電網(wǎng)經(jīng)濟運行PPT課件

1 電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行 2 電網(wǎng)經(jīng)濟運行是運用優(yōu)化定量化的科學判定方法 利用現(xiàn)有的設(shè)備 經(jīng)過技術(shù)論證 通過選取最佳運行方式 調(diào)整負荷 提高功率因數(shù) 調(diào)整或更換變壓器 電網(wǎng)改造等技術(shù)手段挖掘電網(wǎng)損耗中的節(jié)電潛力 在保證電力系統(tǒng)安全可靠運行和電能質(zhì)量符合標準的前提下 盡量努力提高電能生產(chǎn)和輸送的效率 盡量降低供電的燃料消耗和供電成本 3 電網(wǎng)經(jīng)濟運行的主要范疇電網(wǎng)包括企業(yè)電網(wǎng) 城網(wǎng) 農(nóng)網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng) 企業(yè)網(wǎng) 城網(wǎng) 農(nóng)網(wǎng)的電壓等級大部分在110kV以下 其經(jīng)濟運行統(tǒng)稱配電網(wǎng)經(jīng)濟運行 也就是雙繞組變壓器及其供電系統(tǒng)經(jīng)濟運行 區(qū)域電網(wǎng)的電壓等級大都在110kV以上 其經(jīng)濟運行稱為輸電網(wǎng)經(jīng)濟運行 即三繞組變壓器及其供電系統(tǒng)經(jīng)濟運行 以下所指的電網(wǎng)經(jīng)濟運行范疇既包括配電網(wǎng)經(jīng)濟運行 也包括輸電網(wǎng)經(jīng)濟運行 下面所指的變壓器經(jīng)濟運行方式及負載經(jīng)濟調(diào)度 既包括雙繞組變壓器 也包括三繞組變壓器 4 網(wǎng)損率是衡量電力企業(yè)管理水平的重要指標之一 減少無功功率的傳送 合理組織電力網(wǎng)的運行方式 改善電力網(wǎng)絡(luò)中潮流的分布等等都是降低網(wǎng)絡(luò)功率損耗的方法 任何一種降損措施都不應(yīng)該降低電能質(zhì)量和供電可靠性 以提高充足的 可靠的 優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)為目的 對原有的配電網(wǎng)絡(luò)進行擴建和改造 也是降低網(wǎng)絡(luò)損耗的有效措施 5 電網(wǎng)經(jīng)濟運行方式調(diào)整的主要目的是對電網(wǎng)經(jīng)濟運行方式進行優(yōu)化選擇 即優(yōu)選雙繞組變壓器 三繞組變壓器的經(jīng)濟運行方式 達到降低配電網(wǎng)線損的目的 其中包含的方面1 降低發(fā)電損耗2 降低廠用電3 降低變壓器的損耗4 降低輸配電線路的損耗5 電力系統(tǒng)分散電源的經(jīng)濟運行6 用戶負荷的經(jīng)濟運行 6 電網(wǎng)經(jīng)濟運行方式包含如下內(nèi)容 1 火力發(fā)電廠間有功功率負荷的經(jīng)濟分配2 水火電廠間有功功率負荷的經(jīng)濟分配3 無功功率負荷的經(jīng)濟分配4 電力網(wǎng)絡(luò)的負荷經(jīng)濟分配 高壓網(wǎng) 低壓網(wǎng) 農(nóng)網(wǎng) 7 發(fā)電廠的經(jīng)濟運行指涉及到發(fā)電廠內(nèi)部廠用變壓器的經(jīng)濟運行 各發(fā)電機組的經(jīng)濟運行 傳統(tǒng)的經(jīng)濟運行指電力系統(tǒng)的負荷在各機組之間如何分配最優(yōu) 其按機組的等耗量為增率進行分配 這和機組的特性有關(guān) 根據(jù)負荷變化 按照順序優(yōu)化組合 合理安排水電廠 火電廠 抽水蓄能電站 核電站的發(fā)電出力 使發(fā)電設(shè)備高效率運行 8 電網(wǎng)的經(jīng)濟運行表現(xiàn)為四個方面 1 合理調(diào)整系統(tǒng)的運行電壓2 線路的經(jīng)濟運行3 變壓器的經(jīng)濟運行4 調(diào)整負荷曲線和平衡三相負荷 9 1 電力網(wǎng)線損電量在電力網(wǎng)的實際運行中輸 變 配電環(huán)節(jié)中所有元件產(chǎn)生的電能損耗稱為線損電量 通常是根據(jù)電能表所計量的總 供電量 和總 售電量 