兩端供電網(wǎng)絡(luò)開式經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式_secret

1、兩端供電網(wǎng)絡(luò)開式經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式【摘要】對開式運(yùn)行的兩端供電網(wǎng)的 HYPERLINK /Economic/ 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式進(jìn)行 HYPERLINK / 分析，推導(dǎo)出擇優(yōu)運(yùn)行及節(jié)電 HYPERLINK /pc/ 計算式，同時用實(shí)例驗(yàn)證了兩端供電網(wǎng)開式經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的節(jié)電效果顯著。圖1所示是經(jīng)常遇見的一種有兩電個電源、3個變(配)電所的兩端供電 HYPERLINK /network/ 網(wǎng)絡(luò)。開式運(yùn)行方式通常采用的是：電源甲供變(配)電所A、C，電源乙供變(配)電所B；電源甲供變(配)電所A，電源乙供變(配)電所B、C。即變(配)電所C的負(fù)載是由電源甲供電，還是由電源乙供電，需在這兩種運(yùn)行方式中通過定量計算，優(yōu)

2、選損耗最小的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。 為使分析計算簡單化，計算中取電網(wǎng)運(yùn)行電壓U等于額定電壓U，各負(fù)載功率因數(shù)cos為平均值cosp。這是因?yàn)殡娋W(wǎng)運(yùn)行電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)，與額定值的偏差最大不超過10； HYPERLINK / 目前在電網(wǎng)中普遍 HYPERLINK 應(yīng)用無功補(bǔ)償裝置，基本實(shí)現(xiàn)無功就地平衡，各變(配)電所負(fù)載的功率因數(shù)都比較高，這些假設(shè)對計算結(jié)果造成的誤差很小。本文首先對3個變(配)電所電網(wǎng)開式經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式進(jìn)行分析討論，再深入到有多個變(配)電所的電網(wǎng)。13個變(配)電所電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的判定1.1有功經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的臨界負(fù)載令變電所A、B、C的負(fù)載分配系數(shù)分別為DA、DB、DC，其與各負(fù)載間

3、的關(guān)系為DA和DB的關(guān)系有DADB=1(2)當(dāng)變電所C的負(fù)載SC由電源甲供電時，既要在線路L1C的R1C產(chǎn)生有功功率損失，又要引起線路L11的R11損失的增加，由負(fù)載SC所產(chǎn)生的總有功功率損失的P甲C(kW)計算式當(dāng)變電所C的負(fù)載SC由電源乙供電時，既要在線路L2C的R2C產(chǎn)生有功功率損失，又要引起線路L21的R21的損失增加。由負(fù)載SC所產(chǎn)生的總有功功率損失的P乙C(kW)計算式以上二式中，當(dāng)R11、R21、R1C、R2C、和S、DC為常數(shù)時，則P甲C=f(DA)和P乙C=f(DA)。令P甲C= P乙C整理后得(2DLPADCDC2)R11DC2R1C=2DC(1DLPA)DC2R21DC2

4、R2C(5)化簡后，可求得臨界負(fù)載分配系數(shù)DLPA對式(6)進(jìn)行分析，在DLPA=f（DC）函數(shù)關(guān)系中，有下列三種情況：(1) 當(dāng)（R21R2C）（R11R1C）0時，DLPA=f（DC）的曲線變化如圖2a所示；(2) 當(dāng)（R21R2C）（R11R1C）=0時，DLPA=f（DC）的曲線變化如圖2b所示；(3) 當(dāng)（R21R2C）（R11R1C） 0時，DLPA=f（DC）的曲線變化如圖2c所示。由圖2可知：當(dāng)實(shí)際工況負(fù)載DADLPB時應(yīng)由電源乙供電為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。1.2無功經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的臨界負(fù)載同理也可給出變電所C的負(fù)載SC由電源甲和電源乙供電的二種運(yùn)行方式的無功功率消耗Q甲C（kvar）和

