電網運行方式安排與經濟運行研究

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

關鍵詞：電網運行方式;經濟效益;電網運行優化

前言

現代電網的主要作用，是向人們的生產和生活提供合格的電能。因為大電網的優越性是顯而易見的，所以現代電網發展越來越大，不僅突破了市界、省界，而且世界上還形成了許多跨國電網。但大電網一旦發生事故，如不能迅速消除，其后果是相當嚴重的。因此，電網作用的重要性以及發生事故引發后果的嚴重性，在客觀上就要求電網運行必須嚴格管理，使電網管理規范化、制度化、法律化。

1.電網運行方式安排的基本要求

1.1保證可靠地、連續地供電

供電中斷將使工農業生產停頓，人民生活秩序混亂，甚至危及人身和設備安全，造成十分嚴重的后果。停電給國民經濟造成的損失遠超過電力系統本身的損失。因此，電網運行首先要滿足安全發供電的要求。據統計，電力系統中的事故，按直接原因分類，設備質量差引起的占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，要減少系統中的事故，應從多方面入手。

雖然保證安全發供電是對電網運行的首要要求，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、設備損壞，除嚴重生產廢品外，還將使生產秩序長期不能恢復，人民生活發生混亂;二級負荷。中斷供電將造成大量減產，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。電網運行管理人員應根據實際區域范圍內用電負荷的重要程度，區別對待。

1.2保證良好的電能質量

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

1.3保證系統運行的經濟性

電能生產的規模很大，消耗的一次能源在國民經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，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電量。因此，降低每生產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，是電業部門廣大職工一項極其重要的任務。

現在最廣泛的做法是開展電力系統的經濟運行，按照最優化原則分配各發電機組間的出力和輸變電路徑，充分利用水力資源，盡可能采取節能降耗措施，力爭取得整個現代電網最大的、綜合的經濟效益。

綜上所述，對現代電網運行方式安排的三項基本要求是相互聯系的，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.電網經濟運行方式的策略

2.1調整變壓器運行方式實現電網經濟運行

（1）農村電網變電站變壓器的最佳經濟運行點

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

（2）城鄉電網變電站變壓器的最佳經濟運行點

依據電網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，調整變壓器組的經濟投運方式，合理投切變壓器臺數，達到降低線損，節約電能的目的。

2.2優化配網方式，進行有效調度，降低電網損耗

電網經濟運行主要指運行中的節能、降損、安全和可靠。電網的線損是電網經濟運行的重要指標。技術降損是指通過采取各種技術措施來達到降低線損的目的。

降低電網線損的技術措施包括需要增加一定投資對電力網進行技術改造和不需要增加投資僅需改善電網運行方式的措施。主要包括增加無功補償設備和提高功率因數。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的原則進行，達到經濟運行。變電站加裝并聯高壓電容器，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合理組織電網運行方式

（1）適當提高電網的運行電壓水平。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及以上的電網宜適當提高電壓而降損。適當提高電網運行電壓水平，可降低線損。提高電壓水平措施，主要是作好無功平衡工作，合理調整變壓器分接頭。

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

（3）調整用戶的負荷曲線。電網的網損與其負荷的形狀系數K成正比

，其中

減小負荷的峰谷差：提高的值，可減小K的數值，從而降低網損。

（4）合理安排設備檢修。在檢修運行方式下，網絡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，配合工業用戶的設備檢修或節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損[3]。

2.4改造電網，升級優化落后電網

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

電網建設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建設改造成現代化的電網。因此應全面規劃，將建設與改造相結合，根據各地實際情況，注意效益提高水平，改造成“安全優質經濟型電網”。

電網的規劃要以負荷預測為依據，以提高可靠性為目標。負荷預測要有科學性，進而才會有準確性。通過優化計算和技術經濟論證，充分考慮實施的可行性，用優化方法做出綜合評價，確定規劃的技術原則，編制出科學、先進、切實可行、注意實效的規劃，用以指導電網的建設與改造。

此外對電網運行規劃還應把握好容載比這個指標。變電容載比是電網變電容量（kVA）在滿足供電可靠性基礎上與對應負荷（kw）之比值，使宏觀控制變電總容量的指標，也是規劃設計時布點安排變電容量的依據。容載比也是反映電網供電能力的主要技術經濟指標之一。容載比過大，電網建設早期投資增大;容載比過小，電網適應性差。故應根據規劃區的經濟發展情況，合理選擇其數值。

3.結語

總的來說，電網經濟運行的措施有做好負荷預測;降低峰谷差，提高負荷率;選擇最佳運行方式，按經濟負荷電流運行;經濟調度。只有做好了這幾方面的工作才能確保電網安全，才能保障電能質量，才能實現電網經濟效益和社會效益，才能最終實現整個電網的安全、優質、經濟運行。

參考文獻：

[1]張占鋒，李剛.當前電力經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.加強電網經濟調度提高企業經濟效益[J].科技促進發展（應用版），2012，（10）.

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