電網(wǎng)運行方式安排與經(jīng)濟運行研究

摘要：合理的電網(wǎng)運行方式不僅可以保證電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性，而且能夠減少電網(wǎng)系統(tǒng)的損耗，使電力企業(yè)做到經(jīng)濟運行。本文首先闡述了電網(wǎng)運行方式安排的基本要求，其次就如何實現(xiàn)經(jīng)濟運行進行了分析，最后對全文進行了總結(jié)，希望為促進我國電網(wǎng)高效運行提供參考。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)運行方式;經(jīng)濟效益;電網(wǎng)運行優(yōu)化

前言

現(xiàn)代電網(wǎng)的主要作用，是向人們的生產(chǎn)和生活提供合格的電能。因為大電網(wǎng)的優(yōu)越性是顯而易見的，所以現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展越來越大，不僅突破了市界、省界，而且世界上還形成了許多跨國電網(wǎng)。但大電網(wǎng)一旦發(fā)生事故，如不能迅速消除，其后果是相當嚴重的。因此，電網(wǎng)作用的重要性以及發(fā)生事故引發(fā)后果的嚴重性，在客觀上就要求電網(wǎng)運行必須嚴格管理，使電網(wǎng)管理規(guī)范化、制度化、法律化。

1.電網(wǎng)運行方式安排的基本要求

1.1保證可靠地、連續(xù)地供電

供電中斷將使工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)停頓，人民生活秩序混亂，甚至危及人身和設(shè)備安全，造成十分嚴重的后果。停電給國民經(jīng)濟造成的損失遠超過電力系統(tǒng)本身的損失。因此，電網(wǎng)運行首先要滿足安全發(fā)供電的要求。據(jù)統(tǒng)計，電力系統(tǒng)中的事故，按直接原因分類，設(shè)備質(zhì)量差引起的占32.0%，運行管理水平低引起的占21.2%，人員過失引起的占17.0%，自然災(zāi)害引起的占16.6%，繼電保護誤動引起的占13.2%。因此，要減少系統(tǒng)中的事故，應(yīng)從多方面入手。

雖然保證安全發(fā)供電是對電網(wǎng)運行的首要要求，但并非所有用電負荷都絕對不能停電。一般可按對供電可靠性的要求將用電負荷分為三級：一級負荷。中斷供電將造成人身事故、設(shè)備損壞，除嚴重生產(chǎn)廢品外，還將使生產(chǎn)秩序長期不能恢復(fù)，人民生活發(fā)生混亂;二級負荷。中斷供電將造成大量減產(chǎn)，將使人民生活受到影響等;三級負荷。除去一級、二級負荷以外的用電負荷，一般為生活用電等。電網(wǎng)運行管理人員應(yīng)根據(jù)實際區(qū)域范圍內(nèi)用電負荷的重要程度，區(qū)別對待。

1.2保證良好的電能質(zhì)量

良好的電能質(zhì)量，是指電力系統(tǒng)的頻率正常（50Hz），偏離值不超過土（0.2～0.5）Hz;電壓正常（），偏離值不超過各監(jiān)視點的±（0.05～0.10）。如果現(xiàn)代電網(wǎng)還有供熱的任務(wù)，必須保證供熱的溫度和壓力的偏離值在規(guī)定的范圍內(nèi)。頻率和電壓偏離過大，雖然沒有中斷供電，也會嚴重地影響產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量，乃至發(fā)生人身、設(shè)備事故[1]。總之，電能質(zhì)量是發(fā)電與用電關(guān)系的一種客觀量度，是電網(wǎng)運行狀況的一種客觀量度。電能質(zhì)量惡化到一定程度，就會造成可怕的系統(tǒng)事故。

