论配电网在节能降损相关技术分析.docx
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1、 论配电网在节能降损相关技术分析 江志宏摘要:本文从规划设计、经济调度、平衡配电网相间负载与推广带电作业等几方面去探讨了配电网节能降损,仅供参考。关键词:配电网,节能降损。前言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,降低线损。我国线损分配结构:110kV 以上:35kV : 10kV 及以下=l : 1.5:2.5,可见线损大部分(还未包括电厂内部线损)分配在低压配网上,在保证电网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。配网线损耗高的原因主要为:( l )无功补偿度
2、较低;( 2 )配变损耗大;( 3 )配网负荷很不均衡;由于配电网有着与输电网不同的特性:( l )输电网的线路一般为联络线,中间很少T 接负荷,负荷一般位于末端;配电网的负荷则沿着线路分配,而且分配不均匀;( 2 )配电网点多面广,结构复杂,客户用电性质不同,负荷变化波动大;而输电线路的负荷是多个配电线路、变压器的负荷的集合,对负荷性质和波动的反应远不如配电的灵敏;( 3 )由于低压线路的供电方式不同,易出现三相负荷不平衡的问题。因此,除使用输电网降损的相关技术外,配电网还有些其它的降损技术。一、规划设计方面配网结构对供电可靠吐起关键作用,而且也是配电网降损的重要环节。改造配网不能简单化地加
3、大寻伐截面或改为电缆、增大配变容量,而是应该首先做好配电网络的规划,并在统一规划的指导下进行配网的建设和改造,使其逐步成为合理的现代化配电网络结构。我公司一般采用环网结构,通过手拉手开关或环网柜方式,简单易行;对于可靠性要求高的,可采用双回线加备自投方式。既可满足“N 一1 ”的要求,又能利于配电网的经济运行。配电网规划设计要和城市发展规划紧密结合,以经济发展规划和城市用地规划来进行负荷预测和负荷分布,划分供电区域,确定导线截面、开关站规模和配变容量。1.规划设计时调整不合理的网络结构,合理地分配负荷合理设计、改善电网的布局和结构;避免或减少城农网线路的交错、重叠和迂回供电,减少供电半径太大的
4、现象,合理地分配负荷。新建一座变电站,为一个供电区供电,共设计了10 回出线间隔,如何分配负荷才能使得损耗最小呢?假设各出线的电流分别为I1 、I2 、 I10 ,电阻分别为Rl 、RZ 、 RIO ,则总有功耗为: P3 ( I12R1+ I22R2 +. I102R10)(1)根据等微增率法则,若想使P 最小,则有I12R1+ I22R2 +. I102R10(2)即各回路按其等值电阻的倒数比分配负荷时总损耗最小。配电变压器是配电网中主要设备,分布面非常广泛,其总数量及总容量都很大,其损耗更不容忽视。这样,任意一条配电线路的损耗就包括线路的损耗及其所带配电变压器的铁损和铜损。其有功损耗和电
5、量损耗可表示为:P=P0+P2=P0+krP2RLZ (3)A=PT+A0+TKTP2TRLZ/U2COS2r(4)将上式两边除以供电量A(A=PTT)得线损率为:式中PO线路所带的配电变压器的铁损(kW)PZ线路有功损耗与配变的铜损(kW)T线路运行时间(h)PT运行期平均负荷(kW)U线路运行电压(kV)KT负荷波动损耗系数RLZ线路、配变的待值电阻()cosT功率因数线路投运后,其结构与参数相对固定,支行电压与功率因数为定值时,线损率A%平均负荷PT的函数。在上式中对PT求两阶导数,得出:2PO/P4T (6)证明此函数有最小值。通过求其一阶导数可得出最小值为PT=UcosTPO/KTR
6、IZ (7)又由于PZ=P2TKrRLZ/U2cos2t(8)所以PO=Pz (9)即,只有当线路自身的有功损耗与配变的铜损等于配变的铁损时,才能满足线损率最小。此时的线损率称为线路的经济线损率 Aj % , 线路传输的负荷值称为线路的有功经济负荷Pj,即:Pj=UcosTPO/KTRIZ(10)依此类推,可以推导出无功损耗和综合功率损耗的公式。电网规划设计时,在现场实际条件满足的条件下,尽量按照以匕方法处理。2.确定合理的分散无功补偿容量和地点无功配置是配网规划的一个重要内容。配网无功规划应该按照分层、分区平衡。既要在变电站进行集中补偿(可参照输电网降损部分),又要在配电线路及部分用户进行分
7、散补偿,但大部分补偿设备应配置在配电网络中,实现就地就近补偿。配电线路分散补偿,是指在配电线路上加装补偿电容器,直接减少配电线路传输的无功电流和缩短无功输送距离,从而达到降低配电线路损耗的目的。配电线路分支多、挂接变压器多,给理论计算带来诸多不便,但是对大多数公用配电线路特别是农村配电线路而言,配电变压器的布点较均匀、容量也较接近、且其用电量与变压器容量几近正比;其负荷性质较为一致、形状曲线相似,因此可近似将此类配电线路,看成是负荷沿线均匀分布的理想线路,从而使计算工作大为简化。一般对于均匀分布负荷的配电线路,其补偿容量和安装位置按Zn / ( Zn + l ) (其中n 为不小于1 的整数)
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