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        淺談江門地區(qū)110千伏主變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式

        2016-05-14 18:13:09李達(dá)揚(yáng)
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年9期
        關(guān)鍵詞:經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主變

        摘 要:電力供應(yīng)的需求大大推動了電力設(shè)備擴(kuò)容、電網(wǎng)構(gòu)架擴(kuò)大的發(fā)展速度。在如此飛速的發(fā)展速度下,供電企業(yè)的目光容易著重于發(fā)展而忽視了經(jīng)濟(jì)節(jié)能的重要性。因此,文章以江門電網(wǎng)為例,從調(diào)度管理和科研發(fā)展的角度,以降低110千伏主變損耗為主線淺談對經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的看法。

        關(guān)鍵詞:主變;經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;方式

        引言

        隨著一線城市的工商業(yè)飽和,對周邊二線城市的發(fā)展需求日益劇增,同時,也推動著這些地區(qū)的電力需求增長。供電企業(yè)為了滿足本區(qū)的電力需求和發(fā)展趨勢,對電力設(shè)備的配給更多地偏向于發(fā)展的前瞻性,有時可能因?yàn)闀r間、空間的差異,忽略了及時的合理調(diào)整,并未滿足設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求,所以,我們提出了“經(jīng)濟(jì)運(yùn)行”的課題。

        江門,位于珠三角地區(qū)中心,正是崛起二線城市的代表。為什么要把江門地區(qū)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重心放在110千伏主變運(yùn)行方式上?眾所周知,網(wǎng)損是是電網(wǎng)運(yùn)行過程中不可避免的能量損耗,通過更優(yōu)技術(shù)手段降低網(wǎng)損,不但能減少負(fù)荷損失、降低設(shè)備負(fù)載,也能減少供電企業(yè)的運(yùn)營成本,更加貼切經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì),江門地區(qū)58%的網(wǎng)損來于自變壓器,38%來自輸電線路。江門地區(qū)共擁有500千伏變電站3座、220千伏變電站22座、110千伏變電站124座(不包括用戶站)。其中,110千伏變電站為江門地調(diào)調(diào)管設(shè)備,含變壓器243臺,總變壓器容量9894.8MW。所以,從數(shù)據(jù)分析可以看出,減少110千伏主變的運(yùn)行損耗對江門電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起到舉足輕重的作用。

        1 江門地區(qū)主變運(yùn)行情況

        1.1 主變運(yùn)行方式

        1.1.1 單主變。單主變110千伏變電站12座,占全區(qū)9.6%。此類變電站以單母線接線方式為主,多分布在發(fā)達(dá)縣區(qū)的較邊遠(yuǎn)地區(qū),承擔(dān)負(fù)荷較低,供電可靠性要求較低,在該區(qū)網(wǎng)架中起到負(fù)荷中轉(zhuǎn)或遠(yuǎn)程補(bǔ)給的作用。

        1.1.2 雙主變。雙主變110千伏變電站105座,占全區(qū)84.7%。此類變電站以雙母線和分段接線方式為主,部分帶有旁路母線,供電可靠性較強(qiáng),是分布最廣泛的配備模式。

        1.1.3 三主變。三主變110千伏變電站7座,占全區(qū)5.6%。此類變電站以分段式接線為主,多分布在負(fù)荷較重地區(qū)(如工業(yè)區(qū)等),裝機(jī)容量較大,負(fù)載能力強(qiáng),供電可靠性強(qiáng)。

        1.2 網(wǎng)架特點(diǎn)

        江門電網(wǎng)存在著網(wǎng)架雖大,但對擾動的承受能力不強(qiáng)和負(fù)荷分布不均兩大特點(diǎn),可以分解出以下幾個問題:(1)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),解環(huán)運(yùn)行;(2)部分220千伏片區(qū)間110千伏相互聯(lián)絡(luò)不足;(3)同桿架設(shè)單一通道供電;(4)局部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為薄弱,相互聯(lián)絡(luò)不足;(5)串供變電站較多、供電距離較長;(6)負(fù)荷中心區(qū)變電站重載,邊遠(yuǎn)地區(qū)變電站輕載。針對這些問題和特點(diǎn),我們思考通過時間和空間的差異,使用管理和科技手段進(jìn)行優(yōu)化和改善。

        2 經(jīng)濟(jì)調(diào)控

        2.1 管理手段

        2.1.1 季度調(diào)整。根據(jù)2015年基建投產(chǎn)計(jì)劃、負(fù)荷需求預(yù)測及發(fā)電計(jì)劃安排等,編制江門電網(wǎng)年度典型方式的潮流數(shù)據(jù),確定2015年夏大、夏小、冬大、冬小典型運(yùn)行方式,并對各方式下的潮流進(jìn)行計(jì)算分析,結(jié)果收斂,無過載變電站及線路,計(jì)算結(jié)果如下:

