浅谈电力系统经济调度
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[摘 要] 经济调度就是在保证电力生产安全、优质和满足客户用电需求的条件下，采用各种技术措施和管理措施，使电力生产设备处于最佳工作状态，达到电力系统电能成本最低。电网经济调度是以电网安全运行调度为基础，以降低电网线损为目标的调度方式。
[关键词] 经济调度 无功管理 负荷调整
电力系统的基本要求是，在安全可靠的前提下保证质量，力求经济。电能生产消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗中占的比重很大，而且电能在输送、分配时的损耗的绝对值也相当可观，因此降低生产每一度电所消耗的能源和降低输送、分配时的损耗有极其重要的意义。电力系统的经济性就是要高效率地生产电能、高效率地传输和分配电能，以及高效率地消费电能。经济调度就是在保证电力生产安全、优质和满足客户用电需求的条件下，采用各种技术措施和管理措施，使电力生产设备处于最佳工作状态，达到电力系统电能成本最低。它包括电力系统的有功优化，其目标是使电力系统的总能源消耗量最小； 电力系统的无功优化，其目标是使系统的网损最小。
电网经济调度是以电网安全运行调度为基础，以降低电网线损为目标的调度方式。提高电力系统经济运行水平，是电力企业经营活动的重要内容之一，也是我们调度管理的基本要求之一。近几年来，随着电网的不断发展，在满足电网安全运行的情况下，电网的经济运行也摆在了调度运行人员的面前。作为一名调度员，应该从以下几个方面来考虑：
一、经济、合理调度小水电
电力系统的经济运行主要是确定机组的最佳组合和经济地分配负荷。小水电的经济调度对地方电力企业至关重要。负荷是时刻变化的， 在一天中有高峰有低谷， 针对不同的时段，应采取经济调度手段和技术手段相结合的办法， 最大限度地挖掘小水电的发电潜力，以使发电的成本最低。
永安地区径流电站过多，调蓄能力较差，在现有的130多座小水电中，仅有十几座是有调节能力的电站，其余都是无调蓄能力的电站，容易造成丰水期小水电上网电量过多，造成弃水。因此调度机构应在确保安全稳定有序供电的前提下，全面加强与各小水电站业主的沟通，达成“汛期不追求峰谷比”的共识。在主汛期来临前，积极与气象部门联系与沟通，时刻关注天气情况，在大范围降水前，主动降低水库水位，腾出库容；在雨水来临时，根据送出通道情况，先安排没有库容的径流电站发电。对各电站签订调度并网协议，在并网协议的基础上增加电站并网发电和检修计划的规定及处罚原则。在签订并网协议的同时建议机组容量1000kW以上的发电厂在条件允许的情况下，针对不同季节、不同时段，调整发电机功率因数，合理安排负荷曲线、出力，以适应电网对无功负荷的需求。节日期间有库容的的调度管辖的小水电站提前全部停发，同时在该段时间取消力率考核，各径流电站要求只发有功不发无功或按发电机最高允许力率运行，尽量降低发电机无功出力。
二、改善网络中的功率分布
为了改善网络中的功率分布达到减少网损的目的， 首先应减少网络中的无功流通。为此，应提高用户的功率因数， 减少线路输送的无功功率， 同时应合理配置无功补偿装置，按网损最小原则，实行无功经济调度。在有功负荷分配已确定的前提下，调整各无功电源间的负荷分配。
三、合理调整配电线路的联络方式
电网要考虑的是全系统的经济性，是在保证区域电网和地区电网的安全运行和保证供电质量的基础上，充分利用电网中现有输(配)变电设备，在系统有功负荷经济分配的前提下，做到配电网及其设备的经济运行是降低线损的有效措施。
配电线路应该采取最佳运行方式使其损耗达到最小，通过互为备用、环网、并联线、双回线路等是可以达到的。对于环形的供电网络，正常需要运行断开，应根据两侧压降基本相等的原则，找到一个经济功率的断开点，使线路的电能损耗最小。
四、加强无功电压管理 ，适当提高电网的电压运行水平
做好无功电压管理，是提高电压质量，降低系统网损的关键。无功电压管理包括无功设备管理与调节、无功优化运行、电压合格率管理、功率因数管理、根据优化计算进行合理无功补偿等。无功电压优化控制在满足电压合格的基础上，以全网网损最小及离散设备动作次数最少为目标，考虑电压约束、功率因数约束、支路功率约束，对无功潮流进行优化，给出发电机、有载调压分接头、无功补偿装置的调节策略，并使用SCADA的遥控遥调通道对这些设备进行闭环控制，使得无功/电压调整实现了调度智能化。
