多小水电地区变电站主变经济运行

吴伟斌 徐鹏辉 国网浙江省电力有限公司龙泉市供电公司

龙泉市地处山区，水力资源十分丰富。龙泉电网很多乡镇变电所供电用户的负荷很小（200-300kW）小水电的出力运行受河流水流量影响较大，丰水时满发，枯水时停发。经常出现“大马拉小车”的运行方式。一般变电站的主变都有两台以上主变，如何根据负荷情况选择主变的运行方式，使变电站的主变的总损耗降到最低，经济运行方式最优，因此选择此课题。

一、管理精髓

（一）成果内涵

依据国家电网企管〔2020〕394号《国网电网技术降损工作管理规定》及以“技术线损最优，管理线损最小”的线损管理宗旨。第49条：通过调整变电站主变运行方式，使其主变在最小电能损耗的方式下经济运行，实现减小电网电能损耗，降低经济损失，提高线损管理水平。

变电站主变经济运行实时管理系统是龙泉调控中心自主开发的系统，本课题基于调度SCADA系统的实时数据，开发一个实时系统。实时监控主变运行的经济性，提出运行管控策略，达到管控范围内的主变运行均在最好的对经济运行区内，达到降低电网网损的目的。

（二）主要特点

变电所主变运行的经济性属于调度管控范围，而且传统的主变经济运行曲线，监控人员依靠肉眼实时监控，工作量大，手段落后，不能适应日益发展电网的需要。

“变电站主变经济运行实时管理系统”以系统代替人力，以科学的分析方法代替相对落后的分析手段，对实行变电站经济运行主变24小时监控，提高了电网调控工作质量，减轻了调控人员的压力。

二、主要做法

1.笔者通过SCADA系统对目前龙泉电网的（小水电资源丰富）龙南变电站随机抽样调查。分别抽取了2019年1 月、7月、2020年1月。发现可通过主变经济运行进行改善的方式的时间占70%-80%。如果我们采取全面的管控，变压器的网损将降低30%-50%。即使每个变电站的供电负荷性质有所不同，按保守估计，我局所属变电站主变压器的网损将降低30%以上。

2.确定合理的变压器运行方式是使其经济运行的首要内容，即确定当前负荷水平下，哪几台变压器并列运行、哪几台分列运行以及哪几台备用，这就是运行方式的优选问题。

3.临界点划分法主要通过求取不同负载损耗曲线的交点来获得功率临界点，从而划分经济运行区间，这是目前研究最多的一种方法。获得的临界点之间形成经济运行区间，每个区间对应一种损耗最小的运行方式。这里的损耗一般是指有功损耗或者综合损耗。

4.临界区间划分法

针对临界点划分法的缺点，又提出了临界区间划分法。该方法以临界区间代替临界点，在临界区间的左右各有经济运行区间，各自对应一种经济运行方式，而在临界区间内，变压器组保持负荷变动以前的运行方式不变，故临界区间又称为待操作区间。减少了变压器开关频繁切换，主变经济运行得以实现。（见下图）

5.开发一个管理系统，实时监控主变运行的经济性，提出运行管控策略，达到管控范围内的主变运行均在最好的对经济运行区内。

三、主变经济运行实时系统

1.龙泉电网主变经济运行实时系统（龙南变主变经济运行报警）图略。

2.龙南变SCADA系统画面（龙南变主变经济运行报警）龙南变主变经济运行策略：当前运行方式：1#主变运行；建议经济运行方式：2#主变运行；图略。

3.任一变电站SCADA系统画面（可见龙南变主变经济运行报警）；图略。

四、实施的效果

龙泉电网主变经济运行系统运行12个月后，课题组人员抽样统计了龙南变电所的使用情况，龙南变主变在非经济运行状态下的时间比例由40.8%降低到3.6%。

1.管理提升效果：“变电站主变经济运行实时管理系统”以设备代替人力，对实行变电站经济运行主变24小时监控，提高了电网调控工作质量，减轻了调控人员的压力，最终节能减排，也降低网损的目的。

2.直接经济效益：实现年度经济效益40.9万元。其中节约年节约电量51.5万kWh，节约软硬件费用10万元。若以五年来计算，可节约节约电量250万kWh。

3.间接效益

①节能减排：目前在火电发电量占绝大部分的中国，在节能的同时，也减少了环境有害物排放。

②资金“0”投入：课题开发只使用开发人员的智力和人力，不占用单独的资金。

五、课题的主要创新点

1.“变电站主变经济运行实时管理系统”以系统代替人工监控，对实行变电站主变经济运行24小时监控，提高了电网调控工作质量，减轻了调控人员的压力。

2.对主变的运行方式进行智能化的识别，以便根据主变经济运行策略，实时给出操作方案。

3.针对临界点划分法的缺点，提出了临界区间划分法。该方法以临界区间代替临界点，在临界区间的左右各有经济运行区间，各自对应一种经济运行方式，减少了变压器开关频繁切换，主变经济运行得以实现。