時間:2022-06-12 08:14:16
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發電機組額定功率
發電機組額定功率的定義隨運行方式(備載、常載和連續基本功率)的改變而變
化,并隨溫升和絕緣等的不同而變化。
備載、常載和連續基本功率
備載適用于大部分緊急/備用狀態,備載額定功率不允許過載。故在設計時,過載能
力需考慮更多的設備成本,更多的運行成本和較大的維護工作。
備載功率。市電斷電時提供備用電源,市電供電可靠,80%負載運行,每年運
行時間200h。某些制造廠商用于高峰期功率補償幾乎無過載能力。
常載功率。用于無市電供電場合,可連續使用,70%負載運行,每12h允許10%
過載1h,每年運行時間,負載>100%時不允許超過500h。
連續基本功率。用于長期與市電母排并聯或制造廠商和發電廠基本負載要
求,100%基本額定功率可連續運行(即70%負載運行),無過載能力。
發電機組溫升、絕緣等級和額定帶載能力
發電機組額定功率隨發電機溫升和絕緣等級不同,其額定帶載能力也將變化。
h級-155oc,備載。155oc指在環境溫度40oc基礎上,允許溫升130oc,即最大繞
組溫度為170oc。
f級-105oc,備載。105oc指在環境溫度40oc基礎上,允許溫升105oc。
b級-80oc,備載。80oc指在環境溫度40oc基礎上,允許溫升80oc。
較高環境溫度下,發電機額定功率衰減,傳統絕緣等級為h。
溫升定義為繞組溫度高于環境溫度極值。
康明斯電力系統柴油發電機組絕緣等級為h級,備載溫升為125oc,常載為105oc。
機房冷卻/通風系統
機房冷卻/通風系統考慮不佳將影響發電機組額定功率,冷卻系統可限制發動機功率輸
出,把可變為有效功率輸出的熱量通過冷卻液釋放出去。通風系統可增加燃燒空氣的溫度,減少冷卻系統的冷卻效果。
發電機組冷卻系統
發電機組為機電設備,將化學能(燃料)轉換為電能。機房通風應進出平衡,否則溫
度將越來越高,壓力將越來越大。散熱水箱式冷卻系統設計時應考慮:最高冷卻溫度、預期運行溫度、功率衰減、冷卻液膨脹體積。為保證正常起動和帶載的最低冷卻液溫度、監視/安全停機、發動機制造商數據正確、散熱水箱/冷卻風扇數據正確、運行參數、對環境散熱、機體加熱器、冷卻液流速等。
機組散熱量的計算
假定柴油產生140 000btu/gal熱量,轉換效率為35%。燃油消耗快速估算方法:
發動機燃油消耗=使用額定功率(kw)×0.07(u.s.gal)=(kw)×0.0185(l)(1)式中,使用額定功率(kw)先轉換為
btu.min-1=(kw)×(57)btu.min-1
通常發動機散熱通過液體空氣熱交換冷卻系統,大約為燃油消耗產生熱量的25%(如需要,請經過精確計算確認)。液體-空氣熱交換(散熱水箱)為最普通散熱器。
其他散熱量快速計算法:排氣系統30%、幅射散熱10%、功率輸出35%。
通風系統空氣計算
通風系統提供發動機燃燒空氣,帶走機房熱量,提供發電機冷卻空氣,冷卻發動機(通
過散熱水箱)。
空氣流過系統時,產生較大的溫升。發電機組冷卻系統的設計要求實際測算,制造廠
商的數據僅供參考。不佳的設計難以使發電機組在高溫環境下進行滿負載運行。
q=mcp
(2)
式中 q-排放熱量
m-流體質量
cp-在恒定的溫度t和壓力下允許機房的溫度變化
空氣需求量(cfm)=(58)(散熱量)/(溫升)
(3)
空氣需求量(cfm)=(58)(b.min-1)/(fo)
(4)
式(3)和式(4)要注意單位統一。
快速估算。有效排風口通風面積約等于散熱水箱面積;有效進風口面積約等
于1.5倍的散熱水箱面積。
排風回流循環系統。在低溫環境下,冷空氣進入機房前,允許排風回流,使
機組訊速升溫。一般設計為常閉(防止外面冷空氣回流過機組),由發電機組交流(ac)輸出或直流(dc)供給電源。
通風系統小結。機房通風系統直接影響發電機組額定功率輸出和長期安全、