1.3保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性

電能生產(chǎn)的規(guī)模很大，消耗的一次能源在國民經(jīng)濟能源總消耗中占的比重也很大。例如，廣西某電廠用電量一般占其發(fā)電量的l0%左右。電能在輸送、分配時的自身損耗也相當可觀。例如，廣西的線損率達7%左右。一年內(nèi)，這兩項消耗的電能就有15億kW·h，相當于廣西部分電廠半年的發(fā)電量。因此，降低每生產(chǎn)1千瓦時電能所消耗的能源和降低輸送、分配電能時的損耗，是電業(yè)部門廣大職工一項極其重要的任務(wù)。

現(xiàn)在最廣泛的做法是開展電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行，按照最優(yōu)化原則分配各發(fā)電機組間的出力和輸變電路徑，充分利用水力資源，盡可能采取節(jié)能降耗措施，力爭取得整個現(xiàn)代電網(wǎng)最大的、綜合的經(jīng)濟效益。

綜上所述，對現(xiàn)代電網(wǎng)運行方式安排的三項基本要求是相互聯(lián)系的，在實際處理問題時，又往往是相互矛盾和相互制約的。因此，在安排運行時，必須要兼顧其它兩項。

2.電網(wǎng)經(jīng)濟運行方式的策略

2.1調(diào)整變壓器運行方式實現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟運行

（1）農(nóng)村電網(wǎng)變電站變壓器的最佳經(jīng)濟運行點

依據(jù)農(nóng)網(wǎng)季節(jié)性負荷變化大的特點，合理投切變壓器，可以達到農(nóng)村電網(wǎng)變電站變壓器的最佳經(jīng)濟運行點。無論是配置的同容量變壓器，還是配置的子母變壓器，均適用于供電連續(xù)性要求較高和隨季節(jié)性變化很強的綜合用電負荷。。因此，要計算確定不同季節(jié)配電變壓器的臨界負荷，采取優(yōu)化組合，調(diào)整變壓器組的經(jīng)濟投運方式，達到降低線損、節(jié)約電能的目的。

（2）城鄉(xiāng)電網(wǎng)變電站變壓器的最佳經(jīng)濟運行點

依據(jù)電網(wǎng)日負荷變化性大的特點，即一般情況下白天用電負荷大、深夜用電負荷小，來計算確定每天不同時段配電變壓器的臨界負荷，調(diào)整變壓器組的經(jīng)濟投運方式，合理投切變壓器臺數(shù)，達到降低線損，節(jié)約電能的目的。

2.2優(yōu)化配網(wǎng)方式，進行有效調(diào)度，降低電網(wǎng)損耗

電網(wǎng)經(jīng)濟運行主要指運行中的節(jié)能、降損、安全和可靠。電網(wǎng)的線損是電網(wǎng)經(jīng)濟運行的重要指標。技術(shù)降損是指通過采取各種技術(shù)措施來達到降低線損的目的。

降低電網(wǎng)線損的技術(shù)措施包括需要增加一定投資對電力網(wǎng)進行技術(shù)改造和不需要增加投資僅需改善電網(wǎng)運行方式的措施。主要包括增加無功補償設(shè)備和提高功率因數(shù)。無功補償可采用集中與分散的方法，按照無功功率就地補償?shù)脑瓌t進行，達到經(jīng)濟運行。變電站加裝并聯(lián)高壓電容器，總裝容量按負荷高峰時的無功功率平衡計算;有些無功功率較大的線路可安裝線路補償電容器;要求大用戶安裝補償電容器并采用隨機補償方式等[2]。

2.3合理組織電網(wǎng)運行方式

（1）適當提高電網(wǎng)的運行電壓水平。變壓器鐵芯損耗與電壓的平方成正比，而線路導(dǎo)線和變壓器繞組中的功率損耗與電壓的平方成反比。后者占總損耗的比重大，宜適當提高電壓運行。一般來說，35kV及以上的電網(wǎng)宜適當提高電壓而降損。適當提高電網(wǎng)運行電壓水平，可降低線損。提高電壓水平措施，主要是作好無功平衡工作，合理調(diào)整變壓器分接頭。

