關于電網運行方式安排對經濟運行的影響及策略的研究

張家維

（國網湖南省電力公司郴州供電分公司 湖南郴州 423000）

關于電網運行方式安排對經濟運行的影響及策略的研究

張家維

（國網湖南省電力公司郴州供電分公司 湖南郴州 423000）

為了滿足社會經濟以及人們日常生活的需求，電網建設需要不斷完善，同時也增加了電網運行的復雜性，對供電質量提出了更高的要求。為了提高電網運行的經濟效益，需要對各項影響因素進行綜合分析，對其運行方式進行優(yōu)化。本文對電網運行方式安排對經濟運行的影響以及應對策略進行了分析。

電網；運行方式；經濟運行；影響

1 引言

電網運行方式是電網調度運行的一項重要工作，是確保電網安全、穩(wěn)定、經濟運行的重要保障。國內外一些大停電事故不乏與電網運行方式安排不合理密切相關的例子。為此，為了保證電網運行正常以及經濟收益，需要綜合各影響因素，選擇適宜的運行方式，若發(fā)現問題，需及時處理。

2 電網經濟運行的意義與現狀

根據有關部門專家的估計，從發(fā)電廠發(fā)電、供電到用戶或工廠企業(yè)的用電，電氣系統的各種設備所消耗的電量占發(fā)電總量的28～33%。這是一個十分龐大的數據，拿我國來說因為電氣設備的損耗所損失的電量一年就達4276～4862億kW，這同十個用電量中等的省份總和相差無幾。所以，從我國的電力損耗來說，合理的調整電網使其經濟、高效運行對節(jié)電工作來說具有重要意義。在探索節(jié)電環(huán)節(jié)的過程中，找到一條只需通過合理規(guī)劃就能達到節(jié)電目的的路徑是電力部門追求的目標。電網經濟運行就是這樣的一條道路。電網經濟運行是一門內涵豐富的學問，它涵蓋了利用變壓器經濟運行的8個方面及其45種節(jié)電領域。電網經濟運行是一個巨大的技術性的系統工程，電網經濟運行通過一定方法對現有的變壓器運行方式進行進一步優(yōu)化。電網的經濟運行主要包括變壓器和供電系統的經濟運行，筆者對世界上可實際運用的節(jié)電方法做了一些統計，發(fā)現這些節(jié)電方法大體上可分為20個大的類型，100多種節(jié)電方法。一般來說，人們對變壓器這種在電力系統中起著重要作用的電氣設備比較熟悉，從發(fā)電廠到用戶一般會經過變壓器3～5次的變壓過程，在電力傳輸過程中，由變壓器損耗的電量占據總電量的1/10左右。目前變壓器在電網中經濟運行的技術已十分成熟，且在實際運用中取得了巨大的經濟效益，受到很多企業(yè)的歡迎。

3 電網運行方案安排對于經濟運行的影響

電網運行方式的合理安排和電力設備的使用效果以及建設投資等息息相關。電網運行過程中降壓變壓器損耗、電力線路損耗、低壓母線不平衡都是降低經濟運行效率的重要因素。就輸電線路損耗而言，在一般的輸電網中，其總損耗以負載損耗為主，幾乎占總損耗的4/5假設負荷沒有變化時，負載損耗將與電壓平方成反比，也就是說電壓每提高1%，負載損耗就會降低2%。電網運行方式安排的有序開展不僅僅能夠充分利用各電力設備，合理節(jié)省電網運行在變壓器、電容器等方面的投入，投資于其他方面的完善與升級中，使整個電力系統的運行更加經濟安全化，將已有的資源創(chuàng)造最大化的效益。

4 電網經濟運行優(yōu)化策略

4.1 安排好檢修工作

在對地區(qū)電網運行方式進行安排時，本質上就是通過對各類資源的合理配置來確保系統能夠穩(wěn)定運行，因此需要做好相應檢修工作。即根據不同電力設備來編制相應的檢修計劃，尤其要做好對斷路器、變壓器、電路以及壓變區(qū)的管理。①線路。應做好負荷轉移，在不能轉移的情況下進行線路停電處理，并且要盡量縮短檢修時間。對于接有發(fā)電機組的線路，在對其進行檢修前需要對發(fā)電機組與系統解列；②斷路器。可以選擇旁代方式，審核確定旁路斷路器定值是否滿足要求，對于不能旁代處理的情況，可以進行負荷轉移處理；③變壓器。確定變壓器是否帶有負荷能力，對于容量不夠的應進行缺額計算，并將缺額部分負荷轉移，如果不能轉移則按照限電拉路序位表執(zhí)行。

4.2 運行方式優(yōu)化

4.2.1 電網改造的節(jié)電技術

在對電網進行節(jié)電改造時，需要提高對變壓器性能以及質量的要求，需要根據地區(qū)來選擇不同負荷大小的變壓器，以適應不同的工作條件和環(huán)境。變壓器同供電網線的距離遠近也影響到電網運行的經濟性。對于農村電網，公司應加大對電網的計算機控制，以提高電力工作人員的工作效率和工作質量。為電網的經濟型和安全型建設而奮斗。變壓器和供電電路網線的電力損耗占據著電力總損耗的一大部分，工作人員應憑借著專業(yè)的技術對變壓器和網線進行合理的規(guī)劃和分配，通過二者之間組合優(yōu)化來達到減少電力損耗的目的。