永安电网地处山区，负荷峰谷差大，110kV电网电压随着负荷波动大。从时间段看，黄历片区夜间各变电站110kV母线电压数值在118kV左右，相对处于偏高水平。而增田片区110kV电压一般数值偏低，且尼葛、坑边受电铁影响电压波动较大。因此加强电压调整是调度监控员的一项很重大的任务。调度员、监控员通过电网无功电压优化控制系统（AVC系统），掌握电网实时无功潮流及电压情况，并根据负荷变化规律，及时投切无功设备及更换主变档位，以尽量减少电压的波动及确保110千伏主变受电力率。
串联支路中的功率损耗与电压的平方成反比， 因此在运行时适当提高电网的电压水平可以减少网损。 但需要注意的是，由于电压升高后变压器中的铁耗增加（因其与电压的平方成正比），如网络中变压器铁耗所占的比重大于网损的 50% ，则需适当降低电压的运行水平。负荷率不高的农村配电网属于此类。 电网的功率损耗由可变损耗和固定损耗两部分组成, 变压器铁芯的功率损耗与电压平方成正比，而线路的导线和变压器绕组中的功率损耗则与电压的平方成反比。提高电压质量，提供合格的电能，同时也是做好降损工作的需要。因此，应根据负荷的变化对母线电压适时调整，降低电网的电能损耗。
电压调整基本原则：1、是优先保证10KV电压合格。 2、是电压高时先调主变档位，后退电容器；电压低时先投电容器，后调主变档位。 3、是当这些都满足不了要求时，与上级调度联系，调节系统电压，使电压保持在合格范围之内。
力率调整基本原则：110kV网供关口力率控制目标应根据110kV母线电压运行范围作浮动调整进行控制。
五、调整用户的负荷曲线 、提高用户的功率因数
我市全市用电负荷，峰谷差较大，负荷高峰时段电容器投运率较高，而夜间负荷低谷时段无功补偿过剩，投运率较低，一定程度影响了电网无功补偿分层分区平衡需要。减少负荷的峰谷差， 提高负荷率， 既可以提高设备的利用率， 也可以降低网络中的能量损耗。提高用户的功率因数，可减少线路输送的无功功率。根据输电线路经济运行方案，确定电网线路最经济的供电方式，作为正常运行方式，并严格执行。对于因负荷、潮流变化而需要经常变动的线路供电方式，必须根据预测负荷和实际负荷及时做好安排，采取措施尽量避免非正常方式，或者减少非正常方式的时间。
六、合理安排检修
由于检修时部分线路的负荷加重， 因此网损比正常运行时大，合理安排检修， 可以减少网损。 调控中心在安排年检计划时，应合理安排检修顺序，尽量做到断路器检修与线路检修同步，一次设备检修与需停电检修的二次设备同步；变电所电源进线断路器与本所其它的检修、消缺，清扫工作同步。把110kV线路、主变检修与10kV线路及大工业用户设备检修相配合，或多安排在节假日低负荷时期检修，尽量避免重复停电现象发生，尽可能缩短停电时间，以及带电检修等，以增加供电量，并降低电网检修运行方式时的线损。推广带电作业，减少线路停电时间；对双回线路供电的网络，双回线路并列是最经济的，因此要尽量利用带电作业，减少双回线的停电次数与时间。有计划地综合检修供电线路和设备，不但降低了电网损耗，而且减少了停电次数，有利于提高供电企业的社会声誉和经济效益。
七、组织变压器的经济运行
变压器经济运行应在确保其安全运行和保证供电质量的基础上，充分利用现有设备，通过择优选取变压器最佳运行方式、负载调整的优化、变压器运行位置最佳组合以及改善变压器运行条件等技术措施，从而最大限度地降低变压器电能损失和提高其电源侧的功率因数，所以变压器经济运行的实质就是变压器节电运行。在装有 n(n ≥ 2) 台变压器并列运行的变电所内，根据负荷的变化适时改变投运变压器台数可以减少功率损耗。
总之，做好电力系统经济调度必须从能源上确保电力资源可持续源源不断的供给，错开供给时差，确保电力供给健康稳定发展。促进大电网，大环网的建设，使其供电可靠性，线损耗降低。合理的错开用电高峰期，确保各个时段供电稳定，减低对线路能源的损耗，安排好检修周期计划，统一设备及线路巡检，消除不必要的停电时间，提高供电企业的社会声誉和经济效益，从设备上改进调整，从而达到根本上的解决电能损耗率。
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