之差得出 統(tǒng)計線損電量也稱實際線損 它是根據(jù)電能表記的讀數(shù)計算出的 即供電量與售電量兩者的差值 是上級考核線損指標完成情況的唯一依據(jù) 其準確度決定于計量表記的準確度 抄表時間及統(tǒng)計計算的準確度 2 統(tǒng)計線損電量是由理論線損和管理線損組成 理論線損是根據(jù)供電設(shè)備的參數(shù)和電力網(wǎng)當時的運行方式及潮流分布情況 由理論計算得出的線損 因此又稱技術(shù)損耗 可分為可變損耗和固定損耗 電網(wǎng)經(jīng)濟運行涉及到的幾個概念 10 1 可變損耗 這部分損耗是電能在輸配電過程中不可避免的 可變損耗是隨著負荷的變動而變化的 它與各元件中的負荷功率或電流的平方成正比 電流越大損失越大 也稱為銅損 可變損失主要包括升壓 降壓 配電變壓器的銅損既電流流過線圈的損失 導線損失 調(diào)相機 電抗器 互感器等 2 固定損耗 也稱空載損耗 它不隨負荷變動而變化 只要設(shè)備帶有電壓就要消耗電能就有損失 也稱為鐵損 固定損耗主要包括變壓器的鐵損 電暈損失 調(diào)壓器 電抗器消弧線圈等設(shè)備的鐵損 11 管理線損也稱為其他損耗 一般是由于管理上的漏洞造成的損耗 造成這些電能損耗的原因是多方面的 如計量裝置故障和計量誤差 用戶的竊電 違章用電 帶電設(shè)備的絕緣不良引起泄露損失 供售電量的抄表時間不統(tǒng)一或漏抄 漏記等 電力網(wǎng)線損率電力網(wǎng)線損率是線損電量占供電量的百分率 簡稱線損率 計算公式線損電量線損率 100 供電量供電量 售電量 100 12 線損率根據(jù)管轄范圍和電壓等級可分為一次網(wǎng)損率和地區(qū)網(wǎng)損率 地區(qū)網(wǎng)損率還可分為地區(qū)網(wǎng)損率和配電線損率 一次網(wǎng)損是指由省 市電力公司調(diào)度管理的送 變電設(shè)備產(chǎn)生的電能損耗 一次供電損失的電量占一次供電量的百分率 稱為一次網(wǎng)損率 主網(wǎng)損率由省調(diào)歸口部門具體進行計算 并接受上級部門的主網(wǎng)損率指標考核 地區(qū)線損率是由供電局調(diào)度管理的送 變 配電設(shè)備產(chǎn)生的損耗 地區(qū)線損電量占地區(qū)供電量的百分率稱為地區(qū)線損率 地區(qū)線損按電壓等級分為110 35千伏地區(qū)網(wǎng)損和10 6 千伏以下的配電線損 地區(qū)線損由電業(yè)局負責管理 并根據(jù)分壓 分級管理的原則 地區(qū)線損分別由電業(yè)局下屬的調(diào)度 供電所 縣電力局負責管理并接受上級部門的考核 13 電網(wǎng)線損計算 常用公式 14 1 線路中電能損耗的計算方法A 公式法 U為末端平均電壓 kV S為用戶視在功率 kVA B 均方根電流法 15 C 最大功率損耗時間法 T為最大功率消耗時間 為電氣設(shè)備一直保持為最大負荷功率Smax 在T時間內(nèi)的電能損耗恰好等于設(shè)備全年的實際負荷在其上引起的電能損耗 這里假定電壓接近恒定 T 功率的平方在一年的積分 最大功率值平方 16 2 變壓器功率損耗計算 變壓器功率損耗分為兩部分 與負荷無關(guān)的稱為空載損耗 隨負荷變化的損耗稱為負載損耗 空載損耗是指變壓器的鐵芯損耗它與變壓器的容量與電壓有關(guān) 負載損耗又稱短路損耗 是指變壓器的繞組中的損耗 它與負荷有關(guān) 當變壓器通過負荷時有功功率損耗等于繞組中的銅損 無功功率損耗等于繞組中的漏抗損耗 17 變壓器的等值電路參數(shù)計算 18 1 均方根電流法 19 2 最大功率損耗時間法一臺變壓器一年的電能損耗計算式為 Smax電網(wǎng)運行時的最大視在功率 kVA Se變壓器的額定容量Rt變壓器的等值電阻 規(guī)算到某一側(cè) Imax變壓器的最大負荷電流 與Rt規(guī)算至同一側(cè) 20 若電網(wǎng)中有兩臺同容量的變壓器并聯(lián)運行時 則在一年中的電能損耗計算式為 21 例 某降壓變電所 有兩臺并聯(lián)運行的SFL1 20000 110型變壓器 其電壓為110 10 5 低壓側(cè)最大負荷為25MW T 最大功率損耗時間 為3700h 計算變壓器全年的電能損耗 先將變壓器的參數(shù)找出 短路損耗 135kW 空載損耗 22kW短路電壓百分數(shù) 