（2）變壓器的經(jīng)濟運行方式。當一個變電所內(nèi)裝有n（N≥2）組容量和型號都相同的變壓器時，根據(jù)負荷的變化適當改變運行的變壓器組數(shù)，可以減少有功功率損耗。

（3）調(diào)整用戶的負荷曲線。電網(wǎng)的網(wǎng)損與其負荷的形狀系數(shù)K成正比

，其中

減小負荷的峰谷差：提高的值，可減小K的數(shù)值，從而降低網(wǎng)損。

（4）合理安排設(shè)備檢修。在檢修運行方式下，網(wǎng)絡(luò)的功率損耗和能量損耗比正常運行方式時大。加強檢修的計劃性，配合工業(yè)用戶的設(shè)備檢修或節(jié)假日安排線路的檢修，縮短檢修時間，實行帶電檢修等，都可以降低檢修運行方式下的網(wǎng)損[3]。

2.4改造電網(wǎng)，升級優(yōu)化落后電網(wǎng)

作為現(xiàn)代化電網(wǎng)，除保證正常供電外，還應(yīng)有較強的抗干擾事故和抵御自然災(zāi)害的能力，應(yīng)符合環(huán)境保護的要求，應(yīng)有更高的自動化水平以及便于調(diào)度的控制等。因此對落后電網(wǎng)的建設(shè)與改造迫在眉睫，勢在必行。

電網(wǎng)建設(shè)與改造既要滿足近期負荷增長的需求，提高供電可靠性，同時也要進一步把我國的電網(wǎng)建設(shè)改造成現(xiàn)代化的電網(wǎng)。因此應(yīng)全面規(guī)劃，將建設(shè)與改造相結(jié)合，根據(jù)各地實際情況，注意效益提高水平，改造成“安全優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟型電網(wǎng)”。

電網(wǎng)的規(guī)劃要以負荷預(yù)測為依據(jù)，以提高可靠性為目標。負荷預(yù)測要有科學性，進而才會有準確性。通過優(yōu)化計算和技術(shù)經(jīng)濟論證，充分考慮實施的可行性，用優(yōu)化方法做出綜合評價，確定規(guī)劃的技術(shù)原則，編制出科學、先進、切實可行、注意實效的規(guī)劃，用以指導(dǎo)電網(wǎng)的建設(shè)與改造。

此外對電網(wǎng)運行規(guī)劃還應(yīng)把握好容載比這個指標。變電容載比是電網(wǎng)變電容量（kVA）在滿足供電可靠性基礎(chǔ)上與對應(yīng)負荷（kw）之比值，使宏觀控制變電總?cè)萘康闹笜耍彩且?guī)劃設(shè)計時布點安排變電容量的依據(jù)。容載比也是反映電網(wǎng)供電能力的主要技術(shù)經(jīng)濟指標之一。容載比過大，電網(wǎng)建設(shè)早期投資增大;容載比過小，電網(wǎng)適應(yīng)性差。故應(yīng)根據(jù)規(guī)劃區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展情況，合理選擇其數(shù)值。

3.結(jié)語

總的來說，電網(wǎng)經(jīng)濟運行的措施有做好負荷預(yù)測;降低峰谷差，提高負荷率;選擇最佳運行方式，按經(jīng)濟負荷電流運行;經(jīng)濟調(diào)度。只有做好了這幾方面的工作才能確保電網(wǎng)安全，才能保障電能質(zhì)量，才能實現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟效益和社會效益，才能最終實現(xiàn)整個電網(wǎng)的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行。

參考文獻：

[1]張占鋒，李剛.當前電力經(jīng)濟運行中存在的問題及對策分析[J].中國科技博覽，2012，（38）.

[2]李玉江，李鵬.加強電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度提高企業(yè)經(jīng)濟效益[J].科技促進發(fā)展（應(yīng)用版），2012，（10）.

[3]周雙喜，王琦.主配電饋線上固定電容器和可調(diào)電容器的最佳配置[J].電力系統(tǒng)自動化，2012，24（2）