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配电网内涵节电方法之无功优化

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配电网内涵节电方法之无功优化 摘 要:降低配电网的电能损耗是整个电网降损工作的重要一环, 该文主要对配电网内涵节电方法之无功优化进行阐述,系统性提出 配电网无功优化一揽子解决方案。 关键词:内涵节电 无功优化 iec61970/61968 仿真决策 中图分类号:tm714 文献标识码:a 文章编号:1674-098x (2012)12(b)-00-01 电力行业作为国民经济重要支柱,其自身损耗问题较为突出,其 中配电网点多面广,结构复杂,负荷性质多样,负荷变化波动大, 配电网的损耗约占总损耗的 43%。因此,配电网节电工作势在必行。 1 内涵节电与无功优化 配电网节电应从实际情况出发,认真搞好电网规划建设、调整网 络布局、调整运行电压、优化供电方式、更换导线、更换变压器、 优化无功设备和*衡三相负荷等。其中,不需要投资或较少投资的 网优类的方法(内涵节电)产生的效果明显,投资小,回收快,效 益显著。无功优化是其中最典型的一种。 2 iec61970/61968 cim 模型 进行无功优化,需要构建配电网真实模型,一般通过获取静态模 型和运行数据,进行网络*撕妥刺兰贫玫健 基于 iec61970/61968 标准的 cim 配电网模型,表示了电力企业 运行各个方面建立模型通常所需的所有主要对象,cim 模型包含这 些对象的公有类和属性,以及它们之间的关系。cim 模型文件采用 可扩展的标记语言 xml,xml 是不同系统之间的数据接口标准,是 所有信息的中间层表示,可解决信息表示、关联的统一,实现跨* 台、跨操作系统的信息交互。 在第三方提供 cimxml 文件的情况下,优先采用对第三方系统提 供的 cimxml 文件进行读取和解析。在实际应用过程中,当第三方 系统对电网静态模型进行维护,导出新的 cimxml 文件后,应立即 执行解析和存库操作。 在实现 cimxml 文件级数据交换的基础上,实现符合 iec 61970/61968 标准的 cis 接口,不管第三方系统内部的数据模式是 否完全符合标准,不需要关心数据信息在第三方系统中的存储方 式,通过 cis 接口就可以进行运行数据的获取。 基于 iec61970/61968 标准的互操作应用日益广泛,目前已经实 现与 ems、dms、pms 和 gis 等系统的交互应用[1],该模式代表未 来主流方向,是实现数据共享、互联互通的关键内容,能够有效保 护用户资源。 3 无功优化规划 无功优化规划是保证电网规划时“保证在各种情况下电网的供电 连续性”这一目标得以实现以及提高电网运行质量、降低网损的重 要步骤[2]。 进行无功优化规划时,优先采用自下而上的顺序,在对高电压等 级电网规划时,应计及下级电网的补偿效果。通过以网损最小为目 标,考虑各变量的约束条件,综合考虑各种典型负荷水*下的补偿 需求,对配电网的无功补偿提出配置规划决策方案。 4 无功优化控制 无功优化控制包括 35 kv 及以上电压等级的主网部分(主网 avc) 和 10 kv 及以下电压等级的配网部分(配网 davc)。 主网 avc 和配网 avc 独立运行,通过主配联调模块进行协调优化 控制,实现变电站、馈线和台区三级自动无功电压协调控制,达到 全配电网无功电压 “优化协调,分层控制,效益最大化”[2]。 主网 avc 通过调度 scada 系统采集数据进行优化计算,得出变压 器分接头与电容电抗器的控制指令,借助 scada 系统通道自动执行。 配网 davc 通过 dms 系统采集数据进行优化计算,得出控制指令 并对配网相关无功电压设备进行控制。目前国内配网自动化普遍未 建立健全,可通过 apn 专网通信,由服务器直接与终端设备建立通 信。 考虑 10 kv 及以下电网的设备特性及运行特征,配网 davc 一般 将电压和无功进行解耦优化与协调控制,首先保证无功就*胶猓 然后进行经济运行电压的优化计算和自动调节,先无功后电压,无 功优化时考虑对电压的影响,电压优化时考虑对无功的*衡,实现 基于电压合格基础之上的电压经济、无功*衡与降低损耗,同时稳 定 电压。 5 低压无功三相不*衡优化 低压配电系统大都采用三相四线制,由于单相负载的不*衡性、 用电的不同时性等原因,造成三相不*衡,中线上出现不*衡电流, 不仅增加损耗、降低效率,还会引起负荷端电压中性点的漂移。 通过叠加原理和对称分量法,通过负荷的 y-δ 变换,得到低压不 *衡电流的全电容补偿方法,借助全无功随器自动补偿设备对配变 低压侧三相无功不*衡进行补偿,可以消除因无功负荷不*衡带来 的配电网损耗。 6 无功设备管理维护 通过调查了解,配电网无功设备管理与维护存在较多问题,除了 部分设备长期处于闲置状态以外,投运的设备损坏率也较高,“年 年栽树,不见森林”。经过分析,主要问题包括接线不规范、取样 倍率不准确、运行电压不匹配、接地不规范、人员观念误区和组织 管理薄弱等几个 方面。 无功设备的管理维护,可以通过软件系统进行统一管理,通过 apn 专网进行通讯,通过实时掌握设备运行状态,建立异常预警机制, 及时消除无功设备的隐患,保证设备正常运行。 7 仿真决策 配电网经济运行的指标是网损,通过的实时计算和离线计算,为 分析提供大量可靠的基础数据,通过报表和曲线的形式进行对比和 分析,方便地找出影响网损的敏感点、网损的高损对象和高损运行 方式等,在此基础之上,可以继续进行仿真 决策。 仿真决策实现“所见即所得”,依据 svg 图形标准,实现电网图 形的共享和使用,通过直接在电网 svg 图形上进行人工模拟操作, 通过计算和比较,实现对电网运行方式调整或电网设备改造等降损 措施的 决策。 8 结语 配电网节电工作非常重要,采用系统性的思路,秉持“全局统筹、 逐步实施”的原则,先软后硬,开展无功优化规划、控制、评估分 析以及无功设备管理维护工作,涵盖规划、优化、操作、评估和管 理等各个阶段,在不增加电网投资或较少投资的



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