5、Q乙C（kvar）的計算式根據(jù)以上二式同理可導(dǎo)出變電所C由電源甲供電的無功經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式臨界負(fù)載系數(shù)DLQA把圖(2)中的DPA、DPC和DLPA分別換成DQA、DQC和DLQA，也適用于對無功經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的分析。1.3綜合功率經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的臨界負(fù)載變壓器(電力線路)綜合功率損失是指：由變壓器(電力線路)的有功功率損失和無功功率消耗，使受電網(wǎng)增加的有功功率損失與變壓器(電力線路)自身的有功功率損失之和。綜合功率損失的概念和計算 HYPERLINK / 方法已納入GB/T1346292國家標(biāo)準(zhǔn)中。同理也可給出變電所C的負(fù)載由電源甲和電源乙供電的二種運(yùn)行方式綜合功率損失計算式(略)，并可導(dǎo)出變電所C

6、由電源甲供電方式的綜合臨界負(fù)載分配系數(shù)DLZA的計算式式中KQ無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量；KP有功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量。無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量KQ的物理意義是：變壓器(電力線路)每減少1kvar無功功率消耗時，引起連接系統(tǒng)有功功率損耗下降的kW值。有功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量KP的物理意義是：變壓器(電力線路)每減少1kW有功功率損耗時，引起連接系統(tǒng)有功功率損耗下降的kW值。把圖2中的DPA、DPC和DLPA分別換成DZA、DZC和DLZA，也適用于對綜合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的分析。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式要考慮到負(fù)載波動。因此，對工況負(fù)載分配系數(shù)計算要按動態(tài)計算式進(jìn)行計算式中KTA、KTB分別為變電所A和B的負(fù)載波動損失系數(shù)。負(fù)載波動損耗系數(shù)KT值可在GB/T1

7、346292國家標(biāo)準(zhǔn)中查找。對 HYPERLINK /Economic/ 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式判定時，要用動態(tài)負(fù)載分配系數(shù)DTA對DLPA、DLQA、DLZA進(jìn)行對比。23個變(配)電所電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式節(jié)約 功率設(shè)電源乙供變電所C的負(fù)載SC為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，則用式(3)的P甲C 減去式(4)的P乙C，并考慮負(fù)載波動損失時，經(jīng)整理后，其有功功率節(jié)約P（kW） HYPERLINK /pc/ 計算式為式中KTAC負(fù)載SA與SC之和的負(fù)載波動損失系數(shù)；KTBC負(fù)載SB與SC之和的負(fù)載波動損失系數(shù)；KTC負(fù)載SC的負(fù)載波動損失系數(shù)。同理也可導(dǎo)出電源乙供變電所C比電源甲供時的無功功率節(jié)約Q（kvar）計算式例1某3

8、5kV兩端 HYPERLINK /network/ 網(wǎng)絡(luò)，如圖3所示。有松(A)、南(B)、興(C)三個變電所和雙(甲)、永(乙)兩個電源，開式運(yùn)行。線路參數(shù)和變電所負(fù)載見表1?，F(xiàn)運(yùn)行方式是變電所松、興由電源雙站供電，變電所南由電源永站供電。首先判定現(xiàn)運(yùn)行方式是否經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并計算經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的節(jié)電效果。解：各變電所負(fù)載視在功率根據(jù)式(1)分別計算出各變電所的負(fù)載分配系數(shù)DA=0.33；DB=0.67；DC=0.30然后，再根據(jù)式(6)計算有功臨界負(fù)載分配系數(shù)DLPA同理根據(jù)式(9)可計算出無功臨界負(fù)載分配系數(shù)DLQA再按式(11)計算出工況負(fù)載分配系數(shù)DTA由于本例的DTA（0.335）DLP

9、A（0.067）和DTA（0.335）DLQA（0.142），所以按有功經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和無功經(jīng)濟(jì)運(yùn)行判定現(xiàn)運(yùn)行方式都不是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，應(yīng)改為變電所興由電源永站供電。將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式(13)和(14)，計算經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式比原運(yùn)行方式的有功功率節(jié)約P和無功功率節(jié)約Q分別為由此可見，不用花投資，充分利用現(xiàn)有的電力線路，僅改變運(yùn)行方式就能取得顯著的節(jié)電效果。節(jié)約有功功率39.18kW，比原運(yùn)行方式的線路有功功率損失(63.05kW)下降62；節(jié)約無功功率38.09kvar,比原運(yùn)行方式的線路無功功率消耗(80.54kvar)下降47。3多個變(配)電所電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的判定圖4所示是一個有多個變(配)電所的兩

