多小水電地區變電站主變經濟運行

吳偉斌 徐鵬輝 國網浙江省電力有限公司龍泉市供電公司

龍泉市地處山區，水力資源十分豐富。龍泉電網很多鄉鎮變電所供電用戶的負荷很小（200-300kW）小水電的出力運行受河流水流量影響較大，豐水時滿發，枯水時停發。經常出現“大馬拉小車”的運行方式。一般變電站的主變都有兩臺以上主變，如何根據負荷情況選擇主變的運行方式，使變電站的主變的總損耗降到最低，經濟運行方式最優，因此選擇此課題。

一、管理精髓

（一）成果內涵

依據國家電網企管〔2020〕394號《國網電網技術降損工作管理規定》及以“技術線損最優，管理線損最小”的線損管理宗旨。第49條：通過調整變電站主變運行方式，使其主變在最小電能損耗的方式下經濟運行，實現減小電網電能損耗，降低經濟損失，提高線損管理水平。

變電站主變經濟運行實時管理系統是龍泉調控中心自主開發的系統，本課題基于調度SCADA系統的實時數據，開發一個實時系統。實時監控主變運行的經濟性，提出運行管控策略，達到管控范圍內的主變運行均在最好的對經濟運行區內，達到降低電網網損的目的。

（二）主要特點

變電所主變運行的經濟性屬于調度管控范圍，而且傳統的主變經濟運行曲線，監控人員依靠肉眼實時監控，工作量大，手段落后，不能適應日益發展電網的需要。

“變電站主變經濟運行實時管理系統”以系統代替人力，以科學的分析方法代替相對落后的分析手段，對實行變電站經濟運行主變24小時監控，提高了電網調控工作質量，減輕了調控人員的壓力。

二、主要做法

1.筆者通過SCADA系統對目前龍泉電網的（小水電資源豐富）龍南變電站隨機抽樣調查。分別抽取了2019年1 月、7月、2020年1月。發現可通過主變經濟運行進行改善的方式的時間占70%-80%。如果我們采取全面的管控，變壓器的網損將降低30%-50%。即使每個變電站的供電負荷性質有所不同，按保守估計，我局所屬變電站主變壓器的網損將降低30%以上。

2.確定合理的變壓器運行方式是使其經濟運行的首要內容，即確定當前負荷水平下，哪幾臺變壓器并列運行、哪幾臺分列運行以及哪幾臺備用，這就是運行方式的優選問題。

3.臨界點劃分法主要通過求取不同負載損耗曲線的交點來獲得功率臨界點，從而劃分經濟運行區間，這是目前研究最多的一種方法。獲得的臨界點之間形成經濟運行區間，每個區間對應一種損耗最小的運行方式。這里的損耗一般是指有功損耗或者綜合損耗。

4.臨界區間劃分法

針對臨界點劃分法的缺點，又提出了臨界區間劃分法。該方法以臨界區間代替臨界點，在臨界區間的左右各有經濟運行區間，各自對應一種經濟運行方式，而在臨界區間內，變壓器組保持負荷變動以前的運行方式不變，故臨界區間又稱為待操作區間。減少了變壓器開關頻繁切換，主變經濟運行得以實現。（見下圖）

5.開發一個管理系統，實時監控主變運行的經濟性，提出運行管控策略，達到管控范圍內的主變運行均在最好的對經濟運行區內。

三、主變經濟運行實時系統

1.龍泉電網主變經濟運行實時系統（龍南變主變經濟運行報警）圖略。

2.龍南變SCADA系統畫面（龍南變主變經濟運行報警）龍南變主變經濟運行策略：當前運行方式：1#主變運行；建議經濟運行方式：2#主變運行；圖略。

3.任一變電站SCADA系統畫面（可見龍南變主變經濟運行報警）；圖略。

四、實施的效果

龍泉電網主變經濟運行系統運行12個月后，課題組人員抽樣統計了龍南變電所的使用情況，龍南變主變在非經濟運行狀態下的時間比例由40.8%降低到3.6%。

1.管理提升效果：“變電站主變經濟運行實時管理系統”以設備代替人力，對實行變電站經濟運行主變24小時監控，提高了電網調控工作質量，減輕了調控人員的壓力，最終節能減排，也降低網損的目的。

2.直接經濟效益：實現年度經濟效益40.9萬元。其中節約年節約電量51.5萬kWh，節約軟硬件費用10萬元。若以五年來計算，可節約節約電量250萬kWh。

3.間接效益

①節能減排：目前在火電發電量占絕大部分的中國，在節能的同時，也減少了環境有害物排放。

②資金“0”投入：課題開發只使用開發人員的智力和人力，不占用單獨的資金。

五、課題的主要創新點

1.“變電站主變經濟運行實時管理系統”以系統代替人工監控，對實行變電站主變經濟運行24小時監控，提高了電網調控工作質量，減輕了調控人員的壓力。

2.對主變的運行方式進行智能化的識別，以便根據主變經濟運行策略，實時給出操作方案。

3.針對臨界點劃分法的缺點，提出了臨界區間劃分法。該方法以臨界區間代替臨界點，在臨界區間的左右各有經濟運行區間，各自對應一種經濟運行方式，減少了變壓器開關頻繁切換，主變經濟運行得以實現。