加强电网线损管理暨节能降耗技术措施分析

1 电力节能技术措施

节能降耗和污染减排是“十一五”期间一项全社会任务, 是构建和谐社会的重要因素。国家在“十一五”规划中提出2010年单位GDP能耗下降20%, 这个任务非常艰巨。

根据规划, 到2010年, 广西GDP能耗要下降15%, 南方电网公司全网综合线损率要比2005年降低1.08个百分点。为此, 广西电网公司重新优化“十一五”广西电网规划, 扎实推进节能降耗。因此电网公司的节能降耗措施重点在优化调度、降低综合线损、用电侧管理、建筑节能等领域开展工作。

2 降低发电能耗

“调整发电调度规则, 实施节能、环保、经济调度。”国家发展和改革委员会等部门已下发有关通知, 要求发电调度中优先考虑可再生能源和低能耗机组发电。为此, 电力公司尽快研究制定新的调度规划, 以节能、环保、经济为标准, 确定各类机组的发电次序和时间, 优先调度低能耗机组发电, 或直接按照能耗标准调度, 激励发电企业降低能耗, 减少高能耗机组的发电量。

一个电网发电侧经济性指标主要取决于所有装机设备等级及状况、平均负荷率两大要素。在前者一定的前提下, 提高电网整体经济性的主要手段就是如何提高平均负荷率 (包括数值及品质) ;次要手段是在平均负荷率一定的情况下, 如何优化分配各台运行机组之间的负荷。

以广西电网公司为例:今年, 该公司全面提高了能源使用效率, 加大了对电源布局和电网结构的优化、完善力度, 开展了节能环保调度, 杜绝因调度、经济原因弃水, 最大限度地提高水能利用率, 还积极配合自治区政府加快火电“上大压小、节能减排”和“十一五”期间关停62.95万千瓦小火电机组工作, 协助推进实施高效率、低排放的大机组替代低效率、高排放的小机组发电计划的工作。开展节能调度。优先利用可再生和清洁发电资源, 优化发电机组的启停和出力分配, 实现电网运行方式的合理安排;对合山、来宾、永福三个火电厂实施“以大代小”发电指标置换;加强调峰管理, 科学利用水、火力发电, 优先性能好的机组运行。

3 降低综合线损技术

电力是一种使用方便的优质二次能源, 广泛应用于国计民生各个领域, 当今世界“能源的发展是以电力为中心”。根据有关资料的估算:从发电到供电, 一直到用电的过程——广义电力系统中的各种电气设备 (包括发电机、变压器、电力线路、电动机等) 全部的电能消耗约占发电量的28%~33%。这对全国来说一年就有3178亿kW·h~3746亿kW·h的电能损耗在运行的电气设备中, 相当于10个中等用电量省的用电量之和。这说明节电潜力非常之大。在新世纪中为保证国民经济高速稳定的发展, 寻求一条不用物资投资, 依靠高新技术就能节电的途径具有重大意义。电网经济运行就是不用物资投资取得明显节电效果的一项内涵节电技术。

电网经济运行一是把变压器经济运行节电技术形成一个系统工程。它包括8个方面45种变压器经济运行的节电范畴, 并按系统工程方法对变压器经济运行节电技术进行优化排序;二是把变压器经济运行领域扩充到变压器及其供电线路经济运行, 变电所及其供电网经济运行, 也就是说扩展到输电网经济运行 (三绕组变压器及其供电系统) 和配电网经济运行 (双绕组变压器及其供电系统) 。电网的经济运行主要是变压器及其供电系统的经济运行, 它包括20个方面100余种节电方法。变压器在整个电力系统中是一种应用广泛的电气设备, 一般说来, 从发电、供电一直到用电, 需要经过3~5次的变压过程, 其自身要产生有功功率损失和无功功率消耗。由于变压器台数多, 总容量大, 所以在广义电力系统 (包括发、供、用电) 运行中, 变压器总的电能损失占发电量的10%左右。这对全国来说, 意味着全年变压器总的电能损失为1100亿kW·h以上, 相当于3个中等用电量省的用电量之和。变压器经济运行是在损失电能的1100亿kW·h以上电能中去挖掘节电潜力;电网经济运行则是在损失的3178亿kW·h~3746亿kW·h电能中挖掘节电潜力。

电网经济运行是运用优化定量化的科学判定方法, 利用现有的设备, 经过技术论证, 通过选取最佳运行方式、调整负荷、提高功率因数、调整或更换变压器、电网改造等技术手段挖掘电网损耗中的节电潜力。在保证电力系统安全可靠运行和电能质量符合标准的前提下, 尽量努力提高电能生产和输送的效率。尽量降低供电的燃料消耗和供电成本。

