摘要:近几年来,随着社会的不断进步与经济的飞速发展,人们生活水平有了很大的提升。带动着我国电网的建设的快速发展,同时人们对于电能的需求也不断提升,这也就增加了我国电网电力的压力,加上近几年煤炭的价格的不断上涨给电力系统造成了很大的负担,导致其经济效益不断下降。因此,很有必要进行电力系统经济运行的改善。
关键词:电力系统;经济运行;措施
1、电力系统经济运行的概念
电力系统经济运行主要是指在保障所有系统安全稳定的前提下,确保电能质量符合相关标准规定,实现电能生产和输送效率的最大化,降低供电燃料的消耗和供电成本,并经过对比选择变压器和电力线路损坏最小的运转模式。在保障技术安全和经济成本合适的情况下,充分利用现有的装备和元件、技术在传输同等电量的情况下,来降低电力系统的损耗,以此来降低电网的损耗,从而保障电力企业经济效益的提高。
2、电力系统经济运行措施
2.1、从发电方面提高经济运行效率
2.1.1、有功电源的最优组合法
有功电源最优组合法即根据各类发电厂的特性通过机组合理的组合减少运行费用达到经济运行的目的,常见的组合方法有最优组合顺序法、动态规划法和整数规划法等。由于水电机组在建成后,投人运行不需要等待较长时间和消耗太多能量,因此,常用水电机组来作调峰机组。
2.1.2、采用新能源发电
水力发电、风力发电、太阳能发电能新能源发电技术在节约发电成本方面有着无可替代的优势。以太阳能发电为例:由于其诱人的前景,在过去巧年中,全球光伏产业以25%的年均增长率成长。2003年欧洲光伏市场的迅速启动,2004年、2005年市场供不应求。2007年世界光伏电池产量达到3500MW,比2006年增加了40%。2010年一2020年全球光伏产业年增长率将达34%,年安装量将达到11.34Gw。由此可见,太阳能技术一旦成熟地应用将使电力系统的经济运行提高到一个新的台阶。
2.2、从输电方面提高经济运行效率
理想的传输线无阻抗,但实际的传输线具有阻抗,这就不可避免地使传输过程中产生大量的损耗。电力网的电能损耗不但耗费一定的动力资源,占用一部分发电设备容量。因此,降低网络损耗是提高电力系统经济运行的有效手段。现实生活中,可以从以下几个方面采取措施。
2.2.1、提高用户的功率因数,减少输送线路的无功功率
根据计算,当功率因素从0.7提高到0.9时,线路中的损耗可以减少39石%。装设并联无功补偿装置是提高用户功率因数的重要措施。对于一个具体的用户来说,负荷点距离电源点越远,补偿前的功率因数越低,安装补偿设备损耗的降低损耗效果也就越明显。
2.2.2、改善网络中的功率分布
在由非均一线路组成的环网中,功率的自然分布不同于经济分布。电网的不均一程度越大,两者的差别也就越大。为了降低网络的功率损耗,可以在环网中引人环路电势进行潮流控制,使功率分布尽可能接近经济分布。对于环形网络也可以考虑开环运行是否更为合理。
2.2.3、对原有电网进行技术改造
随着城市建设的发展,用电量的需求日益增加,特别是夏季用电高峰期,城市配电网的负荷非常严重,不但电能消耗很大,损害也大。为了满足城市供电的需求,需要对一些原有的电网进行改造,提高供电的能力,比如说增设电源点,更换变压器,提高导线的截面等,通过这些措施来有效降低电能损失。
2.2.4、提高电网规划的预见性与经济性
电网布局的优化是电力经济运行的基础。要想提高电网规划的预见性与经济性,我们必须加强电力需求的预测工作,优化电力的生产过程以及流通过程,并且做好电力系统经济运行的前期工作。
2.3、从用电方面提高电力系统的经济运行效率
2.3.1、从用户端提高电力网络的经济运行效率
在整个输电系统中,用户是电能的使用者,但是用户使用某些技术落后的设备或者不合理的用电会给电网带来很大的伤害,从而增加了损耗。比如用户在用电高峰使用大量大功率用电器会增加网络的电流,电网长期运行在大电流的情况下会减少供电网络的使用寿命。因此,选择高效节能的用电器以及避免在用电高峰开启大功率用电器同样可以提高电力网络的经济运行效率。
2.3.2、建立以分时电价为主体的用户电价体系
建立以分时电价为主体的用户电价体系,这样不仅可以增加电力系统因地制宜与因网制宜的活力,还可以满足电力供求的价格选择,最终达到合理利用电力资源的目的。
3、实例分析
下文仅以某地区电网为例,对电力系统的经济调度进行分析和探讨。
3.1、地区电网说明某地区
2014年实际电网主要应用了跨区电力传输多目标经济调度模型,该地区的电网结构图见图。
2个220kV的负荷节点和1个发电接点组成了受电区域,节点1、2、6、17、23这五个发电节点组成了送电区域,若送电区域的供电无法满足受电区域所需的负荷需求时,27发电节点则会自动发出电能,为本地提供电量。现阶段,由于受电区域的用电负荷增长的速度较快,从送电区域输送至受电区域的电量所占该地区负荷的比例也就越来越高。受电区域和送电区域的输电断面主要由5回220kV同沟电缆联络线组成,断面线路的输电容量见表,若其运行方式正常的话,输电断面会普遍存在线路潮流不平衡的问题。
3.2、地区电网静态安全分析
2014年,该地区的电网在原有网架结构的基础上,新增了发电节点23和配套的负荷节点22,其中,23节点包括了两天机组,一个机组的额定出力为390MW,在该地区的用电情况进行综合考虑后,节点23按实际送出350MW。地区电网负荷根据相关的负荷预测设定,其中用电区域和受电区域的总负荷分别为2465MW、830MW,根据这种情况,在BPA建立运行方式潮流图,并对其电网运行状态的安全性进行分析,可根据线路N-1,N-2和N-1-1运行方式的潮流计算,其中N-2方式只能对双回路线路同时进行故障检修的情况进行分析,N-1-1方式只能对断面输电通道的故障检修情况进行计算。
3.3、地区电网经济调度的应用
3.3.1、调度模型的建立
在该地区电网中主要应用了跨区电力传输经济调度模型,其考察时间约为1h,且假设在这1h考察时间内负荷是不变的,在送电区域内,居民用电的比重为13.4%,电价为0.63元/kW•h;商业用电的比重为31.3%,电价为0.94元/kW•h;工业用电的比重为55.3%,电价为0.89元/kW•h。
3.3.2、调度结果分析
若受电区域对总负荷需求为1100MW,强发电节点处理和受电区域负荷配比作为主要控制手段,以跨区电力传输经济调度最小化和地区电网经济收益最大化为主要目标,构建目标经济调度模型,并采用先进的多目标粒子群算法对模型的相关信息进行计算,另外,粒子群的种群规模为100,精英集容量为200。
总之,电力系统在运行过程中,为了满足电力企业的实际需求,实现其综合效益的提高,可对电力系统的经济运行及经济调度进行一个全新理解,并做好电力系统经济运行及电力经济调度的相关工作,才能更方面增强电网规划的经济性和预见性,从根本上保障电力系统的持续发展。
参考文献:
[1]熊嘉.浅析电力系统经济运行措施[J].低碳世界,2016,22:76-77.
[2]王振宇.电力系统经济运行分析及主要技术措施[J].现代经济信息,2016,18:337.
论文作者:张伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/6
标签:电网论文; 经济运行论文; 电力系统论文; 负荷论文; 经济论文; 电力论文; 区域论文; 《电力设备》2017年第18期论文;