强化调度管理,提高综合效益（胡育苗）

时间：2022-02-20 15:05:16 浏览量：次

摘　要: 安徽水电岳西有限责任公司是皖西南水电开发最集中的县之一，到2007年底，岳西全县已建成投产的小水电站超过100座，总装机容量超过10万kW。本文介绍了在这样一个小水电集中的供电网络里，通过调度来提高供电质量、降低网络损耗，切实保障电网的安全、优质、高效运行，以达到提高整个供电区域内发、供电企业的经济效益的目的。

关键词: 提高供电质量；降低网络损耗；无功就地平衡

一、概　况

地处皖西南边陲大别山腹地的安徽省岳西县，是长江流域的皖河与淮河流域的淠河两大水系的发源地和分水岭，县内水资源丰富，理论蕴藏量24.09万kW，可开发量15.77万kW。到2007年底，全县已建成投产的小水电站超过100座，总装机容量超过10万kW。目前全县拥有110kV变电所1座，容量为60000kVA、35kV变电所6座，总容量为39750kVA，供电地理位置处于华东电网的最末端。

安徽水电岳西有限责任公司所管辖的小水电供电区是通过岳西县王岭变电所的35kV联络线路并入县供电公司电网运行的。目前，水电公司供区内共有并网电站50座，总装机容量有20000多kW，拥有35kV变电站3座，2007年上大网电量超过4000万kW?h，供区内小水电直供电量2300万kW?h，其中枯水期自县供电公司回供电量230万kW?h，年自然网络损耗率达10%（如图1）。

为了加大电能输送能力、降低网络损耗，2007年水电公司对岳西县王岭变电所的35kV联络线路进行了改造。为了更好的组织、指挥、指导和协调下属各发、供、用电企业的安全、优质、经济、可靠、高效的运行，成立了水电公司电力调度室，使供区电网达到以下基本要求：

一是充分发挥本电网内发、供电设备能力，以有计划地满足本网的用电需要；

二是使电网按照有关规定连续、稳定、正常运行，保证供电可靠性；

三是使电网供电的质量（频率、电压和谐波分量等）指标符合国家规定的标准；

四是根据本电网的实际情况，充分合理利用一次能源，使全电网在供电成本最低或者发电能耗率及网损率最小的条件下运行；

五是按照有关合同或者协议，保护发电、供电、用电等各有关方面的合法权益。

为了提高农村水电综合效益，强化供区内调度管理工作就显得至关重要。

二、加强业务技能及安全教育培训工作提高调度人员综合素质

电力调度是电网运行管理、倒闸操作和事故处理的指挥机构，电力调度员是保证电网安全运行、稳定运行和经济运行的直接指挥者。这就要求调度员具有较高的业务技能水平、高度的工作责任心和良好的职业道德。为此，要制定调度员业务培训制度和年度培训计划，通过对业务理论知识、安全知识、有关法律法规知识的学习及现场实习，使调度人员一方面具备一定的业务知识，熟悉所管辖的设备及网络情况，熟悉各种规章制度，熟悉用户的负荷容量、性质；另一方面还要具备丰富的电力运行实践经验，能够正确、及时地指挥日常工作和处理供电系统发生的故障、事故。同时调度员自身要通过各种途径学习各方面的知识，积累运行经验，这样在考虑问题时就能做到全面、细致、合理，在进行调度工作时，做到心中有数、沉着冷静。

三、加强直供区电网调度管理　采取技术措施提高供区供电效益

1．枯水期加强水库调度管理工作，尽量减少系统回供电。

水电站的来水量受自然降水的限制，特别是在枯水期，由于降水量少，水电站水库水位降低，发电机出力不足，直供区内负荷由于农副产品加工有所增加，每年200多万kW?h的回供电基本上都是在枯水期发生的。由于岳西县供电公司与水电公司签订的并网协议中上网电价是0.285元/kW?h，回供电价却是0.505元/kW?h，因此仅每年发生的回供电就需要多支出50多万元的电费，减少回供电具有很大的增效空间。减少回供电可以采取以下措施：