可靠運行。足夠的進排風面積,避免進排風短路,理順空氣流向,排風回流地方,直進直出設計機房其他熱源(即無隔熱的排煙管、鍋爐)。
注意不同的發動機需求不同,2沖程需要更多的空氣。
機房隔震和消噪
發電機組擺動需要徹底隔震、防止過早損壞。電纜要軟聯接。
噪聲源主要有:進氣系統、廢氣渦輪增壓器、燃燒噪聲、冷卻風扇和次震動。
噪聲產生
噪聲大小和傳播遠近取決于周圍的噪聲水平,大多數人難以分辨聲3db(a)差別的
2個噪聲源,然而6db(a)差別則為2倍的噪聲強度,高頻噪聲容易聽見,精確測試要求環境噪聲小于發電機組至少10db(a)。若系統噪聲太大,可能會超出當地法規所允許的范圍。
機房機組距離的影響。近區域:距離大于2倍的噪聲場,噪聲級變化較大;自由區域:
預計噪聲級-距離2倍減少6db(a);反射區域:自由區域,臨近反射區域。
消噪措施
當地法規通常規定居民區噪聲限制在40~50db(a),因過后處理非常昂貴,對于鄰近
發電機組噪聲問題需提前進行計劃。
當發電機組運行時,機房要求有保護聽力的設施,噪聲應滿足osha標準。噪聲源至
接受者應作好隔離,建立切實可行的目標,測量和預測噪聲級別,評估消噪需求。有效的消噪取決于墻壁硬度、有效的開闊區域、可見的噪聲通道、所使用的吸音材料、噪聲反射和噪聲泄漏等。好的凈音型外罩通常減少空氣流過外罩。
現場消噪的措施有:
①增加接受距離。據快速估算,距離增加2倍,噪聲減少6db(a)。
②加入高密度吸音材料,改變噪聲方向,注意較硬的反射表面。據快速估算,2個相同的反射墻會增加噪聲3db(a)。
關鍵字:電力系統;穩定性;控制因素
中圖分類號:F470.6 文獻標識碼:A
前言
上世紀20年代以來,許多電力方面的研究者就開始意識到電力系統存在著穩定問題,并且許多研究者開始投入到電力系統的研究中。隨著科技的發展和經濟的進步,電力系統越來越復雜和龐大,電力系統穩定問題也越來越突出,給電力系統的穩定運行帶來困難。
1.電力系統穩定的定義
2004年,專家在報告中給出了新的電力系統穩定的定義以及電力系統穩定的分類,報告中對于電力系統穩定定義這樣描述的:電力系統穩定性是指在給定的初始運行方式下,一個電力系統受到物理擾動后仍能夠重新獲得運行平衡點,且在該平衡點大部分系統狀態量都未越限,從而保持系統完整性的能力。并且報告中指出電力系統的穩定分為三大類,分別為電壓穩定、功角穩定和頻率穩定,又由這三大類分成各個方面的子類。
電力系統的穩定性在整個系統的正常工作中占據非常重要的地位,決定了限制交流遠距離輸電的輸電距離和限制交流電遠距離輸電的輸電能力。除此之外,隨著經濟的發展與科技的進步,城市乃至鄉村的用電量逐漸的增長,從而導致了一些大型的電網其負荷中心的用電容量越來越大,因此長距離的重負荷輸電變得非常普遍。長距離的重負荷輸電導致電力系統的安全運行也出現了很多問題,因此電力系統的穩定性需要進一步加強。
2.電力系統穩定文類
2.1功角穩定
電力系統中的功角穩定是指系統中互聯的同步電機保持同步的能力,電力系統同常見的功角穩定問題主要是缺乏足夠的震蕩阻尼。相對于其他的電力系統穩定研究,專家對于功角穩定的研究起步比較早,因此在研究方法和研究成果上也比較成熟。電力系統穩定中的功角穩定的研究主要是根據同步電機的電力矩變化以及同步電機的特性來找出導致功角不穩定的一些因素,例如同步力矩不足,或者阻尼力矩不足等穩定。功角穩定中出現的主要問題是由缺乏足夠的同步轉矩而導致的靜態穩定和暫態穩定問題,除此之外還有因為缺乏足夠的阻尼轉矩而導致的小干擾穩定和大干擾穩定等問題。
2.2電壓穩定
電力系統中的電壓穩定研究比較晚,但是在電力系統穩定中的作用非常重要,近年來也得到許多研究者的重視。電壓穩定性是指在一定的出事運行狀態下,電力系統突然遭受了擾動,但是電力系統的母線能夠維持穩定電壓的能力。根據擾動的大小,電力系統的電壓穩定分為打干擾電壓穩定和小干擾電壓穩定。有關報告中指出,功角穩定和電壓穩定存在著一定的區別,但不是基于有功功率和無功功率之間的若耦合關系,電力系統在重負荷狀態下,功角穩定和電壓穩定都受到擾動前有功和無功潮流影響。
