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中国电业【2020年第7期】

  • ID:271850
  • 浏览:6688
  • 学科:产业经济
  • 更新时间:2020-07-17 15:16:34
  • 期刊: 中国电业
内容简介
《中国电业》杂志创办于1950年,是全国电力行业创办时间最早、覆盖面最广、影响最大的杂志。杂志以多种形式准确、及时、深刻地反映电力工业的改革和发展,以深度调查和理论探讨形成独到风格,在国际国内及电力行业内外都有较大影响,在电力媒体中长期处于领军位置。

配电网优化运行技术的研究

2020-07-20 16:51:43 产业经济 张明晓
资料简介

摘要:配电网重构和配电网无功优化是配电网优化运行的重要技术手段。配电网重构是通过改变网络开关的闭合来获得最佳优化目标值下的网络拓扑结构 ,在保证较高的电压水平的前提下达到有功损耗最小的目标。配电网无功优化是指在给定的配电网结构参数及负荷情况下 ,在满足所有约束条件的前提下 ,通过调节电源无功出力、变压器变比和无功补偿大小等手段使配电网某性能指标达到最优。配电网重构和配电网无功优化均为提高配电网运行水平的重要措施 ,但单一措施无法实现配电网最大程度的优化 ,所以需将两者进行综合考虑。

配电网优化运行技术的研究

张明晓

国网山东省电力公司乳山市供电公司 山东省乳山市 264500

摘要:配电网重构和配电网无功优化是配电网优化运行的重要技术手段。配电网重构是通过改变网络开关的闭合来获得最佳优化目标值下的网络拓扑结构,在保证较高的电压水平的前提下达到有功损耗最小的目标。配电网无功优化是指在给定的配电网结构参数及负荷情况下,在满足所有约束条件的前提下,通过调节电源无功出力、变压器变比和无功补偿大小等手段使配电网某性能指标达到最优。配电网重构和配电网无功优化均为提高配电网运行水平的重要措施,但单一措施无法实现配电网最大程度的优化,所以需将两者进行综合考虑。

关键词:配电网;优化运行;技术

1配电网常见的问题以及具体表现

1.1配电网的网络结构不合理

很多配电变压器的总体数量不多,并且分布散乱,加上诸多低压线路供电的辐射范围较大,容易造成用电高峰期的电压低,给很多用户的正常用电造成不利影响;配电线路分段过程中断路器少,分段断路器的继电保护配置不合理。

1.2配电网的设备陈旧、落后

在配电网的初期质检环节,很多的配电线路中将多种劣质绝缘子、穿墙套管等进行使用,这些落后的线路容易在过电压的刺激下被击穿,出现线路的永久性故障;陈旧落后的断路器操作方式,在出现问题的时候不能及时地通过远程操作给予改变,并不具备多高的可靠性;使用低质避雷器,在经受过电压的时候非常容易造成爆炸,增加配电的故障几率;投入使用一些质量差的高压熔断器,造成高压熔断器损坏故障经常出现。

1.3管理不规范

管理不规范会出现混乱局面,由于大多数人缺乏对电路分布情况的全面了解,导致在这个过程中存在大量的安全隐患。而管理层也没有起到有效作用,管理人员的整体素质不高,没有肩负起身上的责任,没有发挥出实际效果。随着城市经济的飞速发展以及不断加快的城市化进程,为了更好地建设城市,常常会出现大量的施工活动,这些大规模的施工活动对配电线路容易造成严重破坏,例如很多时候地面施工时,就会出现地下电缆被挖断、地上电缆被折断等问题。其次在电力线路基础设施建设上面,有些城市没有设置专用架设杆线,这样造成的后果是多种线路共架,不仅安全性受到影响,还增加了日常维护的难度,并且这样的设置使得外界因素的不利影响也有所增加。部分用户肆意用电,私自增大使用负荷,给线路增加了负担,影响到稳定运行。

2配电网优化技术的关键技术

2.1多能源系统协调优化

多能源系统针对以往单一的储能方式进行了相应的调整,将畜电池设备、分布式发电、电压敏感负荷进行有效的整合。多能源系统不仅能够对主动配电网相关设备进行协调优化,还能在实时监测的基础上,实现风险的分析与预测,这对提高主动配电网运行能力具有重要意义。多能源系统具有风险平抑的作用,只要相关工作人员输入数据,就能清楚了解主动配电网的侧响应状态,便于进行快速的决策。多能源系统调度评价功能主要包括调度优化的评价、调度策略效能的评价以及安全校核,相关工作人员要把握好协同优化与调度执行之间的关系,从而在分机预测的要求下,实现对主动配电网调度的优化。

