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电网经济运行节电技术综述

2005/12/1    来源:华中电力报        
关键字:配电  电网经济运行  节电  
电网经济运行节电技术就是运用优化定量化的科学判定方法,改变人们多年来形成的误把浪费当节约的陈旧观念和习惯做法,是用知识经济手段提高电网运行中的科技含量,去挖掘电网损耗中的节电潜力。

    1、前言

    电力是一种使用方便的优质二次能源,广泛应用于国计民生各个领域,当今世界“能源的发展是以电力为中心”。根据有关资料的估算:从发电到供电,一直到用电的过程——广义电力系统中的各种电气设备(包括发电机、变压器、电力线路、电动机等)全部的电能消耗约占发电量的28%~33%。这对全国来说一年就有3178~3746亿kW·h的电能损耗在运行的电气设备中,相当于10个中等用电量省的用电量之和。这说明节电潜力非常之大。在新世纪中为保证国民经济高速稳定的发展,寻求一条不用物资投资,依靠高新技术就能节电的途径具有重大意义。电网经济运行就是不用物资投资取得明显节电效果的一项内涵节电技术。

    电网经济运行一是把变压器经济运行节电技术形成一个系统工程。它包括8个方面45种变压器经济运行的节电范畴,并按系统工程方法对变压器经济运行节电技术进行优化排序;二是把变压器经济运行领域扩充到变压器及其供电线路经济运行,变电所及其供电网经济运行,也就是说扩展到输电网经济运行(三绕组变压器及其供电系统)和配电网经济运行(双绕组变压器及其供电系统)。电网的经济运行主要是变压器及其供电系统的经济运行,它包括20个方面100余种节电方法。

    变压器在整个电力系统中是一种应用广泛的电气设备,一般说来,从发电、供电一直到用电,需要经过3~5次的变压过程,其自身要产生有功功率损失和无功功率消耗。由于变压器台数多,总容量大,所以在广义电力系统(包括发、供、用电)运行中,变压器总的电能损失占发电量的10%左右。这对全国来说,意味着全年变压器总的电能损失为1100亿kW·h以上,相当于3个中等用电量省的用电量之和。变压器经济运行是在损失电能的1100亿kW·h以上电能中去挖掘节电潜力;电网经济运行则是在损失的3178~3746亿kW·h电能中挖掘节电潜力。

    变压器经济运行节电技术已被列入全国重点推广的新技术,并发布为国家标准,“变压器经济运行软件”已被列为国家级火炬计划,并评为1994年国家优秀节能成果。“变压器经济运行全国专家论证会”指出:变压器经济运行节电技术是有科学依据的,技术上是成熟的,在全国部分省市经过典型试验和推广,已取得了较高的社会效益,受到了企业的欢迎。这项节电技术适用于一切大、中、小型企业、农电系统和地方电网。

    2、电网经济运行的概念与特点

    2.1 变压器经济运行的基本内涵

    变压器经济运行是在确保变压器安全运行及满足供电量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。

    2.2 电网经济运行的基本内涵

    电网经济运行是在保证区域电网(110kV以上)和地区电网(110kV以下的城区网、农网和企业网)的安全运行和在满足供电量和保证供电质量的基础上,充分利用电网中现有输(配)变电设备,通过优选变压器及电力线路经济运行方式和负载的经济调配及变压器与供电线路运行位置的优化组合等技术措施,从而最大限度地降低变压器与供电线路的有功损耗和无功消耗,本文所述电网经济运行节电技术是利用经济运行软件的优化计算降低电网线损的内涵节电技术。

    2.3 电网经济调度

    电网经济调度是以电网安全运行调度为基础,以降低电网线损为目标的调度方式。由于电网经济调度是属于知识密集和技术密集型领域,所以电网经济调度是按电网经济运行的科学理论,根据电网经济运行方式软件和经济调度软件定量计算的结果,全面实施电网经济运行的调度方式。

    2.4 电网改造节电技术

    电网改造节电技术是在不增加电网改造投资和充分利用现有电网改造资金的基础上,在提高电网供电容量和保证供电质量的前提下,运用20余种优化定量计算新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。总之,由于电力行业是技术密集型行业,在城乡电网改造中应贯彻“科教兴电”的方针,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充分利用“电网改造节电技术软件”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。把电网建成“安全经济型电网”,为电网安全供电奠定良好的基础。在电网运行中最大限度地降低电网的线损,为缩小与发达国家电网线损的差距做出贡献。

    由于电网的线损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”。因此,在电网运行中变压器及其供电系统经济运行也是电网改造节电技术的基础和实施目标。

    2.5 电网经济运行的基本性质

    (1) 科学性。该技术是经过严谨的理论分析,精确的动态计算式的判定和实例验证而得出的,它用科学理论纠正了误把浪费当节约的陈旧观念和习惯做法。

    (2) 系统性。该技术是立足于整体最佳的节电方法,以达到既考虑到有功电量节约又考虑到无功电量节约的综合最佳运行状态;既考虑到用电单位的节电,又考虑到供电网线损降低的系统最优化;当有多台变压器以及线路供电时,不应仅考虑单台单线最佳,而是立足于总体最优的系统性。

    (3) 实用性。该技术涉及的内容都来源于生产工况存在的实际问题,然后用科学的理论和定量的计算来回答这些问题,因此它符合实践—理论—再实践的过程。

    (4) 效益性。该技术主要是利用现有设备条件,用科学理论手段进行择优汰劣,从而达到节电的目的。属于国内外效益性很强的高新节电技术。

    2.6 电网经济运行是一种科学方法

    (1) 择优化。优胜劣汰的自然法则充满着整个自然界,任何新技术的实质都是人们寻求到的择优汰劣的结果。变压器及其供电系统经济运行节电技术正是运用优化理论对各种运行工况进行择优汰劣而达到节电目的的技术。

    (2) 定量化。任何一门科学都必须以定量化计算式作为基础,仅有定性分析的原则,没有定量计算则构不成一门完整的学科。变压器及其供电系统经济运行节电技术是以近千个定量计算式作为判断优劣的基础,它已进入定量化学科领域。

    (3) 有序化。从无序化到有序化是事物向纵深发展的必然规律,长期以来变压器及电力线路经济运行方式基本上处于无序状态(没有按择优化运行),电网经济运行理论为电网经济运行走向有序化提供了理论基础。

    2.7 电网经济运行是一个专家系统

    电网改造节电技术、配电网经济运行方式、输电网经济运行方式、配电网经济调度、输电网经济调度、双绕组变压器经济运行和三绕组变压器经济运行等系列软件均属于软科学技术。是电网改造和电网经济运行节电降耗的专家系统,属于以智力资源为依托的知识经济领域。

责任编辑:江琦
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