電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行PPT課件

1 電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 2 電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是運(yùn)用優(yōu)化定量化的科學(xué)判定方法 利用現(xiàn)有的設(shè)備 經(jīng)過(guò)技術(shù)論證 通過(guò)選取最佳運(yùn)行方式 調(diào)整負(fù)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(yùn)行和電能質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)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(jì)運(yùn)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(jí)大部分在110kV以下 其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行統(tǒng)稱(chēng)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 也就是雙繞組變壓器及其供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 區(qū)域電網(wǎng)的電壓等級(jí)大都在110kV以上 其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行稱(chēng)為輸電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 即三繞組變壓器及其供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 以下所指的電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范疇既包括配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 也包括輸電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 下面所指的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式及負(fù)載經(jīng)濟(jì)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(biāo)之一 減少無(wú)功功率的傳送 合理組織電力網(wǎng)的運(yùn)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(duì)原有的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)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(jì)運(yùn)行方式調(diào)整的主要目的是對(duì)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式進(jìn)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(jì)運(yùn)行方式 達(dá)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(jì)運(yùn)行6 用戶(hù)負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 6 電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式包含如下內(nèi)容 1 火力發(fā)電廠間有功功率負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配2 水火電廠間有功功率負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配3 無(wú)功功率負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配4 電力網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配 高壓網(wǎng) 低壓網(wǎng) 農(nóng)網(wǎng) 7 發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指涉及到發(fā)電廠內(nèi)部廠用變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 各發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指電力系統(tǒng)的負(fù)荷在各機(jī)組之間如何分配最優(yōu) 其按機(jī)組的等耗量為增率進(jìn)行分配 這和機(jī)組的特性有關(guān) 根據(jù)負(fù)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(yùn)行 8 電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行表現(xiàn)為四個(gè)方面 1 合理調(diào)整系統(tǒng)的運(yùn)行電壓2 線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行3 變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行4 調(diào)整負(fù)荷曲線和平衡三相負(fù)荷 9 1 電力網(wǎng)線損電量在電力網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行中輸 變 配電環(huán)節(jié)中所有元件產(chǎn)生的電能損耗稱(chēng)為線損電量 通常是根據(jù)電能表所計(jì)量的總 供電量 和總 售電量 之差得出 統(tǒng)計(jì)線損電量也稱(chēng)實(shí)際線損 它是根據(jù)電能表記的讀數(shù)計(jì)算出的 即供電量與售電量?jī)烧叩牟钪?是上級(jí)考核線損指標(biāo)完成情況的唯一依據(jù) 其準(zhǔn)確度決定于計(jì)量表記的準(zhǔn)確度 抄表時(shí)間及統(tǒng)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確度 2 統(tǒng)計(jì)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(dāng)時(shí)的運(yùn)行方式及潮流分布情況 由理論計(jì)算得出的線損 因此又稱(chēng)技術(shù)損耗 可分為可變損耗和固定損耗 電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行涉及到的幾個(gè)概念 10 1 可變損耗 這部分損耗是電能在輸配電過(guò)程中不可避免的 可變損耗是隨著負(fù)荷的變動(dòng)而變化的 它與各元件中的負(fù)荷功率或電流的平方成正比 電流越大損失越大 也稱(chēng)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(guò)線圈的損失 導(dǎo)線損失 調(diào)相機(jī) 電抗器 互感器等 2 固定損耗 也稱(chēng)空載損耗 它不隨負(fù)荷變動(dòng)而變化 只要設(shè)備帶有電壓就要消耗電能就有損失 也稱(chēng)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(chēng)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(jì)量裝置故障和計(jì)量誤差 用戶(hù)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(shí)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(jiǎn)稱(chēng)線損率 計(jì)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(jí)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(chēng)為一次網(wǎng)損率 