配电网智能AVC实用方法与建设研究PPT课件

配电网智能AVC实用化方法与建设研究 ResearchonmethodandConstructionofSmartAVCofdistributionnetwork 主要内容 1 背景 以牺牲线损为代价 换取电压质量的提高 4 上世纪我国电网的线损率一直徘徊在8 0以上 配电网损耗占全网损耗比例大 约为70 输电效率低 电压质量低 电压稳定状况不好 我国电网历年线损率完成情况 亿kWh 2020 4 23 5 以牺牲线损为代价换取电压质量的提高 为了保证电力客户端的电压质量 电网传统的做法是 不得不采用降低降压变压器变比的措施 以抵偿电网中产生的电压损耗 过去电力需求侧曾将不少无载调压变压器改造成有载调压变压器就是此目的 把在配电网中电容器补偿不足的容量转嫁到高压电网进行补偿 以牺牲线损为代价 换来了电压质量的提高 这就是我国电网规定升压变压器高压端的抽头电压 比降压变压器高压端的抽头电压高出10 的道理 也是我国电网中从高压电网到配电网中的降压变压器的标幺变比逐渐减小的原因 1 配电网现状 2 配电网智能AVC实用化方法 3 配电网智能AVC建设 主要内容 4 小水电汛期并网运行电压高的特征与措施 5 智能电网时代电压监测新方法 6 结束语 2 配电网智能AVC实用方法 研究方法 采用无功实时就地 分层 平衡控制模式 使电压质量 线路损耗与电压稳定三个指标同时抵达最好状态 达到转变配电网经济发展方式的目的 8 配电网智能AVC概念 配电网智能AVC 即配电网的无功优化调度 OptimalReactivePowerDistributionDispatch ORPDD ORPDD指在配电网的无功电源优化布局下 利用分散补偿 当地控制的无功补偿技术 采用先进的动态无功补偿装置 接入配电网的各个节点都实时的 朝着配电网要求的无功优化目标 调整无功出力与变压器分接头 实施就地闭环控制 配电网就自趋无功优化运行 使输电效率 电压质量与电压稳定3个指标 同时抵达最好状态 配电网智能AVC实用方法和建设研究具有非常重要的意义 2 配电网智能AVC实用化方法 2020 4 23 9 智能AVC应该具备以下特征 无功优化 柔性控制 更安全 高质量 高效率 先进的预防机制 自适应计算功能 自愈功能 人性化互动 2 配电网智能AVC实用化方法 2020 4 23 10 2 配电网智能AVC实用化方法 例1 35 110kV配电网AVC平衡机电压平衡机的实时电压合格是110kV电网优化运行的关键 全网无功优化运行控制及其与上一级调度之间的关系 2 配电网智能AVC实用化方法 2020 4 23 12 35 110kV配电网AVC平衡机电压平衡机的实时电压合格是110kV电网优化运行的关键 全网无功优化运行控制及其与上一级调度之间的关系 2 配电网智能AVC实用化方法 对象 界面与目标值全网优化必须对全部变电站实施控制 没有全控就没有全网优化 智能变电站的控制界面是降压变压器的高压侧界面的实时无功值 跟踪目标值闭环调控 2 配电网智能AVC实用化方法 控制模式智能变电站具有自适应电网无功优化调度需要的计算能力 并与当地的无功补偿装置接口形成就地闭环无功控制系统 2 配电网智能AVC实用化方法 2020 4 23 15 35 110kV配电网AVC例1效益分析优化过程 辐射式线路优化问题 优化效益 UJ优化潮流后 线损降低0 2MW 21 7 年节电140万kWh 折人民币70万元 减少了首末两端的电压差3 0 1 0 2 0kV 减少了白天与夜间的电压差3 0 1 0 2 0kV 变压器低压侧的功率因数由0 904提高到1 0 供电能力提高15MVA 2 配电网智能AVC实用化方法 2020 4 23 16 2 