枯水期调度员根据直供区的用电负荷情况，及时安排辖区内有一定调节能力的水电站开机，增加有功出力，减少从县供电公司供电系统回供电。在进行以上调度操作时本着尽量降低回供电和直供网络损耗的原则，先调度靠近负荷中心的电源点并网发电，然后再是一个变电所范围内的并网电站，在以上两个条件都不成立的时候才调度跨区域的电站开机（例如店前变电所内的负荷，可以调河图变电所或王岭变电所内的发电厂开机，这时网络损耗就不是主要考虑因素了），最后是限制用电大户用电（如直供区内两个500kW的中频炉冶炼厂，在与水电公司签订的供用电协议规定：直供网络存在回供电的情况下根据供电企业的调度命令，随时停止生产）。

2．采取技术措施，减少直供网络的损耗。

（1）及时调整系统各中枢点的电压

从网络结构图可以看出，对于华东电网来说，安徽水电岳西有限责任公司直供区的容量是微乎其微的，负荷潮流的改变对电网的电压影响很小。水电公司可调整的电压中枢点为王岭、店前、河图三变电所的10kV母线电压。由于岳西水电公司直供区处于华东电网的最末端，供电线路长、线径细，电压波动幅度较大，特别在枯水期，35kV的母线电压经常在32～40kV之间波动、10kV的电压在9～11.5kV之间波动。根据国家标准，10kV供电网络的电压正常允许波动范围应在10kV±7％之间。因此，为了保证供电系统的正常运行及对用户的供电质量，应及时调度三变电所通过调整主变压器的有载调压分接开关、增减有无功功率、投切备用变压器等手段，来保证10kV供电系统的电压在正常的范围内波动。

根据相关理论知识，我们采取的做法是：在负荷高峰时宜适当提高网络电压，以降低系统的可变损耗，到了夜间低谷时段，由于山区供电负荷很低，这时网络损耗则主要是空载变压器的铁损，此时宜在电压允许偏差的范围内适当降低10kV网络电压。

（2）调整供电线路的负荷曲线，使供电线路的负荷电流趋于平稳，降低供电线路损耗：

一是调整发电机的出力，提高单机运行时间。

在日常工作中，合理调整负荷曲线，提高设备负荷率、使设备负荷曲线平稳，不但可以提高设备利用率，而且可以降低电力网的电能损耗。

例如：一段10 kV水电站（电站装机容量2×400kW）并网线路，纯铝导线，线径35mm2（电阻为0.92Ω/km），长度5km，一天能发电9600kW?h。共有四套运行方案（见表１）。根据网络运行状况及降低网络损耗原则，应优先安排网络损耗最小的第四套运行方案，在输出电量相同的情况下，比最大损耗的第一方案（忽略12h空载线路损耗）仅线路损耗就降低了64.5%。

二是移峰填谷，提高日负荷率。

在负荷率不高的情况下，将增加电网的损耗，因此应根据用户的用电性质和规律，合理有计划的安排大负荷用户的用电时间，以提高电网的负荷率，从而降低损耗。为了避免夜间发生负荷较小的情况，可以采用分时电表、分时电价，调动用户夜间用电的积极性。

三是调整低压用户负荷曲线、平衡三相负荷。

在低压配电系统中，变压器的三相负荷很难平衡，三相不平衡的现象在配电线路中经常出现，有的相电流较小，有的相电流接近甚至超过额定电流，这种情况下，不仅影响变压器的安全经济运行，影响供电质量，而且会使线损成倍增加。为此，各供电营业所应要求农电工作人员定期进行三相负荷测定和调整工作，使变压器三相电流力求平衡，实际工作中也发现配变三相电度平衡的台区的线损率明显比三相电度不平衡的台区的线损率低。

