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基于优先级排序的配电线路改造措施分析(1)

北极星电力网技术频道    作者:葛江北,黄伟,魏志莲,卢苗   2011/3/24 16:10:11   

摘要:配电线路改造是电力公司工作的重点,但在进行实际工作时,往往偏重某一方面,无法统筹综合实现配电线路改造的整体规划。针对此问题,提出了优先级顺序的概念,通过配电线路指标分析和改造措施经济性的比较,确定了配电线路各改造措施的优先级排序,并运用实际例子进行验证,提出了改进方案,对配电线路的实际改造工作起了指导作用。

关键词:配电线路;优先级;改造措施

电能是各行各业中应用最广泛的一种二次能源,电能的输送、分配和控制既简便又经济,因此得到了广泛应用。配电网中电能通过配电线路进行传输,配电线路是配电网的主要组成部分。电力网在输送和分配电能的过程中,由于设备存在着阻抗,电流流过时,就会产生一定数量的有功功率损耗[1],而配电线路的损耗尤重。相关资料表明,配电线路的损耗可达配电网损耗的50%以上。因此,配电线路改造是电力公司的重要工作。但是电力公司进行线路改造时,往往偏重某一方面,如注重线路材料的选择以达到降损目的[2],而较少从整体角度对线路改造进行规划。虽然投入了大量资金,效果却并不显著。针对这个问题,本文提出了优先级顺序的概念,从线路指标角度和经济性角度出发,对线路改造方式进行判定,并对相关改造方式进行经济性的比较,从而确定配电线路改造措施的优先级顺序。

1 配电线路改造措施分类

配电线路改造措施多种多样,具体改造形式依据实际情况不同而不同。总体来讲,分为8类。

1)配电线路经济运行。不同的导线按照其型号不同和线路的最大负荷利用小时数,即可得到线路的经济电流密度,据此可得到导线的经济电流。导线按照经济电流运行,即为配电线路经济运行。

2)更换配电线路。此处配电线路更换是指线路同线径更换。实际工作中,由于运行时间过长,设备老化等,可能会威胁到线路的安全稳定运行,此时,可对线路进行同容量更换,以满足电网安全稳定的要求。

3)配电线路切改。配电线路切改往往由于线路过长,线路负荷过重,短时间内无法对线路进行改造,附近又存在可以利用的电源点,此时,在线路和新电源点之间新建一段线路,并加装开关,将线路一部分负荷倒向新的电源点,称之为线路切改。线路切改通过负荷分流,以达到降低线路负载率和损耗的目的。

4)无功补偿。配电线路的功率因数和其下所挂的配电变压器息息相关,因此,无功补偿包括线路无功补偿和配电变压器无功补偿[3-4]。实际工作中无功补偿一般是配电变压器无功补偿,线路无功补偿应用较少,且一般是试点工程。线路无功补偿可与配电变压器无功补偿相结合,以达到无功补偿的优化。

5)更换粗径导线。当线路负荷过重,线路电流偏大,负载率不满足要求时,威胁电网地安全稳定运行,可将线路更换为粗径导线,同时亦可降低线损。

6)新建配电线路。新建配电线路,可能是由于对某负荷进行双电源改造,或某线路负荷过重,新建配电线路分担部分负荷。

7)使用线路调压器。线路调压器往往用于过长线路。尤其是农网中某些线路,远远超过了线路的供电半径,此时无法保证线路的末端电压,可使用线路调压器。目前,该措施已在西安等地实施,但尚未推广。

8)主变调压。主变调压即通过调节主变分接头进行线路首端电压的调整,其主要用于线路电压偏差过大的情况。

2 考核指标分析

欲改造配电线路,需将配电线路挑选出来。此时,应从线路运行的实际状况出发,进行改造措施的判定。反映线路运行状况的主要是一些指标,如负载率、功率因素等。因此,将首先从指标角度进行考核,确定不同情况下所应选择的改造方案。配电线路的考核指标主要包括负载率、功率因数、电压偏差、供电半径、运行年限等。

1)负载率。负载率计算如式(1)所示:β=I/ Ie (1)式中,茁为线路负载率;I为线路首端实际电流;Ie为线路最大容许载流量。配电线路的负载率过高,会影响电力系统的安全稳定运行,因此,重载线路应强制对其进行改造。此时应结合线路的功率因数进行判定,确定重载原因,如果线路的功率因素不满足要求,应首先进行无功补偿。

来源:电网与清洁能源
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