在确保系统安全前提下，如何做好电网经济运行与调度

在确保系统安全前提下，如何做好电网经济运行与调度

曾方明

（国网达州供电公司四川达州市635000）

摘要：经济运行与调度，是指在确保系统安全稳定运行前提下，做好系统设计规划、优化系统运行方式，合理安排系统设备检修，充分利用网内电力资源进行调峰调频，根据用户特点科学合理接入用户，加强系统无功管理，及时调整系统电压、频率，做到发、输、配、用协同发展、合理分配、综合利用，做到安全、经济、节能、环保。下面就如何做好电网经济运行与调度进行分析，并提出解决措施。

关键词：系统安全；方式优化；检修安排合理；电源分布合理；无功配置适当；用户接入科学；电网运行经济

一、电力系统经济运行与调度

电力系统的经济运行与调度就是利用现有电力网络，优化系统运行方式，及时控制与调整系统运行电压和频率，让电力系统高效率地发电、输电和用电。高效率地发电，就是使系统的总能源消耗量最小，尽量让清洁能源电厂如太阳光、水能、风能、潮汐能发电厂发电，以及综合利用能源的电厂发电，减少高耗能、污染较严重的火电、核电发电；高效率地输电，就是使系统在输电过程中达到网损率最小，减少低电压、远距离输电，对于远距离大功率输电要采用超高压或特高压，对高耗能用户及大功率用户尽量采用就近电源点接入；高效率地用电，就需要每一个用户，不仅要节约用户，还要使用高效用电设备，改进生产流程与工艺降低单位产品的耗能量，让每一度电的使用价值达到极至。

电力系统的经济性仅仅靠经济运行与调度是不够的，包括电网建设的前期规划、设计与建设，以及发、输、变、配、用电设备的技术水平，包括每位用电人对电的知识了解、运用都有相当大的关系。从电力系统运行的角度分析其经济性，常称为经济运行与调度，经济运行与调度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。

二、如何做好电力系统经济运行与调度

（1）抓好源头，做好电网设计与规划

电网能否安全稳定运行与经济运行，与电网设计规划关系非常大。在电网设计规划时，不仅要考虑到电网系统运行安全，还要考虑到电网运行是否经济合理。在电网设计规划时，必须研究本地区的经济发展情况，企业发展前景，用户需求情况、生产特性，还包括地质、水文、天气情况，甚至人文环境，进行综合分析，开展电网系统潮流计算分析与稳定水平分析，合理布局电网电源点，配置系统无功补设备及系统消弧线圈补偿设备，还有安控装置、备自投装置、低周低压装置等，确保规划电网运行安全可靠，经济节能环保。

（2）做好电网内水、火电机组经济运行与调度

电网内水、火电机组合理调度是做好电力系统经济运行的关键。电网根据一年中江河来水情况，将水电机组的发电分为丰水期（6-10月）、平水期（5、11月）、枯水期（12、1-4月），在不同时间段，安排水、火电机组的发电比例是不同的，在丰水期主要考虑多发水电，少发火电，将火电厂机组作为调峰，在枯水期主要考虑多发火电，少发水电，将水电厂机组作为调峰。合理调度好水、火电机组的发电有、无功出力，达到系统潮流分布合理，系统电压在允许范围，从而达到发电成本最低的目的，网络损耗最低。

（3）优化主网运行方式，达到有、无功分布合理

电网运行方式应根据丰、枯期及水、火电厂开机情况进行相应调整，达到系统有、无功潮流分布合理，各线路、变压器在经济运行范围，起到降损节能、经济运行的作用。夏季高峰负荷与冬季高峰负荷，不同地区负荷改变存在一定差异，根据地区水、火电开机情况及负荷情况，应将负荷较重的变电站或线路的负荷转移至相邻负荷较轻的变电站或线路供电；在条件允许情况下，能合环运行的线路应尽量合环运行，双主变变电站两台主变尽量并列运行。无功分布要合理，不要远送，应就地平衡，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。

