispatch in Conserving Energy and Reducing Consumption

WU Zhao-xia,ZHAI Jian-qiang
(Yongji Power Supply Branch Company of Shanxi Province,Yongji,044500,China)

The dispatching departments of power supply enterprises can carry out meticulous management from the following aspects:optimizing the power network structure,rationally arranging the power network operation,and optimizing those ineffective fields.Thus the needs of the power market can be met;in the meantime,better social and economical effect can be gained.

power network dispatch;conserve energy and reduce consumption;economical effect

TM727

A

1671-5977(2010)03-0132-04

2010-05-23

吴朝霞(1974-),女,山西永济人,山西永济供电支公司电力工程师,研究方向:调度自动化。