电网经济运行技术是以电网及组成电网的元器件为研究对象, 以在不同运行条件、不同运行参数、不同工况负载下计算损耗为依据, 在保证电网安全可靠运行和不影响供电质量前提下, 通过对变压器、电力线路的运行方式, 负载的分配与调度生产、组合方式及电网结构等进行优化调整, 最终实现降低电网自身的有功损耗、无功消耗和综合损耗, 提高电网运行效率。电力系统的经济性, 必须从规划和运行两个方面考虑。在设计中要通过认真技术经济比较分析, 选出既满足技术要求又满足经济合理的方案, 包括采用高效率的发电设备, 合理选择输电和供电网络的电压等级和接线方式, 按经济电流密度选择导线截面等。从运行方面考虑主要是合理分配各发电厂的有功功率负荷, 降低整个系统的燃料消耗, 提高发电设备效益, 改进网络结构和参数, 组织变压器的经济运行。

运行中的电力设备, 要降低损耗, 首先必须从合理安排系统运行方式入手, 因为这些措施不仅不需要增加投资, 而且在降低损耗的技术措施中, 是最合理和最经济的。通过适当提高电网的运行电压;合理组织变压器的经济运行;调整用户的负荷曲线;安排好设备检修计划等措施来加强电网的运行管理;才能实现电网的经济运行, 从而达到降低系统损耗的目的。对于电网运行中的供电部门:主要指在保证电网安全稳定运行, 电能质量的基础上, 合理调整电压, 降低网络损耗。

电网经济运行技术的应用是一项系统工程。

由于电网经济运行技术涉及的范围广、方法多, 而各单位电网运行现状和电网中设备的参数差异较大, 负荷性质和特点不同, 经济运行时没有统一模式, 要根据具体情况进行纵向、横向的分析、比较, 确定一个按不同层次、不同范围、不同用电方法的综合实施方案, 达到全系统的整体最佳, 避免用简单的单体最佳之集合取代整体最佳的错误做法。这一点对于有多器、多条电力线路的单位尤为重要。因此电网经济运行技术的应用是一项系统工程, 开展电网经济运行应从组成全系统的各子系统出发, 遵循单体-整体-单体-整体这样一个过程, 最终实现全系统最佳的目的。

加强线损管理。到2010年, 广西电网综合线损率要低于5.00%。为实现这个目标, 该公司从管理和技术两个方面深入挖掘配网降损潜力, 重点抓好线损管理系统应用和分台区管理, 提高线损分压、分线、分片、分台区管理水平;缩短配网线路供电半径, 减少迂回供电, 推广应用节能产品, 逐步淘汰高能耗变压器;加强线路和配电变压器负荷监测和调整, 做好配网无功电力的日常管理, 提高配网经济运行水平;强化县级供电企业线损管理, 做好线损的统计和分析工作。

3.1 电网规划优化

城市电网可通过合理的电网规划来降低线损。广西电网在构筑满足, N-1准则的配电网络, 重点地区配电网满足检修状态下N-1准则的前提下, 综合考虑近、远期地区负荷密度、节能降损和区外电源的受电通道等情况, 从各个电压等级协调发展的角度, 因地制宜地建设高压配电网, 大力发展110kV网架及110kV直降10kV供电。优化“十一五”广西电网规划。加强研究, 重新审视“十一五”广西电网规划, 进一步理顺网络结构和布局, 通过优化电网结构和运行调度, 降低规划电网损耗。同时通过把紧工程节能论证、节能设计关口, 合理控制工程主要能耗指标;通过采用节能低耗设备和节能施工技术, 提高硬件和软件在节能低耗方面突显效果。

建设节能低耗、符合环保要求的配电网。上海城市发展决定了在中心城区以发展电缆网络为主, 变配电站小型化、紧凑型, 注重与环境相协调。为了减少线损, 提高电压质量, 上海电网采用中压配电网延伸, 进住宅小区, 压缩低压配电网范围, 多布点, 近距离供电。同时, 采用了低损耗、低噪音设备。

3.2 电网无功配置优化

大量无功电流在电网中会导致线路损耗增大, 变压器利用率降低, 用户电压跌落。无功补偿是利用技术措施降低线损的重要措施之一, 在有功功率合理分配的同时, 做到无功功率的合理分布。

无功优化的目的是通过调整无功潮流的分布降低网络的有功功率损耗, 并保持最好的电压水平。

4 结语

进一步加强需求侧管理, 引导用户节能, 推进用户端节能, 引导用户科学用电、节约用电, 为用户节能做好服务, 营造积极开展节能降耗工作的良好氛围。落实好国家差别电价政策, 促进产业结构优化升级调整;对重点大客户的供电服务提供个性化的增值服务, 积极培育价值客户, 推动个性化服务更多元化;为大客户和企业提供专业服务, 帮助客户节能降耗, 合理用电。

加强节能宣传, 加大科学用电、节约用电宣传力度, 引导用户应用节能新设备, 推广应用有助于提高能效的新产品、新技术。

摘要：电力在各项能源消耗领域中所占比重较大, 电网企业输电、配电、供电、用电等领域开展节能降耗活动, 将对顺利实现“十一五”节能降耗指标产生重要作用。从优化调度、可再生能源发电、降低综合线损、用电侧管理、建筑节能等方面提出了节能降耗技术措施。

关键词：节能措施,发电能耗,综合线损技术