电网经济运行PPT课件

1 电力系统经济运行 2 电网经济运行是运用优化定量化的科学判定方法 利用现有的设备 经过技术论证 通过选取最佳运行方式 调整负荷 提高功率因数 调整或更换变压器 电网改造等技术手段挖掘电网损耗中的节电潜力 在保证电力系统安全可靠运行和电能质量符合标准的前提下 尽量努力提高电能生产和输送的效率 尽量降低供电的燃料消耗和供电成本 3 电网经济运行的主要范畴电网包括企业电网 城网 农网和区域网 企业网 城网 农网的电压等级大部分在110kV以下 其经济运行统称配电网经济运行 也就是双绕组变压器及其供电系统经济运行 区域电网的电压等级大都在110kV以上 其经济运行称为输电网经济运行 即三绕组变压器及其供电系统经济运行 以下所指的电网经济运行范畴既包括配电网经济运行 也包括输电网经济运行 下面所指的变压器经济运行方式及负载经济调度 既包括双绕组变压器 也包括三绕组变压器 4 网损率是衡量电力企业管理水平的重要指标之一 减少无功功率的传送 合理组织电力网的运行方式 改善电力网络中潮流的分布等等都是降低网络功率损耗的方法 任何一种降损措施都不应该降低电能质量和供电可靠性 以提高充足的 可靠的 优质的电力供应为目的 对原有的配电网络进行扩建和改造 也是降低网络损耗的有效措施 5 电网经济运行方式调整的主要目的是对电网经济运行方式进行优化选择 即优选双绕组变压器 三绕组变压器的经济运行方式 达到降低配电网线损的目的 其中包含的方面1 降低发电损耗2 降低厂用电3 降低变压器的损耗4 降低输配电线路的损耗5 电力系统分散电源的经济运行6 用户负荷的经济运行 6 电网经济运行方式包含如下内容 1 火力发电厂间有功功率负荷的经济分配2 水火电厂间有功功率负荷的经济分配3 无功功率负荷的经济分配4 电力网络的负荷经济分配 高压网 低压网 农网 7 发电厂的经济运行指涉及到发电厂内部厂用变压器的经济运行 各发电机组的经济运行 传统的经济运行指电力系统的负荷在各机组之间如何分配最优 其按机组的等耗量为增率进行分配 这和机组的特性有关 根据负荷变化 按照顺序优化组合 合理安排水电厂 火电厂 抽水蓄能电站 核电站的发电出力 使发电设备高效率运行 8 电网的经济运行表现为四个方面 1 合理调整系统的运行电压2 线路的经济运行3 变压器的经济运行4 调整负荷曲线和平衡三相负荷 9 1 电力网线损电量在电力网的实际运行中输 变 配电环节中所有元件产生的电能损耗称为线损电量 通常是根据电能表所计量的总 供电量 和总 售电量 之差得出 统计线损电量也称实际线损 它是根据电能表记的读数计算出的 即供电量与售电量两者的差值 是上级考核线损指标完成情况的唯一依据 其准确度决定于计量表记的准确度 抄表时间及统计计算的准确度 2 统计线损电量是由理论线损和管理线损组成 理论线损是根据供电设备的参数和电力网当时的运行方式及潮流分布情况 由理论计算得出的线损 因此又称技术损耗 可分为可变损耗和固定损耗 电网经济运行涉及到的几个概念 10 1 可变损耗 这部分损耗是电能在输配电过程中不可避免的 可变损耗是随着负荷的变动而变化的 它与各元件中的负荷功率或电流的平方成正比 电流越大损失越大 也称为铜损 可变损失主要包括升压 降压 配电变压器的铜损既电流流过线圈的损失 导线损失 调相机 电抗器 互感器等 2 固定损耗 也称空载损耗 它不随负荷变动而变化 只要设备带有电压就要消耗电能就有损失 也称为铁损 固定损耗主要包括变压器的铁损 电晕损失 调压器 电抗器消弧线圈等设备的铁损 11 管理线损也称为其他损耗 一般是由于管理上的漏洞造成的损耗 造成这些电能损耗的原因是多方面的 如计量装置故障和计量误差 用户的窃电 违章用电 带电设备的绝缘不良引起泄露损失 供售电量的抄表时间不统一或漏抄 漏记等 电力网线损率电力网线损率是线损电量占供电量的百分率 简称线损率 计算公式线损电量线损率 100 供电量供电量 售电量 100 12 线损率根据管辖范围和电压等级可分为一次网损率和地区网损率 地区网损率还可分为地区网损率和配电线损率 一次网损是指由省 市电力公司调度管理的送 变电设备产生的电能损耗 一次供电损失的电量占一次供电量的百分率 称为一次网损率 主网损率由省调归口部门具体进行计算 并接受上级部门的主网损率指标考核 地区线损率是由供电局调度管理的送 变 配电设备产生的损耗 地区线损电量占地区供电量的百分率称为地区线损率 地区线损按电压等级分为110 35千伏地区网损和10 6 千伏以下的配电线损 地区线损由电业局负责管理 并根据分压 分级管理的原则 地区线损分别由电业局下属的调度 供电所 县电力局负责管理并接受上级部门的考核 13 电网线损计算 常用公式 14 