2.3頻率穩定
電力系統的頻率穩定也非常重要,一個電力系統的頻率穩定是指電力系統在發生突然的有功功率擾動后,電力系統不發生頻率崩潰,并且系統的頻率能夠保持或者恢復到允許的頻率范圍內的能力。電力系統的頻率穩定主要用于研究 電力系統的低頻減載配置的有效性和合理性,除此之外還研究電力系統的旋轉備用容量以及計算機與電網的協調問題。
電力系統的發電機組的一次調頻功能關系著電力系統電網的頻率穩定性。近年來,由于城市化與工業化的推進,用電量越來越多,電網的規模也越來越大,因此電力系統的發電機組的一次調頻功能非常重要。為了滿足近年來電力需求的增長,使得電力系統穩定安全運行,需要加強調速系統的管理,制定電網頻率調整策略來提高電力系統的頻率穩定性。
3.電力系統穩定性的研究現狀
上個世紀20年代以來,許多電力方面的研究者就開始意識到電力系統穩定性存在著不少的問題,并且著手研究電力系統的安全穩定運行等重要方面。近年來,由于經濟的發展和科技的進步,城市化及工業化都有了很大程度的發展,因此電力系統的安全穩定運行變得尤其重要。由于近年來用電量的增大,電網的規模也越來越大,電力系統失穩而出現的事故也頻頻發生,這些事故不僅危害了人身安全,也造成了巨大的經濟損失和社會影響,因此,有更多的學者投入到電力系統穩定性的研究當中。對于電力系統問題的研究,功角穩定研究起步比較早,研究相對成熟一些,電壓穩定研究起步比較晚,但是近年來也受到了各國學者的高度重視。
4.電力系統穩定控制對象
4.1發電機勵磁
發電機勵磁控制的主要任務就是維持發電機或者其他控制點的電壓在給定的水平上以及提高電力系統運行的穩定性,因此發電機勵磁控制有兩個目標:改善系統的穩定性和滿足發電機機端電壓的調節特性,其中系統的穩定性主要是指功角穩定。發電機勵磁控制的這兩個目標是互相矛盾的,因此大多數非線性勵磁控制器在發揮作用時以控制發電機的功角為主來提高電力系統的穩定性。
在電力系統穩定運行中,發電機勵磁控制作為一種經濟、有效的穩定控制措施受到廣大電力研究者的關注。同步發電機的勵磁控制器單元的工作原理如下:檢測同步發電機的電壓、功率、電流等狀態量,然后按照標準的控制規律對勵磁功率單元發出一定的控制信號,再通過控制勵磁功率單元的輸出來實現對勵磁系統的控制功能。
4.2負荷頻率
一個電力系統的負荷不是靜止的,而是經常變化的,但是電力系統在運行時要保證功率的傳輸質量,因此依靠電力系統的頻率對發電機負荷進行控制是非常有必要的。電力系統在正常運行時,一般不會有太大的負荷變化,僅會遭受比較小的負荷變化,所以在研究負荷頻率時可以用線性模型來模擬電力系統的運行狀態。有資料提出了一些關于電力系統負荷頻率的研究,提出一種控制器叫做魯棒負荷頻率控制器,并且將這種控制器運用在電力系統中用來確保穩定。魯棒控制器在電力系統的負荷頻率控制中,適用于處理小參數不確定性,而自適應控制則用于處理大參數不確定性,因此負荷頻率的控制進一步提高了參數不確定性的范圍。
4.3 FACTS控制
柔流輸電系統(FACTS)是用于描述一些基于大功率電力電子器件的控制器,這種控制器應用最新的電子發展技術和現代控制技術對電力系統的參數和電力系統的網絡結構進行有效的控制,并且有助于實現輸送功率的合理分配,降低輸送過程中的功率損耗和發電成本,大幅度地提高了電力系統的穩定性。電力系統依靠這樣的控制器,不僅能夠提高整個電網的功率傳輸能力,而且能夠使得電力系統更容易控制。
4.4原動機汽門/水門
近年來,在電力系統的穩定性研究中,原動機的研究也逐漸豐富起來,其中,原動機的“調速”系統發生了很大的改進。先前的原動機多數采用機械液壓式“調速”系統,自從原動機改成了電液式“調速”系統,原動機的傳動方式也發生了很大的改變。電液式“調速”系統的原動機,通過汽門/水門對原動機的轉矩進行控制,能夠有效地改善電力系統的穩定水平。
5.結語
在現代化的工業發展中,電力系統作為一個多維、多目標、關聯性和分散性都較大的復雜系統,其安全穩定運行非常重要。在研究電力系統穩定工作時,必須對電力系統內部的結構及工作原理掌握深刻,更要對各種控制器的工作原理及注意事項了解全面,運用多種穩定控制方法,使得電力系統的安全穩定的運行。