2.2需求侧响应

需求侧响应在保证主动配电网安全运行的工作中发挥着重要的作用,因此为了更好地让需求侧响应参与到电力供需平衡工作中,应该发挥模块化系统智能决策的重要功能,降低需求侧响应中的不确定性。相关人员要做好响应性能的评价工作,提高电力系统的稳定性。需求侧响应还能对用电环节进行负荷波动性预测,并且根据用户侧响应的业务信息动态地修正负荷基本方案,保证电力系统的整体可靠性。相关工作人员应根据用户的适应性情况与需求的变化,加强动态收费的设计,还可以针对系统侧分析的波动性和不确定性等特性,设计响应性能方案,使所有用户都能享受到用电控制方案带来的便利。

2.3配电变压器经济运行

油田配电网络中分布着很多数量的变压器,变压器的损耗也比较大,可以占到线路总损耗的一半以上。以当前油田配电网变压器应用情况进行分析,变压器节能有着很大的潜力。现在生产配电变压器空载和负载损耗都有着明显的降低,节能型变压器损耗会更低,为了降低损耗需在使变压器运行在负载区间内。但实际使用过程中,无法保证所有的配电变压器都工作在合理区间,一些变压器存在着轻载现象。从油田变压器运行监测数据来看,并不是非负载率高变压器损耗就更低,当运行接近经济负载系数时产生的损耗则会更小,可以结合油田实际应用情况,并根据变压器价格和容量等方面来优选最为合理的配电变压器。

2.4无功补偿优化技术

采用无功补偿可以更好地实现节电效果,在油田实际使用过程中还存在一些问题,从油田配电网统计数据中可以看出,多对高压进行补偿多,低压补偿的比较少。电泵井无功补偿还没有实现,由于该种类型的油井供电电压变化区间较大,选取合理的电容器存在着较大的困难,同时,电泵井运行功率都比较大,无功补偿功率很大。抽油机井启动电容和三相异步电机进行并联,当把供电电源进行切除以后,电容器内还存有剩余电量,会向异步电动机放电。但电动机处于发电状态,会使电动机和电容器电压大于额定电压的十多倍,会对电动机绝缘产生伤害。

针对单井负荷,可以在抽油机控制柜内安装补偿电容器,与抽油机共同运行,可应用自愈式并联电容器,设计的补偿容量不大于三相异步电动机空载条件下的容量。为了使油井可以正常运行,可以在控制柜内安装电压保护器,把运行电压限制在运行电流的5~6倍,避免电容器和电机由于过电压而产生故障。还需要在电容器回路中安装自动保护开关,如果电容器出现故障不会对电动机造成破坏。而针对多井共用一台变压器,可以在变压器低压侧安装有无功自动补偿装置,以变压器容量的30%进行选择,把电容器划分成多个组,按照变压器总负荷功率因数,根据实际运行条件来把投放电容器,可以更好地降低配电网吸收的无功功率。如果为电泵井,可以在6kV电压侧安装有电容器补偿装置,不需要花费太多的资金,可以实现对电泵井运行情况的监测,如果电泵井停止运行,需要快速把电容器退出配电网,避免无功电流出现在配电网中。

2.5加强管理,提高管理人员水平

加强配电网的实时监控。配电网因为架设环境的不同,出现的问题也是各不相同的,所以电力管理部门一定要对其进行实时的监控,确保配电网出现问题时第一时间能被发现,进而对其解决。提高管理人员的技术水平。在选聘配电网管理人员的时候,就要先对其专业水平进行考察,择优录取。其次是在配电网运行的过程中,对管理人员进行培训,以此提升其专业水准。

结论

综上所述,为了降低配电网损耗,需要从电能传输的每个环节进行深入地分析,应该对配电网设计、减小线损、提升运行效率等多个方面探索解决办法。应该以缩短输电线距离、减轻供电负载、选择经济合理的导线截面和优化运行等方面进行新建和改建配电网的设计,选用节能型配电变压器,采取合理的无功补偿措施,实现油田配电网的优化运行。

参考文献:

[1]李家淇.区域综合能源系统优化运行的配电网扩展规划[J].电子技术与软件工程,2019(11):229.

[2]李超,苗世洪,盛万兴,张迪,胡世骏.考虑动态网络重构的主动配电网优化运行策略[J].电工技术学报,2019,34(18):3909-3919.

[3]武晓峰.主动配电网的网架规划与优化运行研究[J].机电信息,2019(32):19-20.