配电网智能AVC实用化方法 例2 6 10KV配电网传统线路无功补偿的误区配电变压器低压侧分散补偿的补偿度非常有限 依赖安装在线路杆塔上的电容器补偿装置是对无功补偿的认识误区 任何无功异地补偿方式的投资 降损和电能质量效益 都劣于无功就地补偿方式 于无功就地补偿方式 2 配电网智能AVC实用化方法 2020 4 23 18 无功补偿的容量与位置分析农电网的无功功率消耗中 变电所的主变压器占10 1 输电线占1 23 高压配电线占3 87 10 0 4千伏配电变压器占41 4 用户的感性负荷占43 4 可见 配电变压器和用户的无功消耗占84 8 城市电网的无功分配比例也差不多 所以 配电网无功补偿的重点 应该是补偿配电变压器和用户的无功 只要把配电变压器和用户的无功消耗全部补偿 6 10kV电网无功补偿的主要矛盾就迎刃而解了 2 配电网智能AVC实用化方法 无功补偿的容量与位置分析容性补偿容量的确定 应该按照大负荷方式下完全补偿0 4千伏侧的用户的全部无功负荷 加上变压器的无功损耗进行设计与控制 无功补偿的位置应该是 把TCR SVC或者MCR SVC安装在配电变压器低压侧的出口处的总保险之后 2 配电网智能AVC实用化方法 2020 4 23 20 无功补偿的目标与控制10 0 4千伏配电变压器无功补偿的目标是高压侧界面的无功电流为0或略微外送 如果高压侧没有PT 可以控制低压侧送入变压器的实时无功值等于或略大于变压器的实时无功消耗值 2 配电网智能AVC实用化方法 2020 4 23 21 3 0 4KV配电网0 4kV配电网AVC无功补偿的要害是改革 功率因数调整电费办法 要点是逐步提高功率因数考核标准 并且同步实施实时功率因数考核 直指实时功率因数1 0 11 方法是逐步采用分功率因数电能表 并要逐步扩大考核范围 力争0 4kV电网 即电力客户 与6 10kV电网之间交换界面的实时无功值接近为0 整个电网的无功补偿投资 安全 优质 经济效益才能同时抵达最好状态 于无功就地补偿方式 2 配电网智能AVC实用化方法 1 配电网现状 2 配电网智能AVC实用化方法 3 配电网智能AVC建设 主要内容 4 小水电汛期并网运行电压高的特征与措施 5 智能电网时代电压监测新方法 6 结束语 3 配电网智能AVC建设 AVC正在由现在的AVC一代 经AVC二代过渡 向AVC三代发展 3 1智能AVC建设的主要任务 调整无功补偿结构调整无功补偿结构 主要任务是增加需求侧无功补偿容量 使其能够在任何时候都有做到无功就地平衡的能力 其次就是实施电力需求侧无功的实时平衡考核 彻底改变过去的月度无功平衡老办法 例1 在优化前市无法实施智能AVC的 2020 4 23 25 逐步增加动态无功补偿装置把变电站的电容器组逐步改造成动态平滑连续调节的无功补偿装置 以便适应就地 时间与数量的三维无功平衡需要 也是切实增加防灾抗灾能力的需要 3 1智能AVC建设的主要任务 2020 4 23 26 逐步增加动态无功补偿装置没有动态无功补偿 就不会有智能AVC的一切特征 也就没有 TSC TCR SVC MCR SVC OLTC SVG等型动态补偿装置 技术经济指标很好 各有不同用途 转变思想认识 把变电站的电容器组逐步改造成动态平滑连续调节的无功补偿装置 以便适应就地 时间与数量的三维无功平衡需要 已经进入动态无功补偿新时代 我们不能 刻舟求剑 一成不变的看问题 处理问题 3 1智能AVC建设的主要任务 2020 4 23 27 逐步增加动态无功补偿装置采用动态无功补偿方式 更是反电压崩溃的重要措施 在夏季高峰负荷上升过程中 如果采用电容器组的投切方式 将可能对电压稳定起副作用 甚至加速电压崩溃 1987年7月日本东京发生的电压崩溃 2个500千伏变电所和1个750千伏变电所全停 