參考文獻:
本書共有7章:1.概述:電力系統凸優化的近展、概要、本書所使用的縮寫;2.凸優化與電力系統的背景介紹:2.1凸函數和計算的復雜性;2.2常用優化算法,包括線性規劃、二次規劃、錐形規劃、二次約束的二次規劃、混合整數規劃和各種算法的成熟度;2.3松弛算法,包括升降和投影、圖論的使用、如何使用松弛算法;2.4經典優化算法與元啟發式算法的比較;2.5電力系統建模,包括穩態系統的主要參數、三相平衡系統、發電機和負載建模以及標幺制系統;2.6本章小結;3.電力系統潮流優化:3.1基本公式;3.2電壓極坐標系下的線性簡化,包括潮流的線性化、潮流的解耦、網絡流;3.3松弛算法,包括精確的輻射網絡、實數坐標系統、分支流模型和深入討論幾部分;3.4負載潮流,包括精確負載潮流及其線性化;3.5內容拓展,包括直流網、無功功率能力曲線、非凸發電成本曲線、二階錐多面體松弛;3.6章小結;4.系統控制:4.1時變最優潮流控制,包括限制、能量的存儲控制、模型預測控制的實現;4.2穩定性和控制,包括擺動方程、線性二次調控;4.3是單位功率因數控制,分析了目標和約束;4.4重構,包括放射狀約束、潮流和目標、過渡過程;4.5章小結;5.基礎設施規劃:5.1點的放置和大小,包括規劃類型與貪婪算法、功率源、多場景模式、能量存儲;5.2傳輸擴展,包括基本方法、線性模型、支路流近似、松弛和可能性問題;5.3章小結;6.經濟分析:6.1背景介紹,包括拉格朗日對偶、定價和福利定理、博弈論;6.2電力市場,包括節點電價、時變價格和動態價格、傳輸價格定位、非凸定價;6.3市場的反饋作用,包括供應函數均衡、互補模式、競價;7.未來方向:7.1不確定模型,包括隨機規劃和魯棒優化;7.2分布式優化;7.3博弈論拓展,包括動態模型和機制設計。
本書首席作者Joshua Adam Taylor 是多倫多大學電氣與計算機工程系的助理教授。
本書面向電氣工程的學生和研究人員,為產業界和學術界提供電力系統優化和控制的領先技術。
[論文摘要]電力二次設備同樣需要狀態檢修,這樣才能和一次設備保持同步,適應電力系統發展需要。給出了電力二次設備狀態檢修的定義,監測內容,監測方法,解決了電力二次設備狀態檢修的幾個具體問題。
隨著電力市場的開放,電力部門之間的競爭將日益激烈,電氣設備狀態檢修勢在必行;微電子技術、計算機技術、通信技術等的發展使電氣設備狀態檢修成為可能。目前,我國針對電氣一次設備狀態檢修技術的研究文章很多,但對一次設備實施保護、控制、監測的電力二次設備的狀態檢修被忽視。
一、電力檢修體制的演變
在電力系統的發展歷史中,電力設備檢修體制是隨著社會生產力和科學技術的進步而不斷演變的。檢修策略由第一次產業革命時的故障檢修(BM,BreakMaintenance)發展到19世紀產業革命的預防性檢修(PM,PreventionMaintenance)。預防性檢修又經過許多年的發展,根據檢修的技術條件、目標的不同,又出現了不同的檢修方式:一種是主要以時間為依據,預先設定檢修內容與周期的定期檢修(TBM,TimeBasedMaintenance),或稱計劃檢修(SM,ScheduleMaintenance);另一種是以可靠性為中心的檢修(RCM,ReliabilityCenteredMaintenance)。到1970年,美國杜邦公司提出了狀態檢修(CBM,Con2dition-basedMaintenance),也叫預知性檢修(PDM,PredictiveDiagnosticMaintenance),這種檢修方式是以設備當前的工作狀態為依據,通過狀態監測手段,診斷電氣設備的健康狀況,從而確定設備是否需要檢修或最佳檢修時機。
二、電力狀態檢修的概念
狀態檢修可以簡單定義為:在設備狀態監測的基礎上,根據監測和分析診斷的結果,科學安排檢修時間和項目的檢修方式。它有三層含義:設備狀態監測;設備診斷;檢修決策。狀態監測是狀態檢修的基礎;設備診斷是以狀態監測為依據,綜合設備歷史信息,利用神經網絡、專家系統等技術來判斷設備健康狀況。