1 线路中电能损耗的计算方法A 公式法 U为末端平均电压 kV S为用户视在功率 kVA B 均方根电流法 15 C 最大功率损耗时间法 T为最大功率消耗时间 为电气设备一直保持为最大负荷功率Smax 在T时间内的电能损耗恰好等于设备全年的实际负荷在其上引起的电能损耗 这里假定电压接近恒定 T 功率的平方在一年的积分 最大功率值平方 16 2 变压器功率损耗计算 变压器功率损耗分为两部分 与负荷无关的称为空载损耗 随负荷变化的损耗称为负载损耗 空载损耗是指变压器的铁芯损耗它与变压器的容量与电压有关 负载损耗又称短路损耗 是指变压器的绕组中的损耗 它与负荷有关 当变压器通过负荷时有功功率损耗等于绕组中的铜损 无功功率损耗等于绕组中的漏抗损耗 17 变压器的等值电路参数计算 18 1 均方根电流法 19 2 最大功率损耗时间法一台变压器一年的电能损耗计算式为 Smax电网运行时的最大视在功率 kVA Se变压器的额定容量Rt变压器的等值电阻 规算到某一侧 Imax变压器的最大负荷电流 与Rt规算至同一侧 20 若电网中有两台同容量的变压器并联运行时 则在一年中的电能损耗计算式为 21 例 某降压变电所 有两台并联运行的SFL1 20000 110型变压器 其电压为110 10 5 低压侧最大负荷为25MW T 最大功率损耗时间 为3700h 计算变压器全年的电能损耗 先将变压器的参数找出 短路损耗 135kW 空载损耗 22kW短路电压百分数 10 5 空载电流百分数 0 8 利用公式 24 365 8760 22 复杂电网的网损计算方法 1 通过手算潮流进行计算公式如前 2 计算机算法 通过专门的程序计算损耗 23 电网降损的技术措施有以下几点 1 电力网的升压改造2 供配电线路改造合理的选择线路导线截面换粗导线截面3 合理调整运行电压4 线路及变压器的经济运行 24 1 电力网的升压改造电力网的升压改造主要是在用电负荷增长造成线路输送容量不够或者能耗大幅度上升达到明显不经济的地步 其次是为了简化电压等级淘汰非标准电压所采取的技术措施 在设计中应将降损节能 保证电压质量 无功装置优化合理配置 电源点和变电站布局符合 短半径 密布点 的原则 无功配置符合 分级补偿 就地平衡 的原则 并达到主变容量的10 将变压器换为节能型设备 有载调压型设备 25 电力网的升压改造电压升高 在输送容量一定的情况下 电流变小 则损耗变小 对负荷较大的线路 升压后 可能使线路达到经济电流运行 S 1 732 U I 26 2 合理调整运行电压为保证电网运行的电压质量 合理配置无功补偿设备做到无功就地补偿 分区 分压平衡达到降损节电的效果 还可以通过调整发电机端电压和变压器分接头 在母线上投切电容器及调相机调压等手段 当电网的负载损耗与空载损耗的比值C大于数值时 可提高运行电压有降损节电效果当电网的负载损耗与空载损耗的比值C小于数值时 可降低运行电压有降损节电效果 27 通过以上分析 由于变压器供电负荷较大 电网可变损耗占的比例一般大于50 因此地区调度 地调 可以采用以下方法组织电网的经济运行 适当提高电网的运行电压水平 1 在系统无功充足的情况下 适时调整220kV变电所主变分接头档位 适当提高1lOkV母线电压 以提高1lOkV电网运行电压 2 适时调整管辖范围内1lOkV各变电所主变分接头档位 提高各所lOkV母线电压 并控制在电压合格范围 从而提高1lOkV配电网的电压水平 3 加强管辖变电所电容补偿装置的投退 在负荷高峰期 尽量投入电容器 在负荷低谷期 适当退出电容器 使各所lOkV母线电压维持在较高的合格水平 28 4 在年负荷高峰期 应要求各供电公司 所 及时调整配网变压器台档位 适当提高lOkV变压器低压侧380V配电网的运行电压 5 要求各统调发电厂以功率因数0 8为标准发电 尽量多发无功功率 以提高1lOkV电网电压水平 2加强无功运行管理 提高电网功率因数对于运行中的电网 无功功率在电网中传输 增加了导线的有功功率损耗 而实现无功功率的分层分区就地平衡 不仅可改善电压质量 对提高电网运行的经济性也有重大作用 线路功率损耗与电网功率因数的平方成反比 功率因数提高时 电网能量损耗下降 为此应采取以下措施 加强无功管理 提高电网功率因数 29 1 在安排系统运行方式上 应及时调整变电所电容器的补偿容量 2 应及时投退各变电所电容器组 并灵活掌握 有条件的可以采用VQC 无功自投装置 适时调整系统电压 3 及时对系统无功补偿容量进行计算分析 对补偿容量不足的变电所 应通过改造加装电容器组 4 各供电公司 所 应在负荷较重的10kV线路加装无功补偿装置 并加强管理 5 严格考核大工业用户功率因数 要求装设电容器组 并加装无功电能表