(3)优化配网运行方式，做到配网经济运行

配网运行方式优化可大大降低线损。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、双回线路等均可达到降低损耗的目的。对于互为备用的线路应根据系统不同时段负荷变化进行相应调整，不能冬天、夏天始终保持一种运行方式不变；对于环形的供电网络，正常方式需要断开运行，应根据两侧压降基本相等的原则，找到一个合理的经济功率断开点，使线路的电能损耗最小；对于双回线可并列运行的用户应采取并列运行方式来降低线损；对于双台主变的配电变电站，尽量并列运行，降低损耗。

(4)加强无功电压管理，适当提高系统运行电压

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。目前电网采用的AVC自动电压控制系统能实现系统电压自动控制及无功补偿电容自动投切、变压器档位自动调节的功能。如何给出一个合理的运行策略，在满足电压合格的基础上，达到全网网损最小，即要考虑电压约束条件、功率因数约束条件，又要考虑主变有载调压分接头动作次数、无功补偿电容器投切次数，从而达到经济运行的目的。

适当提高系统运行电压水平可降低损耗。对于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。输电线路的功率损耗由可变损耗和固定损耗两部分组成,可变损耗是指电力线路电阻上的损耗，输送功率越大，导线上的电流越大，其损耗与电流的平方成正比，此类损耗约占总损耗的80%，固定损耗与线路传输功率无关，主要是电晕（电导）和电容（电纳）引起的损失，因线路中的电晕与电容是不变的，因此称为固定损耗，此类损耗约占总损耗20%。变压器损耗分为铜损和铁损，铜损是变压器绕组流过电流的时候，由于自身存在电阻的原因，将消耗一部分电能，并转换成热量，也称空载损耗；铁损主要指铁心内的涡流损耗，还包括磁滞损耗及剩余损耗，铁损也叫负载损耗。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：优先保证10kV电压合格；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。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。

功率因素调整基本原则：110kV网供关口功率因素控制目标应根据110kV母线电压运行范围作浮动调整进行控制。

（5）加强电网负荷预测、提高系统功率因数

负荷预测是保证电力供需平衡的基础，并为电网和电源的规划、建设及电网企业、电网使用者的经营决策提供信息和依据。负荷预测分为长期、中期、短期和超短期负荷预测，预测对象包括系统负荷和母线负荷，由电网企业负责组织编制。电网负荷预测是否准确，对现代电网、互联电网、智能电网的安全运行、经济运行起作重要作用。若负荷预测与实际负荷相差较大，存在系统备用容量不足问题，系统负荷峰谷差较大问题，甚至造成系统设备过载等问题。不仅影响系统运行安全，同时也影响系统的经济运行。

提高系统功率因数，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，从而达到安全运行与经济运行的目的。

（6）合理安排检修，加强检修质量管理

系统设备检修的合理有序安排，以及设备检修的质量是确保系统安全运行、经济运行的关键。在检修方式下，部分线路或变电设备的负荷加重，会造成系统网损比正常运行方式大，同时检修期间电网供电可靠性也所有下降，对电网运行存在一定风险，若检修质量不能保证，刚检修的设备没几天又出现问题，势必造成重复停电。因此，合理安排检修，严把检修质量关，是确保系统设备安全运行与经济运行的关键。在检修管理方面，要加强开展设备状态检修，多开展线路带电检修工作，尽量减少设备停电检修时间，做到应修必修，修必修好，做好一、二次设备停电配合，系统设备检修与用户设备检修配合，基建施工与设备大修配合，断路器检修与线路检修配合，避免重复停电。对于系统重大检修，牵涉面多、范围广的设备检修，可采取集团化、集中化检修，避免系统长时间不正常运行方式给电网安全运行、经济运行造成影响，同时也降低了施工安全风险。

（7）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。

三、结束语

经济性是提高供电企业效益重要保证。电网经济调度是一项复杂的系统工程，需协调各部门一起共同努力，同时需要充分利用现有自动化技术，优化电网运行方式、合理安排停电检修计划、加强经济运行分析，不断提升经济调度水平，提升社会经济效益。