就電氣設備而言,其狀態檢修內容不僅包括在線監測與診斷還包括設備運行維護、帶電檢測、預防性試驗、故障記錄、設備管理、設備檢修和設備檢修后的驗收等諸多工作,最后要綜合設備信息、運行信息、電力市場等方面信息作出檢修決策。
在電廠、變電站檢修決策時要考慮電網運行狀態,如用電的峰段與谷段,發電的豐水期與枯水期;設備所在單元系統其它設備的運行狀態,按系統為單元檢修與只檢修單臺設備的合理程度;電力市場的需要,進行決策風險分析。
三、電力狀態檢修的優點
隨著社會經濟的發展,科學技術水平的提高,電力系統正逐步向狀態檢修體制過渡。狀態檢修與其他檢修方式相比具有以下優點:1.開展狀態檢修是經濟發展的迫切要求。對設備進行檢修是為了確保設備的安全、可靠運行,而根據設備的狀態進行檢修是為了減少設備的檢修停電,提高供電可靠性。開展設備的狀態監測和分析,可以對設備進行有針對性的檢修,使其充分發揮作用,即做到設備的經濟運行。
2.開展狀態檢修更具先進性和科學性。定期維護和檢修帶有較大的盲目性,并造成許多不必要的人力和費用的浪費;由于定期檢修工作量大,往往使檢修人員疲于奔命,加上現場條件和人員素質的影響“,越修越壞”的現象也時有發生。開展狀態檢修,可減少不必要的工作量,集中了優勢兵力,使檢修工作有一定的針對性,因而是更為科學,更為先進的方法。
3.開展狀態檢修的可行性已經具備:隨著科學技術的發展和運行經驗的積累,已形成了較為完整的設備狀態監測手段和分析判斷方法,開展狀態檢修已有較充分的技術保證。
4.由于狀態檢修往往是以設備運行狀態下的在線監測結果為依據進行的檢修,所以能夠預報故障的發生,使我們可以及時掌握設備運行狀況,防止發生意外的突發事故。
四、電力系統二次設備的狀態監測內容
二次設備的狀態監測是狀態檢修的基礎。要監測二次設備工作的正確性,進行壽命估計。二次設備狀態監測對象主要包括:交流測量系統;直流控制及信號系統;邏輯判斷系統;通信管理系統;屏蔽接地系統等。
交流測量系統包括:TA、TV二次回路絕緣良好,回路正確,元件完好;直流控制及信號系統包括直流動力、控制操作及信號回路絕緣良好、回路完好;邏輯判斷系統包括硬件邏輯判斷回路和軟件功能。二次設備監測對象不是單一元件,而是一個單元或一個系統。監測各元件的動態性能,有的元件性能需要離線監測,如電流互感器的特性曲線等。
因此,二次設備的離線監測數據也作為狀態監測與診斷的依據。
五、二次設備狀態檢修與一次設備狀態檢修的關系
一次設備的檢修與二次設備檢修不是完全獨立的。許多情況下,二次設備檢修要在一次設備停電檢修時才能進行。在作出二次設備狀態檢修決策時要考慮一次設備的情況,做好狀態檢修技術經濟分析。既要減少停電檢修時間,減少停發(供)電造成的經濟損失,減少檢修次數,降低檢修成本,又要保證二次設備可靠正確的工作狀況。
關鍵詞:電力系統;線損;組成;現狀;問題;對策
一、電力系統線損組成
(一)線損的固定損失
線損的固定損失指電力設備帶有電壓所要消耗的電能而產生的固有損失,一般不隨負荷變動而變化,但與外加電壓的高低有關系,如果電壓是垣定的,這一損失基本上是固定的。固定損失主要包括:調相機、調壓器、互感器等的銅損;發電廠、配電變壓器的空載損耗;電能表電壓線圈的功力損耗等等。
(二)線損的可變損失
可變損失是指隨負荷電流的變動而變化的損失。可變損失與電流的平方成正比,電流越大,損失越大。電網中電力設備的可變損失主要包括:發電廠、變電所的主變壓器及配電變壓器的短路損耗;電能表電流線圈的功力損耗;進戶線路的銅損等等。
(三)線損的其它損失
線損的其它損失是指供用電過程中由于跑、冒、滴、漏等造成的電能損失。線損統計中的不明損失主要包括:計量裝置本身存在的綜合性誤差、裝置故障、接線錯誤造成的損失;電力營銷工作中的失誤。如漏抄、漏計、計算差錯、倍率差錯等造成的損失;遭受竊電或帶電設備絕緣不良引起漏電等造成的損失;變電所的控制、保護、信號、通風、冷卻、直流充電等設備消耗的電量損失;由于抄表時間與供售電量負荷不一致造成的損失;統計線損與理論線損計算的口徑不一致或由于理論計算的誤差等引起的損失。
