利用ＥＸＣＥＬ進行雙主變經(jīng)濟運行的優(yōu)化計算

摘要：變電所主變的經(jīng)濟運行，是電網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)能降耗的重要一環(huán)，本文介紹了利用常用的辦公軟件EXCEL對雙主變經(jīng)濟運行進行優(yōu)化計算的方法。

關鍵詞：主變；經(jīng)濟運行；節(jié)能降耗

1前言

變壓器是電力系統(tǒng)中利用率最高的電氣設備之一，而在電力系統(tǒng)中，各級變壓器的累積總損耗可占20~25％。在極力提倡發(fā)展節(jié)能型社會的今天，合理選擇變壓器運行方式，優(yōu)化主變的經(jīng)濟運行，降低變壓器的損耗，對節(jié)能降耗有不可忽視的意義和作用。本文介紹利用辦公軟件OFFICE家族中的EXCEL軟件，對雙主變經(jīng)濟運行進行優(yōu)化計算，繪制經(jīng)濟運行曲線的方法。

2理論依據(jù)

2.1變壓器損耗組成

變壓器損耗分為空載損耗、負載損耗及附加損耗：

空載損耗包括鐵芯中磁滯和渦流損耗及空載電流在初級線圈電阻上的損耗，前者稱為鐵損，后者稱為銅損。由于空載電流很小，銅損可以略去不計，因此，空載損耗基本上就是鐵損。且當電源電壓一定時，鐵損基本上是一個固定值，鐵損也稱為不變損耗。

負載損耗是指變壓器初、次級線圈中電流在電阻上產(chǎn)生的銅損耗及勵磁電流在勵磁電阻上產(chǎn)生的鐵損耗。當電流為額定電流時，后者很小，可以不計，故主要是電流在初、次級線圈電阻上的銅損。在此，銅損即為可變損耗。

損耗包括附加鐵損及附加銅損，由于這兩種損耗數(shù)量很小，又難以測定，可以不計。

總之，變壓器的損耗主要是不變損耗和可變損耗。

2.2變壓器損耗計算公式

單臺變壓器運行時的功率損耗可用公式表示為：

kfz1——#1主變的負載系數(shù)；

kfz2——#2主變的負載系數(shù)；

Ｓe１——#1主變的額定容量，MVA；

Se2——#2主變的額定容量，MVA；

Ｕd1%——#1主變的短路電壓百分數(shù)；

Ｕd2%——#2主變的短路電壓百分數(shù)；

P——變壓器的有功負荷，MW；

3利用EXCEL繪制雙主變經(jīng)濟運行曲線

下面以本網(wǎng)區(qū)35kV白沙變電站為例，介紹利用EXCEL計算繪制雙主變經(jīng)濟運行曲線的方法。

在“白沙變主變經(jīng)濟運行曲線”工作簿中建立三個工作表，分別為“數(shù)據(jù)錄入”、“中間計算”及“結(jié)果、圖表”。

3.1數(shù)據(jù)錄入表

在數(shù)據(jù)錄入表中錄入兩臺主變的基本參數(shù)，具體參數(shù)內(nèi)容見下圖：

其中：

總負荷-有功負荷——初始值為100kW，步進值為100kW，終止值為兩臺主變額定有功容量，為計算相應負荷情況下的損耗提供數(shù)據(jù)列表；

#1主變-空載無功損耗——公式內(nèi)容為“=數(shù)據(jù)錄入?yún)^(qū)!E5/100*數(shù)據(jù)錄入?yún)^(qū)!E3”；

#1主變-短路無功損耗——公式內(nèi)容為“=數(shù)據(jù)錄入!E7/100*數(shù)據(jù)錄入!E3”；

#1主變-功率損耗——在對應的各種負載情況下的主變損耗，公式內(nèi)容為“=IF(A3<=數(shù)據(jù)錄入!$E$3，數(shù)據(jù)錄入!$E$6+數(shù)據(jù)錄入!$E$8*(中間計算!A3/數(shù)據(jù)錄入!$E$3*數(shù)據(jù)錄入!$E$9)^2，”“)”，式中使用了IF判斷語句，使負載超過#1主變?nèi)萘考赐Ｖ褂嬎悖?/p>

#1主變-最佳負載率——在此負載率下，主變運行最經(jīng)濟，公式內(nèi)容為\"=((數(shù)據(jù)錄入!E6+0.1*中間計算!B3)/(數(shù)據(jù)錄入!E8+0.1*中間計算!C3))^0.5\"；

#2主變計算公式參考以上#1主變計算公式，需將引用#1主變參數(shù)改為引用#2主變參數(shù)。

并列運行-#1主變負載系數(shù)--兩臺主變并列運行時，#1主變的負載系數(shù)，公式內(nèi)容為\"=(A3/(數(shù)據(jù)錄入!$E$3*數(shù)據(jù)錄入!$E$9))*((數(shù)據(jù)錄入!$E$14/數(shù)據(jù)錄入!$E$10)/(數(shù)據(jù)錄入!$E$7/數(shù)據(jù)錄入!$E$3+數(shù)據(jù)錄入!$E$14/數(shù)據(jù)錄入!$E$10))\"；

并列運行-#2主變負載系數(shù)--兩臺主變并列運行時，#2主變的負載系數(shù)，公式內(nèi)容為\"=(A3/(數(shù)據(jù)錄入!$E$10*數(shù)據(jù)錄入!$E$16))*((數(shù)據(jù)錄入!$E$7/數(shù)據(jù)錄入!$E$3)/(數(shù)據(jù)錄入!$E$7/數(shù)據(jù)錄入!$E$3+數(shù)據(jù)錄入!$E$14/數(shù)據(jù)錄入!$E$10))\"；

并列運行-并列損耗功率--兩臺主變并列運行時，損耗總和，公式內(nèi)容為\"=IF(A3<=數(shù)據(jù)錄入!$E$3+數(shù)據(jù)錄入!$E$10，數(shù)據(jù)錄入!$E$6+數(shù)據(jù)錄入!$E$13+數(shù)據(jù)錄入!$E$8*中間計算!J3^2+數(shù)據(jù)錄入!$E$15*中間計算!K3^2，\"\")\"。

3.3結(jié)果、圖表

在下面的經(jīng)濟運行曲線圖中，X軸源數(shù)據(jù)為中間計算表的\"總負荷-有功負荷\"列，#1主變損耗曲線源數(shù)據(jù)為中間計算表的\"#1主變-功率損耗\"列，#2主變損耗曲線源數(shù)據(jù)為中間計算表的\"#2主變-功率損耗\"列，并列運行損耗曲線源數(shù)據(jù)為中間計算表的\"并列運行-并列損耗功率\"列。

\"主變經(jīng)濟運行數(shù)據(jù)\"表中，\"單列運行臨界功率\"為#1、#2主變單列運行曲線的交叉點對應的X坐標數(shù)據(jù)，本例的兩臺主變單列運行曲線無交叉，因此其數(shù)據(jù)為空；\"并列運行臨界功率\"則為并列運行曲線與#1、#2主變單列運行曲線的兩個交叉點中最高交叉點所對應的X坐標數(shù)據(jù)，主變負載達到此數(shù)據(jù)時，則兩臺主變并列運行的損耗是最小的。