如何使配电网经济运行,达到降损节能,合理利用好有限的的电力以提高供电企业的经济效益和社会效益,除合理安排计划检修外,利用现有的负控装置并科学地合理地进行电力调度是重要的环节。本文从降损节能的角度出发,就如何合理地科学地分配和调度电力负荷,提高经济效益进行论述。
1 配电线路的电能损耗
设某一配电网共有N回配电线路,总输送功率为P,各回路的等值电阻分别为Rdz∑1、Rdz∑2、…Rdz∑m、Rdz∑n,其负荷电流分别为I1、I2…Im…In、(1≤m≤n),假设各回路的功率因数大体相同,视为定值,且各回路在时间t内均处于均衡负荷下运行。
第m-1和第m条回路的总功率损耗为:
ΔP=ΔP0∑(m-1) 3I2(m-1)Rdz∑(m-1) ΔP0∑m 3I2mRdz∑m
式中ΔP0∑(m-1)、ΔP0∑m分别为第m-1和第m条回路所具有的固定损耗。
第m-1和第m回路电流之和为I(m-1)、m
令=0
求得ΔP的最小值,此函数的二阶导数存在且大于零。
经整理后得:
I(m-1)i=
Imi=
根据P= UIcosφ
所以有:
I(m-1)i:Imi=P(m-1):Pm=
推而广之得:
I1i:I2i:…Imi=P1i:P2i:Pmi…Pni=
Pmi=
即各配电回路按其等值电阻的倒数比分配负荷时总损耗最小。
2 配电线路的经济运行
配电线路一旦构成,各种参数相对固定,便有着其最经济的运行状态。配电线路的损耗包括固定损耗和可变损耗,其计算公式如下:
ΔA=∑POt
线损率为:
ΔA=ΔA/A×100
=( )×100
式中ΔA——配电线路运行时间t内的损耗
ΔA——线损率
∑ΔPO——线路所带配变铁损之和
K——负荷曲线运行系数
t——线路运行时间
PP——运行期平均负荷
Rdz∑——线路等值电阻
U——线路运行电压
cosφ——配电线路的功率因数
线损率ΔA是平均负荷PP的函数,如果U、cosφ为定值,函数是与可变损耗相关的一条过0点,以为斜率的直线和一条与定损耗相关的双曲线的合成,如图1所示。
通过计算,可知当配电线路固定损耗等于可变损耗时,上述两式有最小值。
即:∑ΔPO=
此时配电线路损耗最小,线损率最小。我们把此时线路输送的负荷称为该线路的经济运行负荷。
依上式得:
经济负荷:Pi=
线路最佳线损率为:ΔAzi= ××100
如图1所示,当负荷在某一区域PA≤Pi≤PB外运行时线损率将迅速增大。区域PA≤Pi≤PB称为线路经济负荷区。以线损率相对ΔAzi增加某一合适的量ΔA′z为限,以该线损率(ΔAzi ΔA′z)代入(1)式即可求出线路的经济负荷区。
笔者认为,以不增加ΔAzi的10为限较为合适。此线损增加量不大,经济运行区域已较宽。调度负荷使线路在经济负荷区域运行,就会使线损较小(线损率将小于11ΔAzi),达到降损节能,提高效益的目的。
3 削峰填谷均衡用电负荷与节能
设配电线路在某负荷曲线下运行,运行期T内某时刻电流为I,则其损耗为
ΔA=
平均为
令i=(IP Δi)
Δi某时刻电流i对平均电流的增量。
上式中∑ΔP0T 3 是线路以平均电流均衡运行时的损耗。
由于3 >0
所以负荷不均衡时线路的损耗大于在负荷均衡下运行的损耗。负荷电流越均衡,电流变化的增量Δi越小,3 越趋于零,损耗越小。
如果我们用分段折线的方法迫近上述积分。设分时间T为n段,各段对应的电流增量分别为Δi1、Δi2、…Δin,其持续电流分别为T1、T2、…Tn。
则:3 =3Rdz∑(Δ)
由上式和(2)式可以清楚看出3 的大小,线损的大小,不但和电流增量的大小有关而且和各增量的持续时间有关。通常我们把实际电流大于平均电流的运行时段称为峰。那么。换句话说,线路的损耗不仅与峰谷差的大小有关,而且和峰谷的持续时间有关。峰谷差越大,持续的时间越长,线路损耗越大,峰谷差越小,持续时间越短,线路损耗越小。因而削峰填谷,调度控制负荷,尽量减少负荷不平衡度,是降损节能,提高经济效益的重要手段。
上分析可以看出,传统的整路拉路限电是不经济的,合理调度才是降损节能提高经济效益的重要一环。
4 结论
各地供电局为加强负荷管理,大容量变压器已安装了负控装置,因此要合理利用负控装置,加强负荷管理和控制,科学地合理地进行调度是降损节能,对于提高供电企业的经济效益及社会效益起着非常重要的作用。但合理调度必须注意以下几点:
(1)各配电线路应按其等值电阻的倒数比分配负荷;
(2)使各线路处于其经济负荷区内运行,越靠近其经济负荷点运行,损耗越小;
(3)努力削峰填谷,减少峰谷差,缩短峰、谷期持续时间,尽量做到均衡用电,负荷越均衡,线路损耗就越小。
来源:佚名