二、電力系統線損現狀
目前,雖然各級的供電公司投入了一定的資金對網路進行了建設和改造,但是對于網架結構、新技術應用等改造還不是很到位,存在一些問題,同時從業人員的整體素質不能滿足高水平供電企業的需求,電網的結構和經濟運行情況不是很好。各地的線損管理和線損率水平隨著各地電網結構、用電水平、用電結構、管理水平的差別而存在一定的差距。當前線損的主要原因:(1)變壓器與其所帶負荷不匹配;(2)配電網布局不夠合理;(3)電網功率因數低;(4)三相負荷不平衡;(5)管理上的損耗。
三、線損對策
(一)管理
供電公司的營業管理部門負責線損管理工作的人員應該是由技術骨干專職或者兼職組成,主要是對用電監察管理進行加強。對線損分析應該每月分區、分線進行,從而對網絡中的薄弱環節和管理方面存在的問題能夠及時的發現,并且能夠及時制定出相應的對策。(1)開展線損理論計算,明確降損方向。線損理論計算可以根據現有電網接線方式及負荷水平定期或者不定期的進行,通過對計算結果的分析,對線損實際的高低用準確的數據來進行衡量,對線損變化情況和原因進行及時的分析,對于網絡薄弱環節。制定出相應的對策;(2)健全線損管理制度。建立健全線損管理工作的目標管理制度,將線損指標分解到線路、配電變壓器臺區和管理人員,嚴格考核,用經濟手段來保證降損工作的落實;(3)加強用電普查。用電普查要以營業普查為重點。對于大用戶表,配備和改進為專用計量箱,對電流互感器變比進行合理匹配,裝設二次壓降補償器和斷相監視裝置,從而使得計量準確度得以提高。
(二)組織
首先,要對健全的線損管理組織進行建立,制定線損管理制度,明確分工,層層管理;其次,堅持開展線損理論計算,對理論值和實際值的誤差進行分析,從而改進電網中的設備元件、管理和線路的弱點;第三,開展經營性的營業大檢查,對營業漏洞進行添堵,對于無表用電、人情電、違章用電和關系電進行消除;第四,保證一戶一表,防止偷、漏電等行為的出現;第五,加強管理,不斷對人員素質進行提高,從而能夠使得管理手段現代化得到保障。影響線損的因素很多,無論是在電網發、供、變、用的哪個環節,其運行都會影響線損,電力企業經濟效益和管理水平的綜合性經濟指標能夠表明線損率的高低。線損率是衡量線路、臺區管理水平的一項重要指標。因此,降低電網企業的線損率就是當前工作的重點,這有將線損率降低到國家標準的6.5%以下,才能使得目前電網線損率超高的局面得到真正的改善,從而有利于我國經濟的發展。而2009年全國電網線損率6.72%,還是高于6.5%,因此,2010年還是要以降低電網企業的線損率為工作的核心,從而提高電力系統的運行效率、供電質量以及抵御風險能力。
(三)技術
供電成本降低的有效途徑是電網的經濟運行。降低網損措施的選擇是非常重要的。選擇合適的電網降損措施是需要根據本地的電網實際需要來進行的,從而實現更高的社會效益和經濟效益的獲取。
降低線損的主要技術措施有:(1)對電網結構進行改善。在確定電網的結構和運行方式時,對合理的供電半徑進行確定,應盡量縮短供電半徑,從而使得近電遠供和迂回供電能夠很好的避免。并且在負荷中心安裝變壓器,負荷由變壓器向四周輻射供電;(2)把配電電壓器的電能損耗降低。在配電系統電能損失中占比例較大的就是配電器的電能損失,對配變的電能損耗減少,對于線路線損的降低起著非常重要的作用;(3)使用戶和配電網的功率因數有所提高。
綜上所述,電力系統線損的降低是一項較為復雜的系統工程,在線路設計之時就應該對投資和運行效益進行綜合考慮,從而能夠選擇最佳方案,把線損降到最低??偠灾?,只有使管理、組織和技術同時進行,才能夠更有效的降低線損,從而提高供電企業的經濟效益。
參考文獻:
[1] 吳永勝. 降低線損的方法與措施[J]. 職業圈, 2007, (06) .
[2] 徐輝. 淺談如何降低線損[J]. 新疆電力, 2006, (02) .