10、端供電網(wǎng)絡(luò)。開式運(yùn)行時，變(配)電所C由電源甲或電源乙供電的擇優(yōu)臨界負(fù)載計算。用與前述類似的 HYPERLINK / 方法，作如下推導(dǎo)和 HYPERLINK / 分析判斷。3.1有功經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的臨界負(fù)載令則各變(配)電所的負(fù)載分配系數(shù)為變(配)電所C的負(fù)載由電源甲供電時，根據(jù)前述簡化計算條件，在線路L11的R11產(chǎn)生的有功功率損失P甲L11（kW）算式可表示為變(配)電所C的負(fù)載由電源乙供電時，在線路L11的R11產(chǎn)生的有功功率損失P乙L11（kW）算式可表示為用式(17)減去式(18)，則為變(配)電所C的負(fù)載由電源甲供電時，在線路L11的R11增加的有功功率損失PL11（kW）同理可導(dǎo)出

11、變(配)電所C的負(fù)載由電源甲供電時，在線路L1i的R1i增加的有功功率損失PL1i（kW）算式變(配)電所C的負(fù)載由電源甲供電時，在線路L11經(jīng)L1n和L1C的R11至R1n和R1C上增加的總有功功率損失P甲C（kW）為由于 表示的L1i至L1n各段線路中每一段的負(fù)載分配系數(shù)。因此可令則式（21）可簡化為用類似的方法，導(dǎo)出變(配)電所C的負(fù)載由電源乙供電時，在線路L21經(jīng)L2n和L2C的R21至R2n和R2C上增加的總有功功率損失P乙C（kW）算式由于將式(25)的關(guān)系代入式(24)，整理后得式(23)和式(26)中，當(dāng)R1i、R2i、R1C、R2C、和S、DC為某一定值時，則P甲C=f（D1

12、1）和P乙C=f（D11）。令P甲C=P乙C求解，整理后得 由式(27)可求出線路L11的臨界負(fù)載分配系數(shù)DLP11用式(28)與式(6)相比較，其DLP11=f（DC）關(guān)系的三種曲線圖同圖2基本相似，而式中的僅改變曲線的上下位置而已。3.2無功經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的臨界負(fù)載同理可導(dǎo)出變電所C的負(fù)載由電源甲供電的無功經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，線路L11的臨界負(fù)載分配系數(shù)DLQ11計算式3.3綜合運(yùn)行方式的臨界負(fù)載用前述 HYPERLINK / 方法亦可導(dǎo)出變電所C的負(fù)載由電源甲供電的綜合 HYPERLINK /Economic/ 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式線路L11的臨界負(fù)載分配系數(shù)DZQ11 HYPERLINK /pc/ 計

13、算式前面對有功臨界負(fù)載分配系數(shù)的 HYPERLINK / 分析方法，同樣適用于對無功臨界負(fù)載分配系數(shù)的綜合臨界負(fù)載分配系數(shù)的分析。對工況負(fù)載分配系數(shù)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的判定，都應(yīng)按動態(tài)算式進(jìn)行計算。4多個變(配)電所電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式節(jié)約功率如果變(配)電所C由電源乙供電運(yùn)行方式比電源甲經(jīng)濟(jì)，則用式(23)減去式(26)考慮負(fù)載波動后，即為節(jié)約的有功功率P（kW）式中KT1i線路L1i的負(fù)載波動損失系數(shù)；KT2i線路L2i的負(fù)載波動損失系數(shù)。同理可給出變(配)電所C由電源乙供電運(yùn)行方式比電源甲供電節(jié)約的無功功率Q（kvar）計算式兩端供電網(wǎng)開式運(yùn)行是經(jīng)常采用的一種運(yùn)行方式。從前面的分析和實(shí)例計算結(jié)果可見，對這種運(yùn)行方式實(shí)施經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能夠獲得顯著的節(jié)電效果。因此，在電網(wǎng)運(yùn)行中，我們應(yīng)該通過 HYPERLINK / 理論計算，選取最佳的供電方案，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，使 HYPE