電力運行方式的選擇

摘要：對開式運行的兩端供電網的經濟運行方式進行分析，推導出擇優運行及節電計算式，同時用實例驗證了兩端供電網開式經濟運行的節電效果顯著。

關鍵詞：兩端 供電 開式 運行方式

0 引言

開式運行方式通常采用的是：電源甲供變(配)電所A、C，電源乙供變(配)電所Bi電源甲供變(配)電所A，電源乙供變(配)電所B、C。即變(配)電所C的負載是由電源甲供電，還是由電源乙供電，需在這兩種運行方式中通過定量計算，優選損耗最小的經濟運行方式。

為使分析計算簡單化，計算中取電網運行電壓U等于額定電壓UN，各負載功率因數COSφ為平均值COSφp。這是因為電網運行電壓在規定的范圍內，與額定值的偏差最大不超過10％：目前在電網中普遍應用無功補償裝置，基本實現無功就地平衡，各變(配)電所負載的功率因數都比較高，這些假設對計算結果造成的誤差很小。

本文首先對3個變(配)電所電網開式經濟運行方式進行分析討論，再深入到有多個變(配)電所的電網。

1 3個變(配)電所電網經濟運行方式的判定

1.1有功經濟運行方式的臨界負載令變電所A、B、C的負載分配系數分別為DA、DB、DC，其與各負載間的關系為

DA和DB的關系有：

DA+DB=1

當變電所C的負載SC由電源甲供電時，既要在線路L1C的R1C產生有功功率損失，又要引起線路L11的R11損失的增加，由負載SC所產生的總有功功率損失的△P甲C(kW)計算式

當變電所C的負載SC由電源乙供電時，既要在線路L2C的R2C產生有功功率損失，又要引起線路L21的R21的損失增加。由負載SC所產生的總有功功率損失的△P乙C(kW)計算式

以上二式中，當R11、R21、R1C、R2C，和Sσ、DC為常數時，則△P甲C=f(DA)和Ap乙C=f(DA)。令△P甲C=A P乙C整理后得：

(2DLPADC+DC2)R1 1+DC2R1 C=[2DC(1-DLPA)+DC2]R21+DC2R2C (5)

化簡后，可求得臨界負載分配系數DLPA

對式(6)進行分析，在DLPA=f(DC)函數關系中，有下列三種情況：①當(R21+R2C)一(R11+R1C)>0時，DLPA=f(DC)的曲線變化；②當(R21+R2C)一(R11+R1C)=0時，DLPA=f(DC)的曲線變化；③當(R21+R2C)一(R11+R1c)

當實際工況負載DADLPB時應由電源乙供電為經濟運行方式。

1.2綜合功率經濟運行方式的臨界負載變壓器(電力線路)綜合功率損失是指：由變壓器(電力線路)的有功功率損失和無功功率消耗，使受電網增加的有功功率損失與變壓器(電力線路)自身的有功功率損失之和。綜合功率損失的概念和計算方法已納入GB／T13462—92國家標準中。

同理也可給出變電所C的負載由電源甲和電源乙供電的二種運行方式綜合功率損失計算式(略)，并可導出變電所C由電源甲供電方式的綜合臨界負載分配系數DLZA的計算式。

無功經濟當量KQ的物理意義是：變壓器(電力線路)每減少1 kvar無功功率消耗時，引起連接系統有功功率損耗下降的kW值。有功經濟當量KP的物理意義是：變壓器(電力線路)每減少1kW有功功率損耗時，引起連接系統有功功率損耗下降的kW值。

經濟運行方式要考慮到負載波動。因此，對工況負載分配系數計算要按動態計算式進行計算

負載波動損耗系數KT值可在GB／T13462--92國家標準中查找。

對經濟運行方式判定時，要用動態負載分配系數DTA對DL-PA、DLQA、DLZA進行對比。

2 3個變(配)電所電網經濟運行方式節約功率

設電源乙供變電所C的負載SC為經濟運行方式，則用式(3)的△P甲C減去式《4)的△P乙C，并考慮負載波動損失時。

同理也可導出電源乙供變電所c比電源甲供時的無功功率節約△AQ(kvat)計算式

例1某35kV兩端網絡，有松(A)、南(B)、興(c)三個變電所和雙(甲)、永(乙)兩個電源，開式運行。線路參數和變電所負載。現運行方式是變電所松、興由電源雙站供電，變電所南由電源永站供電。

首先判定現運行方式是否經濟運行，并計算經濟運行方式的節電效果。

解：各變電所負載視在功率

根據式(1)分別計算出各變電所的負載分配系數

DA=0.33；DB=0.67；DC=0.30

然后，計算有功臨界負載分配系數DLPA

同理可計算出無功臨界負載分配系數DLQA

計算出工況負載分配系數DTA

由于本例的DTA(0.335)>DLPA(0.067)和DTA(0.335)>DLQA(O.142)，所以按有功經濟運行和無功經濟運行判定現運行方式都不是經濟運行方式，應改為變電所興由電源永站供電。

由此可見，不用花投資，充分利用現有的電力線路，僅改變運行方式就能取得顯著的節電效果。節約有功功率39.18kW，比原運行方式的線路有功功率損失(63.05kw)下降62％；節約無功功率38.09kvar，比原運行方式的線路無功功率消耗(80.54kvan下降47％。

3 多個變(配)電所電網經濟運行方式的判定

有多個變(配)電所的兩端供電網絡。開式運行時，變(配)電所C由電源甲或電源乙供電的擇優臨界負載計算。用與前述類似的方法，作如下推導和分析判斷。

3.1有功經濟運行方式的臨界負載變(配)電所C的負載由電源甲供電時，根據前述簡化計算條件，在線路L11的R11產生的有功功率損失△P甲L11(kw)。

變《配)電所C的負載由電源乙供電時，在線路L1 1的R11產生的有功功率損失△P乙L11(kW)。

變(配)電所C的負載由電源甲供電時，在線路L11的R11增加的有功功率損失△△PLli(kW)。

同理可導出變(配)電所C的負載由電源甲供電時，在線路L1i的Rli增加的有功功率損失△△PLli(kW)算式

變(配)電所C的負載由電源甲供電時，在線路L11經L1n和L1C的R11至Rln和R1C上增加的總有功功率損失△△P甲C(kW)

3.2無功經濟運行方式的臨界負載同理可導出變電所C的負載由電源甲供電的無功經濟運行方式。

前面對有功臨界負載分配系數的分析方法，同樣適用于對無功臨界負載分配系數的綜合臨界負載分配系數的分析。

對工況負載分配系數和經濟運行方式的判定，都應按動態算式進行計算。

4 小結

兩端供電網開式運行是經常采用的一種運行方式。從前面的分析和實例計算結果可見，對這種運行方式實施經濟運行能夠獲得顯著的節電效果。因此，在電網運行中，我們應該通過理論計算，選取最佳的供電方案，實現經濟運行，使網絡的總線損最大限度地減少，節約電能，提高企業和社會效益。