摘要:電力系統負荷猜測電力市場建設規劃
1引言
負荷猜測是從已知的用電需求出發,考慮政治、經濟、氣候等相關因素,對未來的用電需求做出的猜測。負荷猜測包括兩方面的含義摘要:對未來需求量(功率)的猜測和未來用電量(能量)的猜測。電力需求量的猜測決定發電、輸電、配電系統新增容量的大??;電能猜測決定發電設備的類型(如調峰機組、基荷機組等)。
負荷猜測的目的就是提供負荷發展狀況及水平,同時確定各供電區、各規劃年供用電量、供用電最大負荷和規劃地區總的負荷發展水平,確定各規劃年用電負荷構成。
2負荷猜測的方法及特征
2.1單耗法
按照國家布置的產品產量、產值計劃和用電單耗確定需電量。單耗法分"產品單耗法"和"產值單耗法"兩種。采用"單耗法"猜測負荷前的關鍵是確定適當的產品單耗或產值單耗。從我國的實際情況來看,一般規律是產品單耗逐年上升,產值單耗逐年下降。單耗法的優點是摘要:方法簡單,對短期負荷猜測效果較好。缺點是摘要:需做大量細致的調研工作,比較籠統,很難反映現代經濟、政治、氣候等條件的影響。
2.2趨向外推法
當電力負荷依時間變化呈現某種上升或下降的趨向,并且無明顯的季節波動,又能找到一條合適的函數曲線反映這種變化趨向時,就可以用時間t為自變量,時序數值y為因變量,建立趨向模型y=f(t)。當有理由相信這種趨向能夠延伸到未來時,賦予變量t所需要的值,可以得到相應時刻的時間序列未來值。這就是趨向外推法。
應用趨向外推法有兩個假設條件摘要:①假設負荷沒有跳躍式變化;②假定負荷的發展因素也決定負荷未來的發展,其條件是不變或變化不大。選擇合適的趨向模型是應用趨向外推法的重要環節,圖形識別法和差分法是選擇趨向模型的兩種基本方法。
外推法有線性趨向猜測法、對數趨向猜測法、二次曲線趨向猜測法、指數曲線趨向猜測法、生長曲線趨向猜測法。趨向外推法的優點是摘要:只需要歷史數據、所需的數據量較少。缺點是摘要:假如負荷出現變動,會引起較大的誤差。
2.3彈性系數法
彈性系數是電量平均增長率和國內生產總值之間的比值,根據國內生產總值的增長速度結合彈性系數得到規劃期末的總用電量。彈性系數法是從宏觀上確定電力發展同國民經濟發展的相對速度,它是衡量國民經濟發展和用電需求的重要參數。該方法的優點是摘要:方法簡單,易于計算。缺點是摘要:需做大量細致的調研工作。
2.4回歸分析法
回歸猜測是根據負荷過去的歷史資料,建立可以進行數學分析的數學模型。用數理統計中的回歸分析方法對變量的觀測數據統計分析,從而實現對未來的負荷進行猜測?;貧w模型有一元線性回歸、多元線性回歸、非線性回歸等回歸猜測模型。其中,線性回歸用于中期負荷猜測。優點是摘要:猜測精度較高,適用于在中、短期猜測使用。缺點是摘要:①規劃水平年的工農業總產值很難具體統計;②用回歸分析法只能測算出綜合用電負荷的發展水平,無法測算出各供電區的負荷發展水平,也就無法進行具體的電網建設規劃。
2.5時間序列法
就是根據負荷的歷史資料,設法建立一個數學模型,用這個數學模型一方面來描述電力負荷這個隨機變量變化過程的統計規律性;另一方面在該數學模型的基礎上再確立負荷猜測的數學表達式,對未來的負荷進行猜測。時間序列法主要有自回歸AR(p)、滑動平均MA(q)和自回歸和滑動平均ARMA(p,q)等。這些方法的優點是摘要:所需歷史數據少、工作量少。缺點是摘要:沒有考慮負荷變化的因素,只致力于數據的擬合,對規律性的處理不足,只適用于負荷變化比較均勻的短期猜測的情況。
2.6灰色模型法
灰色猜測是一種對含有不確定因素的系統進行猜測的方法。以灰色系統理論為基礎的灰色猜測技術,可在數據不多的情況下找出某個時期內起功能的規律,建立負荷猜測的模型。分為普通灰色系統模型和最優化灰色模型兩種。