10 5 空載電流百分數(shù) 0 8 利用公式 24 365 8760 22 復雜電網(wǎng)的網(wǎng)損計算方法 1 通過手算潮流進行計算公式如前 2 計算機算法 通過專門的程序計算損耗 23 電網(wǎng)降損的技術(shù)措施有以下幾點 1 電力網(wǎng)的升壓改造2 供配電線路改造合理的選擇線路導線截面換粗導線截面3 合理調(diào)整運行電壓4 線路及變壓器的經(jīng)濟運行 24 1 電力網(wǎng)的升壓改造電力網(wǎng)的升壓改造主要是在用電負荷增長造成線路輸送容量不夠或者能耗大幅度上升達到明顯不經(jīng)濟的地步 其次是為了簡化電壓等級淘汰非標準電壓所采取的技術(shù)措施 在設(shè)計中應(yīng)將降損節(jié)能 保證電壓質(zhì)量 無功裝置優(yōu)化合理配置 電源點和變電站布局符合 短半徑 密布點 的原則 無功配置符合 分級補償 就地平衡 的原則 并達到主變?nèi)萘康?0 將變壓器換為節(jié)能型設(shè)備 有載調(diào)壓型設(shè)備 25 電力網(wǎng)的升壓改造電壓升高 在輸送容量一定的情況下 電流變小 則損耗變小 對負荷較大的線路 升壓后 可能使線路達到經(jīng)濟電流運行 S 1 732 U I 26 2 合理調(diào)整運行電壓為保證電網(wǎng)運行的電壓質(zhì)量 合理配置無功補償設(shè)備做到無功就地補償 分區(qū) 分壓平衡達到降損節(jié)電的效果 還可以通過調(diào)整發(fā)電機端電壓和變壓器分接頭 在母線上投切電容器及調(diào)相機調(diào)壓等手段 當電網(wǎng)的負載損耗與空載損耗的比值C大于數(shù)值時 可提高運行電壓有降損節(jié)電效果當電網(wǎng)的負載損耗與空載損耗的比值C小于數(shù)值時 可降低運行電壓有降損節(jié)電效果 27 通過以上分析 由于變壓器供電負荷較大 電網(wǎng)可變損耗占的比例一般大于50 因此地區(qū)調(diào)度 地調(diào) 可以采用以下方法組織電網(wǎng)的經(jīng)濟運行 適當提高電網(wǎng)的運行電壓水平 1 在系統(tǒng)無功充足的情況下 適時調(diào)整220kV變電所主變分接頭檔位 適當提高1lOkV母線電壓 以提高1lOkV電網(wǎng)運行電壓 2 適時調(diào)整管轄范圍內(nèi)1lOkV各變電所主變分接頭檔位 提高各所lOkV母線電壓 并控制在電壓合格范圍 從而提高1lOkV配電網(wǎng)的電壓水平 3 加強管轄變電所電容補償裝置的投退 在負荷高峰期 盡量投入電容器 在負荷低谷期 適當退出電容器 使各所lOkV母線電壓維持在較高的合格水平 28 4 在年負荷高峰期 應(yīng)要求各供電公司 所 及時調(diào)整配網(wǎng)變壓器臺檔位 適當提高lOkV變壓器低壓側(cè)380V配電網(wǎng)的運行電壓 5 要求各統(tǒng)調(diào)發(fā)電廠以功率因數(shù)0 8為標準發(fā)電 盡量多發(fā)無功功率 以提高1lOkV電網(wǎng)電壓水平 2加強無功運行管理 提高電網(wǎng)功率因數(shù)對于運行中的電網(wǎng) 無功功率在電網(wǎng)中傳輸 增加了導線的有功功率損耗 而實現(xiàn)無功功率的分層分區(qū)就地平衡 不僅可改善電壓質(zhì)量 對提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性也有重大作用 線路功率損耗與電網(wǎng)功率因數(shù)的平方成反比 功率因數(shù)提高時 電網(wǎng)能量損耗下降 為此應(yīng)采取以下措施 加強無功管理 提高電網(wǎng)功率因數(shù) 29 1 在安排系統(tǒng)運行方式上 應(yīng)及時調(diào)整變電所電容器的補償容量 2 應(yīng)及時投退各變電所電容器組 并靈活掌握 有條件的可以采用VQC 無功自投裝置 適時調(diào)整系統(tǒng)電壓 3 及時對系統(tǒng)無功補償容量進行計算分析 對補償容量不足的變電所 應(yīng)通過改造加裝電容器組 4 各供電公司 所 應(yīng)在負荷較重的10kV線路加裝無功補償裝置 并加強管理 5 嚴格考核大工業(yè)用戶功率因數(shù) 要求裝設(shè)電容器組 并加裝無功電能表