四是按照就近的原则减少无功电能的远距离输送。

根据《电力系统电压和无功电力管理条例》规定，各级电力部门和电力用户都要按无功电力分层分区和就地平衡的原则，改变各变电站的无功潮流分布，尽量避免无功负荷的远距离输送。这样能减少有功损耗和电压损耗、提高线路和变压器的输送能力，改善电压质量，还可以使线损大为降低。由于直供区内每条输电线路都有并网小水电站，在主汛期，适当降低发电站的无功出力，既减少了10kV网络的无功功率不合理的传输，也减少了线路末端并网电站到变电所母线之间的电压降落，提高了配电网的电压质量。

另外，由于近几年岳西县小水电发展很快，而系统主要输电设备变压器的增容扩建却相对滞后，这样在主汛期所有水电站都并网发电时，就可能发生主变压器过负荷的情况，以前采取的措施就是由变电所值班人员限制下属电站发电机有功功率的输出，也就意味着有电站会发生弃水。根据变压器的运行原理可知：变压器带负荷的能力由其额定电流决定，而不是根据有功功率的大小决定。变压器的额定电流越大，输出的功率就越多，理想状态下，如果变压器没有无功功率输入或输出时，变压器可以带额定容量的有功功率运行，而现在我们采取降低水电站发动机无功出力的方式来降低主变压器工作电流，因此，无功功率就近平衡，既能显著提高变压器带有功功率的能力，也可以减少水电站因限负荷弃水而造成的经济损失。

四、主汛期前及时腾空库容　增加水库调节库容的利用率

小水电站的机组小，耗水量也相对较少，在主汛期前要提前降低水库的水位，增加水库调节库容。如果水库可调节库容不大，当连续几天大雨时，水库就会发生弃水现象，为避免水资源的浪费，调度人员要密切关注天气变化情况，合理安排开停机，尽量减少弃水，提高水库的可调节容量的利用率，增加并网电站的发电量，提高业主及水电公司的整体经济效益。

五、及时调整运行方式　提高主设备的利用率

在店前变电所、河图变电所都有多台符合并列运行条件的主变压器，根据系统的实际情况，及时调整变压器的运行方式，降低变压器的损耗。主要采取的措施如下：

在枯水期，由于发、供电负荷都比较小，变压器基本都运行在轻载的状态下，因此，调度人员根据这种情况，应及时下令只投入一台容量较小的变压器运行，以减少变压器损耗。主汛期时由于区间来水量较好，小水电上网负荷较大，需要经常改变变压器的运行方式。当一台变压器所带负荷超过临界功率时，应及时安排两台或多台主变并列运行，一方面可以增加变压器的输送容量，另一方面也可降低变电损耗。如果这时仍不能满足负荷要求，也可以根据变压器的运行规程，让变压器工作在正常过负荷状态，在正常允许的温升范围内尽可能多的输出电能。但此时变电所运行人员要严格监视各并列变压器的过负荷倍数、过负荷时间及变压器的上层油温是否在运行规程允许的范围内，如超过范围时应及时调整负荷，以免主变等过流设备发生故障。

六、合理调整继电保护整定值确保安全、优质、经济、可靠地发供电

由于岳西供电公司地处华东电网最末端，与安庆电网仅有一条110kV联络线，经常发生联络线停电的情况。为了保证水电供区电力用户安全、连续、可靠的用电，必须在大网失电后小网崩溃前及时断开与大网的联络开关—王岭变电所的305开关，由水电供区内两三个容量大的、调节能力好的水库电站作为主调频电站，其他有关电站带基荷的方式，使电网自动转为小网运行方式，这些工作必须依靠可靠、合理的继电保护及安全自动装置来自动完成，然后才是调度人员对网络内各并列电站的负荷进行人为的二次调整，以满足小网系统的安全运行。此时，调度人员要密切监视电网的运行状况，根据小电网的实际运行情况，及时启动备用机组，保证小电网有一定的备用旋转容量，以保证电网在出现较大负荷波动时的安全、稳定运行。