        (1)夏大方式。負(fù)荷水平:3740.03+j630.42(MW,Mvar)。(2)夏小方式。負(fù)荷水平:2401.50+j241.51(MW,Mvar)。(3)冬大方式。負(fù)荷水平:3280.08+j421.65(MW,Mvar)。(4)冬小方式。負(fù)荷水平:2240.28+j248.86(MW,Mvar)。

        從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度,我們需要關(guān)注的是,針對雙主變和三主變的變電站,在負(fù)荷較低的冬季多會減少運(yùn)行主變來降低損耗:在滿足電力供應(yīng)的前提下,將站內(nèi)一臺主變轉(zhuǎn)為空載運(yùn)行,配合10千伏備自投裝置使其作為備用電源,可以減少無功損耗。

        2.1.2 節(jié)假日調(diào)整。如春節(jié)、元旦、國慶等國家法定節(jié)假日期間,工廠的大規(guī)模停工休假將導(dǎo)致本區(qū)的負(fù)荷大幅度下降。為減少此期間的損耗,部分雙主變及以上的變電站將倒為單主變運(yùn)行,其余主變倒為空載運(yùn)行或熱備用狀態(tài),配合10千伏備自投裝置作為備用電源。這是兼顧供電安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行前提下,作為控制無功出力保證電能品質(zhì)的重要手段。

        2.2 科技手段

        2.2.1 備自投方式統(tǒng)計(jì)。雙主變及以上變電站配置10母聯(lián)備自投裝置92座,占82%,其中,三主變變電站配備雙套備自投裝置站100%。同樣是在夏季運(yùn)行方式下,負(fù)荷中心與邊遠(yuǎn)地區(qū)所帶的負(fù)荷差異很大,是否存在改善方式,能減少電能的損失呢?

        2.2.2 改善方案。以雙主變?yōu)槔?,運(yùn)行方式分三種:雙主變分列運(yùn)行、一臺主變運(yùn)行,一臺熱備用和雙主變并列運(yùn)行。

        雙主變分列運(yùn)行,可靠性高,一臺主變失壓,可通過10千伏分段備自投自動恢復(fù)失壓母線供電,但低負(fù)荷時損耗較大,運(yùn)行不經(jīng)濟(jì),是最普遍的運(yùn)行方式。一臺主變運(yùn)行,一臺熱備用,低負(fù)荷時損耗較小,經(jīng)濟(jì)性高,但可靠性低,10千伏分段備自投不起作用,運(yùn)行主變失壓需人工恢復(fù)備用主變供電,一般不被采用。雙主變并列運(yùn)行,可靠性高,超過一定負(fù)荷時損耗較小,經(jīng)濟(jì)性高,但10千伏短路電流可能超標(biāo),兩臺主變不一定具備并列運(yùn)行的條件,與AVC系統(tǒng)配合存在困難,一般不被采用。我們是否能夠通過對10千伏備自投改造來達(dá)到目的?其原理十分簡單:一臺主變運(yùn)行,一臺熱備用,10千伏母聯(lián)合上。運(yùn)行主變失壓,主變備自投則自動隔離故障主變,投入備用主變,恢復(fù)10千伏母線供電。這樣便能兼顧供電可靠性與運(yùn)行經(jīng)濟(jì)型。負(fù)荷率在30%以下時,可一臺主變運(yùn)行,投入主變備投功能。需要主變分列運(yùn)行,則可投入分段備投功能。在原有已實(shí)現(xiàn)分段備自投功能的10千伏備自投裝置內(nèi)增加主變高壓側(cè)相關(guān)回路,實(shí)現(xiàn)主變備投功能。若原有裝置無法實(shí)現(xiàn),則需更換裝置。如裝置具備此功能,則只需完善相關(guān)二次回路接線。實(shí)現(xiàn)起來耗費(fèi)都不大。

        2.2.3 應(yīng)用成效。臺山地區(qū)較為偏遠(yuǎn)的漁塘站作為試點(diǎn),在備自投裝置改造后得到表1數(shù)據(jù)。

        從數(shù)據(jù)中可以得出,改造10千伏備自投裝置對降低主變損耗確實(shí)能達(dá)到預(yù)期的效果。

        3 結(jié)束語

        文章從110千伏變壓器運(yùn)行方式方面淺談對江門電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的看法。從時間的角度,辨析夏冬季負(fù)荷差異和節(jié)假日負(fù)荷突變的現(xiàn)象,通過經(jīng)濟(jì)調(diào)度手段進(jìn)行管控;從空間的角度,區(qū)分負(fù)荷中心和邊遠(yuǎn)地區(qū)的差異,通過科技手段對邊遠(yuǎn)變電站的10千伏備自投裝置進(jìn)行改造從而達(dá)到主變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。

        參考文獻(xiàn)

        [1]陳曦,張慶.備自投裝置的若干應(yīng)用問題及改進(jìn)措施探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2010(8):88-89.

        [2]黃常抒,胡云花.備自投裝置接線中的問題及應(yīng)對措施[J].電力自動化設(shè)備,2009(4).

        作者簡介:李達(dá)揚(yáng)(1989-),男,廣東廣州人,本科,助理工程師,主要從事電力調(diào)度運(yùn)行工作。

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