当时用电需求以超过历史纪录2倍的速度增长 虽然所有电容器都投入 但仍未能制止电压崩溃事故的发生 有人认为是分组投切电容器组的无功补偿模式不对 进入了误区 文献11 12研究指出 采用动态补偿模式 跟踪负荷上升 使感性的负荷得到补偿 可以提高电压稳定裕度 提高城市电网的电压稳定性 电压稳定的实质是电力需求侧无功负荷与出力的实时平衡能力 在我国配电网负荷不断攀升的过程中值得借鉴 3 1智能AVC建设的主要任务 电力市场建设电力市场建设是建设配电网智能AVC的动力 配电网电力市场包括110kV与10kV电网两部分 3 1智能AVC建设的主要任务 2020 4 23 29 电力市场建设110kV电网 电网对发电厂 电网对变电站 供电公司 实施电压质量差别电价 3 1智能AVC建设的主要任务 2020 4 23 30 电力市场建设0 4kV电网 电网对电力客户的电力市场 未来发展方向是 逐步采用 友好 电能计量装置 既有电网考核电力客户的实时无功平衡状况的分功率因数电能表功能 又有客户考核电能质量供电电压偏差电能质量功能 双向考核 双向支持 互相促进共同努力提高电能质量 3 1智能AVC建设的主要任务 1 配电网现状 2 配电网智能AVC实用化方法 3 配电网智能AVC建设 主要内容 4 小水电汛期并网运行电压高的特征与措施 5 智能电网时代电压监测新方法 6 结束语 4 小水电汛期并网运行电压高的特征与措施 小水电汛期并网运行无功电压的特点 小水电汛期并网运行无功电压的特点 有功满发 满送 为了减少功率因数考核电费 小水电的无功也被迫外送 导致发电机端电压很高 2020 4 23 33 4 小水电汛期并网运行电压高的特征与措施 小水电汛期并网运行电压高的原因分析 有功外送在电阻上 无功外送在电抗上产生的电压升高 解决措施要降低小水电侧的运行电压 就需要小水电吸收电网的无功 用倒送的无功在电抗上产生的电压降落 抵消有功在电阻上的电压升高1 如果小水电不具备吸收无功与自动调节功能 就需要安装对应的SVC装置 例如基于MCR的SVC 2 在产权分界点上安装电压质量电能表 无须再下达无功负荷曲线或电压曲线 只要在产权分界点上安装电压质量电能表 电压质量电能表计量的电量就体现了调度规定的电压曲线 合格的电能量按正常电价付款 不合格 越限 的电能量降价付款 4 小水电汛期并网运行电压高的特征与措施 1 配电网现状 2 配电网智能AVC实用化方法 3 配电网智能AVC建设 主要内容 4 小水电汛期并网运行电压高的特征与措施 5 智能电网时代电压监测新方法 6 结束语 5 智能电网时代电压监测新方法 传统的电压监测方法按不同的电压等级分为A B C D四个监测类型 每百台配电变压器至少设两个监测点 监测点应设在有代表性的低压配电网首末两端和部分重要用户处 安装专用电压监测仪 传统的电压监测方法的缺陷电能质量监测点的设置方式及数量与全部母线 全部用户数量相比 不具广泛性 5 智能电网时代电压监测新方法 监测更广泛 更公开 更透明 更科学 有利于未来实施电压合格率的监测 5 智能电网时代电压监测新方法 1 配电网现状 2 配电网智能AVC实用化方法 3 配电网智能AVC建设 主要内容 4 小水电汛期并网运行电压高的特征与措施 5 智能电网时代电压监测新方法 6 结束语 6 结束语 1 110常德铁山电网 UJ无功优化实例说明实施配电网智能AVC实用方法 可以做到220 380V 10kV 35kV及110kV线路上基本没有无功流动 实现了无功就地平衡 10 0 4kV 35 10kV 110 10kV变压器中基本没有穿越无功 实现了无功分层平衡 实现了降低线损 提高电压质量与电压稳定三个指标同时抵达最好状态 是配电网经济发展方式的转变 2 关键是做好以科学发展观为