七、目前水电供区电网存在的问题及改进措施

1．目前的水电供区是由原来的几个小电网组成的，前期的小电网设计不能满足现在大电网的运行要求：配电网络线径细、供电线路迂回，随着农网改造的深入，低压供电线路供电能力进一步的增强，10kV网络末端电压更加严重偏离正常值，线损率高。应尽量争取资金对现有10kV网络进行改造，以适应现代电网的安全、经济、可靠运行及保证用户对供电质量的需求。

2．岳西水电公司与县供电公司签订的并网协议中对无功指标的考核为额定功率因数0.8，因此水电公司对直供区的上网电站也进行额定功率因数考核。由于水电供区的工业用电负荷不大，对无功功率的需求较小，大部分时间都是往大网输送无功功率，因此造成供电线路远距离输送大量的无功功率，加重线路及变压器的损耗。而且目前很多小水电站因各种原因很难保证按照额定功率因数运行，有些电站不得不在水量少时采取降低有功出力，低功率因数运行；有些电站安装了电容器来补偿无功功率出力的不足，以保证功率因数考核指标满足要求，这样一方面使水资源的利用率降低，另一方面也增加了线路和变压器的损耗。岳西县供电公司与水电公司约定的计量考核点在王岭变电所，只要在王岭变电所10kV母线上集中安装无功补偿装置，使输送到电网的功率因数达到县供电公司的考核要求，就可以减少水电供区内的无功功率跨区域、远距离输送，有效降低线路和变压器损耗。根据目前电网的实际情况，我们认为可以采取以下措施，既保证满足功率因数考核指标，又能降低网络损耗：

将上网电站现有的无功补偿装置都集中安装到王岭变电所，以降低线路的无功功率输送，并适当降低对相关上网电站的功率因数指标考核；店前及河图变电所现有的无功补偿装置仍安装在原处，汛期停运，待枯水期视变电所具体情况再集中补偿并网电站无功出力不足及配合抬高末端供电电压。

即使是没有无功补偿装置，我们对并网电站的功率因数的考核也不应限制在0.8。因为供电线路的线径细，不适宜长期经过大电流，比如某线路输送功率为2500kW，在功率因数为0.8时，电流为172A，功率因数提高到0.9时，电流为153A，如果在功率因数1.0的理想状态，电流仅为137.5A，较功率因数为0.8时降低20％，电流的降低对线路压降及线路损耗都有很大的改善，线损可降低36％，虽然从表面看，损失了1875kVar的无功功率罚款18.75元，折合有功功率为66kW?h（0.285元/kW?h），实际降耗140多kW?h/h。以某线路为例：纯铝导线，线径35mm2（电阻为0.92Ω/km），长度5km，线路输送功率为2500kW，在功率因数为0.8、0.9及1.0三种状态下的经济性分析（见表2）。

可以看出，在线路状况不好的情况下，不宜对并网电站实行力率考核，从表面看，似乎是减少了无功功率不达标的罚款收入，实际上既增加线路的损耗，线路也会因经常过载而加速老化。对于供电企业来说，这样只会增加供电成本，不会带来正面经济效益。

八、结束语

要提高供电企业的经济效益，要从保证电网的安全运行及提高设备的利用率、降低设备损耗两个方面做起。保证电网安全运行的三个条件是：合理的电网结构、可靠的继电保护、高素质的调度人员。因此，在现有电网的结构下，加强调度管理，特别是加强继电保护和运行方式的管理，提高调度人员的素质水平，坚决杜绝误调度、误操作事故的发生是保证电网安全运行的关键。同时要积极采取技术措施提高现有设备的利用率，降低设备损耗，降低发供电成本，以取得更好的社会效益和经济效益。

作者简介：胡育苗（1973-），男，助理工程师，安徽水电岳西有限责任公司王岭变电所所长。

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