浅谈电力系统经济运行分析及措施

       摘要：电网经济运行方式是在保证电网安全运行和供电质量及满足供电需求基础上，通过对比优选变压器及电力线路损耗最小的运行方式，在保证技术安全、经济合理的条件下，充分利用现有的设备、元件，通过相关技术论证，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，在传输相同电量的基础上，以达到减少系统损耗，从而达到降低电网损耗和提高经济效益的目的。 

　　论文关键词：节能措施；分析；变压器损耗 

　　由于电网的损耗主要是由变压器损耗与电力线路损耗所组成，所以电网改造的节电降耗，也就是对电网中的所有变压器和电力线路进行择优选择和优化组合，组建成“安全经济型电网”。电网运行降损措施包括的内容与种类较多，根据各方面经验与理论，下面仅从电网经济运行的一些主要方面讨论降损的主要技术措施。 

　　一、合理进行电网改造,降低电能损耗 

　　由于各种原因电网送变电容量不足，出现“卡脖子”、供电半径过长等。这些问题不但影响了供电的安全和质量，而且也影响着线损。要充分利用在现有电网的改造基础上，提高电网供电容量和保证供电质量的前提下，运用优化定量技术降低城乡电网的线损，如老旧变压器淘汰中要劣中汰劣，新型变压器选型中要优中选优，既要根据城网和农网负载分布的特点，调整变压器运行位置与供电线路实现优化组合，又要根据电网中变压器与供电线路的分布状况，优化负载经济分配和电网经济运行方式。依靠科技进步和推广以计算机应用为主要内容的先进技术，提高电网安全经济供电的管理水平。在城乡电网建设和改造过程中要优化调整城乡电网的电力结构和提高电网结构中的技术含量，为电网安全供电奠定良好的基础。 

　　（一）电力线损 

　　按经济电流密度优化合理原则可以采用两线路并联运行或增加导线截面积(同时一定程度上增加了电网的成本)。线路负荷重、供电半径过长、线路迂回供电，是造成线路损耗增大原因之一。对此，可采取在线路上增设一条导线，让两条线路并列运行的方式。增大导线截面的同时，也就降低了线路的电阻，从而降低线路的有功损耗。 

　　（二）合理选用变压器容量 

　　农网改造中一些农村用电负荷。其高峰负荷时间较短而轻负荷时间较长，所以应根据农村用电负荷的实际情况合理选择配电变压器的容量，避免“大马拉小车”的现象，以减少变压器的有功功率损耗。针对配变单端供电情况，应适当将配变安装在负荷中心处，这样可使低压线路由一路输出变为几路输出，从而提高电压质量，降低了低压线损。通过调整变压器的安装地点可以提高电压质量，降低线损，选用节能型变压器淘汰高能耗变压器可使变压器运行中的有功损耗和无功消耗最低 。

　　（三）电网类型和结构 

　　1、调整不合理的网络结构。合理设计、改善电网的布局和结构，可避免或减少城农网线路的交错、重叠和迂回供电，减少供电半径太大的现象。简化电网电压等级，降低网络损耗。每简化一级，就可减少一级设备，并可减少运行管理和检修工作，以及减少线损。 

　　2、积极应用节能装备。农网配变多为生活、动力及农排混合供电，因而存在有峰谷负荷相关悬殊，低谷用时间内配变二次电压升高以及配变的实际电能转换效率低的问题，而如果安装使用了配变节能自动相数转换开关，就可以解决上述问题，从而有效地降低了变压器、线路的空载、轻载损耗。对于配变多为民用生活和工厂供电，因存在峰谷负荷相关悬殊，低谷用时间内存在配变二次电压升高以及配变的实际电能转换效率低的问题，如果安装节能自动相数转换开关，就可解决上述问题，从而可有效地降低变压器、线路空载、轻载损耗。 

　　3、简化电网的电压等级，降低网络损耗。电压如能简化一级，这样可减少一级设备，减少运行管理和检修工作，减少线损。城市负荷中心应尽量用高压引入，可以缩短配电线路的供电距离，如具备经济技术条件应对线路升压改造，根据线路输送容量和输送距离，以及发展要求合理选择升压方案，而且升压投资回收率较快，因此适当考虑升压供电是可行的。 

　　4、选用节能型变压器，淘汰高能耗变压器。S9系列变压器为目前我国10kV和35kV的电力变压器低损耗产品，对还在使用中的高能耗变压器应利用改造，合理规划，予以淘汰或更新改造。在电网改造设计中对新型变压器的容量选择，不仅应考虑到变压器容量利用率，同时更应考虑到变压器的运行效率。使变压器运行中的有功损耗和无功消耗最低。