主網(wǎng)損率由省調(diào)歸口部門(mén)具體進(jìn)行計(jì)算 并接受上級(jí)部門(mén)的主網(wǎng)損率指標(biāo)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(chēng)為地區(qū)線損率 地區(qū)線損按電壓等級(jí)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(fù)責(zé)管理 并根據(jù)分壓 分級(jí)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(fù)責(zé)管理并接受上級(jí)部門(mén)的考核 13 電網(wǎng)線損計(jì)算 常用公式 14 1 線路中電能損耗的計(jì)算方法A 公式法 U為末端平均電壓 kV S為用戶(hù)視在功率 kVA B 均方根電流法 15 C 最大功率損耗時(shí)間法 T為最大功率消耗時(shí)間 為電氣設(shè)備一直保持為最大負(fù)荷功率Smax 在T時(shí)間內(nèi)的電能損耗恰好等于設(shè)備全年的實(shí)際負(fù)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(jì)算 變壓器功率損耗分為兩部分 與負(fù)荷無(wú)關(guān)的稱(chēng)為空載損耗 隨負(fù)荷變化的損耗稱(chēng)為負(fù)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(fù)載損耗又稱(chēng)短路損耗 是指變壓器的繞組中的損耗 它與負(fù)荷有關(guān) 當(dāng)變壓器通過(guò)負(fù)荷時(shí)有功功率損耗等于繞組中的銅損 無(wú)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(jì)算 18 1 均方根電流法 19 2 最大功率損耗時(shí)間法一臺(tái)變壓器一年的電能損耗計(jì)算式為 Smax電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)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(fù)荷電流 與Rt規(guī)算至同一側(cè) 20 若電網(wǎng)中有兩臺(tái)同容量的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí) 則在一年中的電能損耗計(jì)算式為 21 例 某降壓變電所 有兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的SFL1 20000 110型變壓器 其電壓為110 10 5 低壓側(cè)最大負(fù)荷為25MW T 最大功率損耗時(shí)間 為3700h 計(jì)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?jǐn)?shù) 10 5 空載電流百分?jǐn)?shù) 0 8 利用公式 24 365 8760 22 復(fù)雜電網(wǎng)的網(wǎng)損計(jì)算方法 1 通過(guò)手算潮流進(jìn)行計(jì)算公式如前 2 計(jì)算機(jī)算法 通過(guò)專(zhuān)門(mén)的程序計(jì)算損耗 23 電網(wǎng)降損的技術(shù)措施有以下幾點(diǎn) 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(dǎo)線截面換粗導(dǎo)線截面3 合理調(diào)整運(yùn)行電壓4 線路及變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(fù)荷增長(zhǎng)造成線路輸送容量不夠或者能耗大幅度上升達(dá)到明顯不經(jīng)濟(jì)的地步 其次是為了簡(jiǎn)化電壓等級(jí)淘汰非標(biāo)準(zhǔn)電壓所采取的技術(shù)措施 在設(shè)計(jì)中應(yīng)將降損節(jié)能 保證電壓質(zhì)量 無(wú)功裝置優(yōu)化合理配置 電源點(diǎn)和變電站布局符合 短半徑 密布點(diǎn) 的原則 無(wú)功配置符合 分級(jí)補(bǔ)償 就地平衡 的原則 并達(dá)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(duì)負(fù)荷較大的線路 升壓后 可能使線路達(dá)到經(jīng)濟(jì)電流運(yùn)行 S 1 732 U I 26 2 合理調(diào)整運(yùn)行電壓為保證電網(wǎng)運(yùn)行的電壓質(zhì)量 合理配置無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備做到無(wú)功就地補(bǔ)償 分區(qū) 分壓平衡達(dá)到降損節(jié)電的效果 還可以通過(guò)調(diào)整發(fā)電機(jī)端電壓和變壓器分接頭 在母線上投切電容器及調(diào)相機(jī)調(diào)壓等手段 當(dāng)電網(wǎng)的負(fù)載損耗與空載損耗的比值C大于數(shù)值時(shí) 可提高運(yùn)行電壓有降損節(jié)電效果當(dāng)電網(wǎng)的負(fù)載損耗與空載損耗的比值C小于數(shù)值時(shí) 可降低運(yùn)行電壓有降損節(jié)電效果 27 通過(guò)以上分析 由于變壓器供電負(fù)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(jì)運(yùn)行 適當(dāng)提高電網(wǎng)的運(yùn)行電壓水平 1 在系統(tǒng)無(wú)功充足的情況下 適時(shí)調(diào)整220kV變電所主變分接頭檔位 適當(dāng)提高1lOkV母線電壓 以提高1lOkV電網(wǎng)運(yùn)行電壓 2 適時(shí)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(qiáng)管轄變電所電容補(bǔ)償裝置的投退 在負(fù)荷高峰期 盡量投入電容器 在負(fù)荷低谷期 適當(dāng)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(fù)荷高峰期 應(yīng)要求各供電公司 所 及時(shí)調(diào)整配網(wǎng)變壓器臺(tái)檔位 適當(dāng)提高lOkV變壓器低壓側(cè)380V配電網(wǎng)的運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)發(fā)電 盡量多發(fā)無(wú)功功率 以提高1lOkV電網(wǎng)電壓水平 2加強(qiáng)無(wú)功運(yùn)行管理 提高電網(wǎng)功率因數(shù)對(duì)于運(yùn)行中的電網(wǎng) 無(wú)功功率在電網(wǎng)中傳輸 增加了導(dǎo)線的有功功率損耗 而實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的分層分區(qū)就地平衡 不僅可改善電壓質(zhì)量 對(duì)提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)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(shí) 電網(wǎng)能量損耗下降 為此應(yīng)采取以下措施 加強(qiáng)無(wú)功管理 提高電網(wǎng)功率因數(shù) 29 1 在安排系統(tǒng)運(yùn)行方式上 應(yīng)及時(shí)調(diào)整變電所電容器的補(bǔ)償容量 2 應(yīng)及時(shí)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(wú)功自投裝置 適時(shí)調(diào)整系統(tǒng)電壓 3 及時(shí)對(duì)系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償容量進(jìn)行計(jì)算分析 對(duì)補(bǔ)償容量不足的變電所 應(yīng)通過(guò)改造加裝電容器組 4 各供電公司 所 應(yīng)在負(fù)荷較重的10kV線路加裝無(wú)功補(bǔ)償裝置 并加強(qiáng)管理 5 嚴(yán)格考核大工業(yè)用戶(hù)功率因數(shù) 要求裝設(shè)電容器組 并加裝無(wú)功電能表