4.2.2 變壓器的經濟運行方式

需要對變壓器的運行進行優(yōu)化組合，保證其工作效率。同時，在選擇變壓器的時候還要充分了解該地區(qū)的用電負荷，根據調研結果進行變壓器的選擇，達到電網運行的最優(yōu)化。對于分列運行的變壓器，工作人員應對其分列和共用變壓器的數量進行合理的規(guī)劃和安排。另外，三繞組和雙繞組變壓器采用并列運行的方法可使電網運行的經濟性達到最大化。在變壓器的負載方面，工作人員應注意以下幾方面的調度：①分列運行的變壓器之間的經濟調度；②對分列運行的變壓器進行負荷大小方面的調整，根據實際情況進行優(yōu)化；③對各類型的變壓器進行序列的調整，合理的調整變壓器調控電壓的順序，使變壓器發(fā)揮出最大的經濟效益；④提高負荷率的節(jié)電降耗；⑤削峰填谷的節(jié)電降耗。

4.3 接線方式優(yōu)化

4.3.1 聯絡線

（1）選擇聯絡線

一般情況下兩個變電站之間只有一回聯絡線，這樣在安排電網運行方式時，就應選擇主供兩個變電站的電源線路，這樣出現故障概率比較小的變電站側進行帶電，而電源供電線路故障概率比較大的變電站側斷開，如圖1所示，電磁環(huán)禁止合環(huán)運行，AB線需要確定開環(huán)側，其中DA或者CA故障概率較小或者是有多回線向A站供電，則A站失壓概率很小，則可以確定AB線中A側帶電、B側斷開。如果CB線出現跳閘問題，確定B站失壓后，需要及時合上AB聯絡線中B側斷路器，這樣可以及時恢復供電，降低停電事故的影響。另外，如果AB線為B側帶電、A側斷開，這樣當CB線出現跳閘事故后，B站則只能等調度員確定事故為“CB線跳閘、B站失壓”故障后，將A站聯絡線A站側斷路器合上，才能保證B站順利供電，整個事故處理所需時間更長，不能及時排除故障來滿足各用戶的需求。

圖1 聯絡線帶電側選擇

（2）母線上聯絡線選擇

很多變電站采取單母線不分段的設計方式，一般聯絡線采取固定接線方式，其中單母線分段一臺變壓器變電站，其聯絡線一般是連接在與主變接母線相互錯開的另一段母線上，如圖2所示。

圖2 聯絡線進單母線分斷變電站方式選擇

從圖2中可以看出，當母聯故障出現跳閘問題時，為了避免用母聯試送，較大短路電流對主變造成沖擊或者是試送時母聯拒跳而擴大停電范圍，設計時即可以將聯絡利用對側電源試送。成功后則恢復母聯可以正常運行，而失敗則對故障母線進行隔離，來避免故障范圍的進一步擴大。并且利用聯絡線試送方式，還可以在一定程度上來增加阻抗，降低短路電流，能夠減小對其余設備的影響。

4.3.2 供電線路選擇

①雙回路供電用戶。除了變電站母線不分段情況，其余情況兩回路應分別設置在不同母線上，這樣即便是電網運行中任一母線出現故障，也存在一個正常供電回路，滿足用戶需求。②重要供電用戶。此類用戶對電網供電可靠性要求十分高，一般會選擇兩回供電線路供電的方式設計，比如將其接入到不同的變電站中。接入到某變電站的供電線路必須要與外來電源母線設置在一起，這樣當主變出現跳閘故障后，能夠迅速利用外來電源滿足用戶供電需求。③多變電站可供電用戶。設計時應選擇不使供電變電站主變過載，并且電網供電損耗最小的變電站進行供電，不但供電穩(wěn)定性高，還可以提高經濟效益。

4.3.3 電源設備選擇

地區(qū)變電站常用電源有兩種：①變電站通過變壓器從高電壓等級電網處獲得電力；②并入變電站電廠。兩種方式相比：第二種方式在處理事故、用戶供電保障以及全站失壓等問題上具有更高的效率。對于電源設備的選擇需要結合實際情況來選擇，其中對于單母不分段、兩臺主變變電站來說，其接線方式固定，在面對小電源接入方式不存在優(yōu)勢的情況下，需要就電源接線方式進行優(yōu)化。

4.4 設備運行管理

電網系統中存在大量電力設備，在確定其運行方式時，需要嚴格做好不同種類設備的區(qū)分，尤其是待用設備與尚未啟用新設備。如果檢修對象或者安裝對象為待用設備時，需要結合地區(qū)電網運行要求對其運行方式進行安排，如果為尚未啟用新設備，在安裝前需要進行線路測零等處理，保證電網運行的安全性。另外，所檢修設備如果為省地調管轄，需要提前上報地調，并安排好檢修時間與方式，待地調批復后由地區(qū)調度方式進行安排。工作申請批復環(huán)節(jié)必須要嚴格按照專業(yè)規(guī)范來進行，遵循申請流程或者是根據專業(yè)工作路徑來進行，最后設備安裝與檢修工作的執(zhí)行應以調度協議為準。

5 結束語

電網運行方式分析與安排是電力系統生產和運行的總體技術方案，是對電網進行總體謀劃的一項重要措施，準確合理的電網運行方式分析與安排是保證電網安全、優(yōu)質、經濟運行的基礎。開展各級調度的電網運行方式協同分析與安排可適應電網發(fā)展的需要，不僅指導了現有電網的正常運行，也為其網架結構的發(fā)展提供了技術參考。隨著電力系統的不斷擴大，電力系統特性更為復雜，給電網運行方式選取提出了更高的要求，也帶來了新的挑戰(zhàn)，供電企業(yè)應認真做好電網運行方式的分析及安排工作。

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[3]曹鳳霞.分析電網經濟運行方式中的幾點調控策略[J].通訊世界，2015（8）：181～182.

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2016-3-21

張家維（1989-），男，助理工程師，本科，主要從事電力調度、電網運行方式管理等工作。