 
　　二、合理安排变压器的运行方式，保证变压器经济运行 

　　变压器经济运行应在确保变压器安全运行和保证供电质量的基础上，充分利用现有设备，通过择优选取变压器最佳运行方式、负载调整的优化、变压器运行位置最佳组合以及改善变压器运行条件等技术措施，从而最大限度地降低变压器的电能损失和提高其电源侧的功率因数，所以变压器经济运行的实质就是变压器节电运行。变压器经济运行节电技术是把变压器经济运行的优化理论及定量化的计算方法与变压器各种实际运行工况密切结合的一项应用技术，该项节电技术不用投资，在某些情况下还能节约投资(节约电容器投资和减少变压器投资)。所以，变压器经济运行节电技术属于知识经济范畴，是向智力挖潜、向管理挖潜实施内涵节电的一种科学方法。 

　　（一）合理计算变压器经济负载系数，使变压器处于最佳的经济运行区 
　　变压器并非在额定时最经济，当负荷的铜损和铁损相等时才最经济，即效率最高。两台以上主变压器的变电所应绘出主变压器经济运行曲线，确定其经济运行区域，负荷小于临界负荷时，一台运行。负荷大于临界负荷时两台运行。

       （二）平衡变压器三相负荷，降低变压器损耗 
　　变压器不平衡度越大，损耗也越大，因此，一般要求电力变压器低压电流的不平衡度不得超过10%，低压干线及主变支线始端的电流不平衡度不得超过20%。 

　　（三）合理调配变压器的并列与分列的经济运行方式以及变压器运行电压分接头优化选择 
　　按备用变、负载变化规律、台数组合等因素，优先考虑技术特性优及并、分列经济的变压器运行方式。在满足变压器负载侧电压需要的前提下，用定量计算方法，按电源侧电压的高低和按工况负载的大小，对变压器运行电压分接头进行优化选择，从而降低变压器损耗，提高其运行效率。 

　　三、合理调节配网运行方式，改善其潮流分布 

　　（一）合理调整配电线路的联络方式 
　　配电线路应该采取最佳运行方式使其损耗达到最小，如通过互为备用线路、手接手线路、环网线路、并联线路、双回线路等是可以达到的。 

　　（二）环形供电网络，按经济功率的分布选择网络的断开点 
　　对于环形的供电网络，正常需要运行断开，应根据两侧压降基本相等的原则，找到一个经济功率的断开点，使线路的电能损耗最小。 

　　（三）推广带电作业，减少线路停电时间 
　　对双回线路供电的网络，双回线路并列是最经济的，如因检修工作，其中一条线路停电，则由于负荷电流全部通过另一条运行的线路，会使线损大增加，因此要尽量利用带电作业，减少双回线的停电次数与时间。 

　　四、合理配置电网的补偿装置合理安排补偿容量 

　　（一）增装无功补偿设备，提高功率因数 
　　对农网线路，合理增设电容器，增强无功补偿，提高功率因数，根据供电网络情况，运用集中补偿和分散补偿相结合的方法，变电所可通过高压柜灵活控制功率因数的变化。 

　　（二）合理考虑并联补偿电容器的运行和无功功率的合理分布 
　　在有功功率合理分配的同时，应做到无功功率的合理分布。按照就近的原则安排减少无功远距离输送。对各种方式进行线损计算制定合理的补偿方式。 

　　五、做到经济调度，有效降低网损 

　　（一）合理制定电网的运行方式 
　　合理调整电网年度、季度运行方式，把各种变电设备和线路有机地组合起来充分挖掘设备的潜力，减少网络损耗，提高供电的可靠性。 

　　（二）根据电网实际潮流变化及时调整运行方式 
　　做好电网的经济调度，根据电网的实际潮流变化，及时合理地调整运行方式，做好无功平衡，改善电压质量，组织定期的负荷实测和理论计算，使电网线损与运行方式密切结合，实现电网运行的最大经济效益。尤其在农网运行中，应合理调度电力负荷，强化用电负荷管理，从而达到配电网络的降损节能。另外，合理调整负荷，提高负荷率及调整三相不平衡电流。在相同的总用电量条件下，负荷率越高，峰谷差越小，则线损越小，因此合理调整负荷，提高负荷率、削峰填谷、适时分、并列及转移负荷有利于降低线损。由于线路负载三相平衡度大，则不仅增加相线和中线上的损耗，同时危及配变的安全运行。必须及时进行设整。