以无功管理为核心的电网综合节能改造

以无功管理为核心的电网综合节能改造

(广东电网公司汕头供电局广东汕头515000)

摘要:随着电网事业的发展,大量先进的设备和技术广泛应用在电力系统中,极大的提高了电网的自动化和智能化水平。大部分10-500KV电网基本已经实现无人值守。然而电力电缆在传输过程中,线损现象十分严重,导致电力电压无法满足发电要求,严重影响到供电质量。无功管理水平直接影响到发电质量。本文主要概述了智能AVC系统的特点以及电网综合技能改造技术。

关键词:无功管理;电网综合节能改造;供电质量

引言:

电网运行过程中,大量的电力设备不仅需要消耗有功功率,还需要消耗无功功率。变压器输送的有功功率和电压不便的情况下,功率因素越低,则电网所需的无功功率越多,则电网的线损率越大。如果电网无功功率不足,无法补偿电力设备损失的线损,则可能导致电网输送电压不足,影响到供电质量;如果无功功率过高,则可能导致电网电网偏高。因此,为了确保供电电压质量,必须加强电力用户无功管理,让电网无功功率做到就地平衡。

1.智能AVC系统概述

智能AVC系统是通过电网自动化调度系统采集各个节点的遥信、遥测等在线实时数据信息进行分析,以各个节点电压、关口功率因素为约束条件,通过在线电压无功优化控制,从而实现主变分接开关调节次数最少、电容器投切最合理、发电机无功出力最优、电压等级符合发电要求、输电线线损最低等综合化管理目标。并最终根据分析结果发布调控指令,通过自动化系统的自动执行,实现电压无功自动闭环控制要求。电压是电力系统运行指令重要考察指标,通过智能AVC系统可以提高电网运行效率,降低电网损耗,减少监控值班人员的工作强度,对电网节能降耗具有重要意义。

2.电网综合节能改造技术

2.135KV输变电和发电系统综合节能改造技术

某220KV发电站的建设时间比较少,在设计的时候没有配置无功补偿装置,无功功率因素缺额达到了4.2万Kvar,导致无功潮流分布不均匀。为了解决这个问题,对发电站进行改造,根据主变压器的容量25%配置无功容量,在低压侧安装了6组1万Kvar的电容器。考虑到无功功率分布不均匀等问题,采用主变三侧并列运行方式,改变了发电站的无功潮流和负荷。针对35KV变电系统无功补偿装置采用分层分区、就地平衡的原则,最大限度降低无功功率在线路中的流动,从而达到节能降耗的目的。考虑到35KV电网在各大变电站比较普遍,所以采取变电站集中补偿方式,通过并联电容器的投切补偿主变压器的无功损耗,无功补偿装置的容量一般为主变压器容量的10-30%。

2.210KV线路以及配电系统综合节能改造技术

根据能源部颁布的《电力系统电压和无功电力管理规定》的要求,用户应在提高自然功率因素的基础上,按照相关标准安装无功补偿装置,并确保无功补偿装置可以随着电压负荷变压及时投切,防止无功电力倒送等问题。用户的功率因数如果达到了电网规定的高峰负荷时,必须达到以下要求:第一,100KVA及以上的高压用户功率因数在0.9以上,其他电力用户和大中型电力排灌站、泵售转供电企业的功率因数在0.85以上,农业用户的用电功率因数为0.8。根据这一要求,配电网系统结合实际10kv线路情况,制定以下的线路选择:第一,功率因数在0.9以下,供电半径在6-10km的配电线路,则采用单点补偿方式,在距离线路首端位置的三分之二安装线路自动无功补偿装置补偿线路无功缺额。第二,功率因数小于0.9,供电半径大于10千米的配电线路,则采取多点补偿方式,在距离输电线路首端五分之二或者五分之四的地方安装一台自动无功补偿装置。10KV供配电网的年销售电量达到了800万KW•h,功率因数在0.93,电网线损率达到了5%,配电网系统的供电半径范围达到了6-10千米,则在输配电线路负荷容量的三分之二的位置安装一台10KV自动无功补偿装置。

2.3优化网络结构

根据各配电网线路负载,优化供电导线横截面积,降低线路损耗。对于长距离的配电线路电缆,可以通过负荷转移或者再供电范围内增加变压器,缩短供电半径,降低供电线路电流流过的距离,从而达到降低线损的目的。还可以在配电网变压器分接头上安装补偿电容器,可以及时补充配电网电压,达到调节电压的目的。

3.无功电压管理措施

电压是衡量供电质量重要的参考指标,无功功率管理是确保电压质量的重要措施。因此,必须加强电网无功管理,确保供电可靠性。

3.1科学配置无功补偿

无功电压补偿要坚持就地补偿的原则,根据电网实际运行方式、电网负荷效率等因素合理配置无功补偿容量。在电网改造过程中,跟变压器容量以及电网负荷增加无功补偿装置,确保电网无功补偿容量可以满足电网实际运行要求。

3.2提高智能AVC系统运行效率

智能AVC系统控制室确保变电站母线电压足额运行的重要技术手段,但是目前大部分电网并没有发挥AVC系统的控制作用,从而让实现电网无功电压控制全程智能化。第一,变电站在运行的时候,必须规划、设计、建设的时候要确保变压器可以正常调节电压,无功补偿装置可以有效增容或者扩容。第二,加强对AVC智能系统的常态化管理,确保AVC系统的接线正确,并设置智能AVC系统的保护策略,一旦电网电压低于或者高于设定的限值,系统自动进行调压,从而实现对电网电压的智能化管理。第三,要检查电网通信通道和测控装置精度是否能够满足电网的运行要求。因此,日常管理要做好通信通道和测控装置的控制,确保通信通道正常以及测控装置精度符合电网运行要求。在实际运行过程中,可以将超短期或者短期预测技术和智能AVC系统结合起来,对电网负荷波动比较频繁的地区进行预测,防止频繁调压,通过仿真技术,对电网电力设备的前后动作进行潮流计算,计算出网络的实时潮流。

3.3加强电网用户侧无功管理

供电公司服务中心做好用户无功过程的监督管理,尤其是商业用户以及工业用户的无功管理,由于商业用户和工业用户的用电量非常大,用户在申请用电方案或者用电要求的时候,供电公司要充分考虑到用户符合对整个电网的无功功率影响,在设计安装的时候确保电压满足用户实际用电需求。其次,为了确保无功管理的效果,供电公司应该建立以用户功率因素的考核管理指标,要求电力技术人员做好无功管理工作,加强用户电力设备管理,安装电网实际运行负荷做好电网无功功率补偿装置的投切工作,根据用电峰谷及时调节电压,从而确保电网无功功率的运行要求。

结束语:

无功功率管理是一个复杂系统的工作,需要综合考虑到变压器容量、用力用户的实际用量量、电网线损率。因此,在电网设计、改造过程中,必须选择合适的无功电源,确保功率因素以及线路输送的电压损耗。

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