普通灰色猜測模型是一種指數增長模型,當電力負荷嚴格按指數規律持續增長時,此法有猜測精度高、所需樣本數據少、計算簡便、可檢驗等優點;缺點是對于具有波動性變化的電力負荷,其猜測誤差較大,不符合實際需要。而最優化灰色模型可以把有起伏的原始數據序列變換成規律性增強的成指數遞增變化的序列,大大提高猜測精度和灰色模型法的適用范圍?;疑P头ㄟm用于短期負荷猜測。灰色猜測的優點摘要:要求負荷數據少、不考慮分布規律、不考慮變化趨向、運算方便、短期猜測精度高、易于檢驗。缺點摘要:一是當數據離散程度越大,即數據灰度越大,猜測精度越差;二是不太適合于電力系統的長期后推若干年的猜測。
2.7德爾菲法
德爾菲法是根據有專門知識的人的直接經驗,對探究的新問題進行判定、猜測的一種方法,也稱專家調查法。德爾菲法具有反饋性、匿名性和統計性的特征。德爾菲法的優點是摘要:①可以加快猜測速度和節約猜測費用;②可以獲得各種不同但有價值的觀點和意見;③適用于長期猜測,在歷史資料不足或不可猜測因素較多尤為適用。缺點是摘要:①對于分地區的負荷猜測則可能不可靠;②專家的意見有時可能不完整或不切實際。
2.8專家系統法
專家系統猜測法是對數據庫里存放的過去幾年甚至幾十年的,每小時的負荷和天氣數據進行分析,從而匯集有經驗的負荷猜測人員的知識,提取有關規則,按照一定的規則進行負荷猜測。實踐證實,精確的負荷猜測不僅需要高新技術的支撐,同時也需要融合人類自身的經驗和聰明。因此,就會需要專家系統這樣的技術。專家系統法,是對人類的不可量化的經驗進行轉化的一種較好的方法。但專家系統分析本身就是一個耗時的過程,并且某些復雜的因素(如天氣因素),即使知道其對負荷的影響,但要準確定量地確定他們對負荷地區的影響也是很難的。專家系統猜測法適用于中、長期負荷猜測。此法的優點是摘要:①能匯集多個專家的知識和經驗,最大限度地利用專家的能力;②占有的資料、信息多,考慮的因素也比較全面,有利于得出較為正確的結論。缺點是摘要:①不具有自學習能力,受數據庫里存放的知識總量的限制;②對突發性事件和不斷變化的條件適應性差。
2.9神經網絡法
神經網絡(ANN,ArtificialNeuralNetwork)猜測技術,可以模擬人腦做智能化處理,對大量非結構性、非確定性規律具有自適應功能。ANN應用于短期負荷猜測比應用于中長期負荷猜測更為適宜。因為,短期負荷變化可以認為是一個平穩隨機過程。而長期負荷猜測可能會因政治、經濟等大的轉折導致其模型的數學基礎的破壞。優點是摘要:①可以模擬人腦的智能化處理;②對大量非結構性、非精確性規律具有自適應功能;③具有信息記憶、自主學習、知識推理和優化計算的特征。缺點是摘要:①初始值的確定無法利用已有的系統信息,易陷于局部極小的狀態;②神經網絡的學習過程通常較慢,對突發事件的適應性差。
2.10優選組合猜測法
優選組合有兩層含義摘要:一是從幾種猜測方法得到的結果中選取適當的權重加權平均;二是指在幾種猜測方法中進行比較,選擇擬和度最佳或標準偏差最小的猜測模型進行猜測。對于組合猜測方法也必需注重到,組合猜測是在單個猜測模型不能完全正確地描述猜測量的變化規律時發揮功能。一個能夠完全反映實際發展規律的模型進行猜測完全可能比用組合猜測方法猜測效果好。該方法的優點是摘要:優選組合了多種單一猜測模型的信息,考慮的影響信息也比較全面,因而能夠有效地改善猜測效果。缺點是摘要:①權重的確定比較困難;②不可能將所有在未來起功能的因素全包含在模型中,在一定程度上限制了猜測精度的提高。
2.11小波分析猜測技術
小波分析是一種時域-頻域分析法,它在時域和頻域上同時具有良好的局部化性質,并且能根據信號頻率高低自動調節采樣的疏密,它輕易捕捉和分析微弱信號以及信號、圖像的任意細小部分。其優點是摘要:能對不同的頻率成分采用逐漸精細的采樣步長,從而可以聚集到信號的任意細節,尤其是對奇異信號很敏感,能很好的處理微弱或突變的信號,其目標是將一個信號的信息轉化成小波系數,從而能夠方便地加以處理、儲存、傳遞、分析或被用于重建原始信號。這些優點決定了小波分析可以有效地應用于負荷猜測新問題的探究。
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