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时间:2018-07-26
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1、无功补偿作为电网安全、经济运行的一个重要手段,一直受到高度的重视。它对提高系统电压水平、降低线路损耗、改善电厂功率因数、增强系统稳定起着十分重要的作用。本文将重点讨论无功补偿降低线损及由此产生的经济效益。1 无功补偿对考核指标线损率的改善 无功补偿由于提高电压,减少了线路上的无功流动,降损效果明显。线损率为线损电量占供电量的百分数,它是供电局的一个重要考核指标。无功补偿对改善考核指标线损率效果明显,但精确计算无功补偿后线损率的改变,计算量大、且无必要。本文推荐一种无功补偿后线损率变化的简单、有效的计算方法,用于衡
2、量无功补偿对考核指标线损率的改善。1.1 计算模型及方法 在电力网的实际运行中,用电能表计量统计出的供电量和售电量之差得到的线损电量,称为统计线损电量。在统计线损电量中,有一部分是电能在输、变、配过程中不可避免的,其数值由相应时段内运行参数和设备参数决定,如输电线路、变压器绕组、电容器的绝缘介质损耗等,这部分损耗电量习惯称“技术线损电量”;另一部分是由于管理工作上的原因造成的,如电能表误抄、无表用电等,这部分电量习惯称为“管理线损电量”[1]。无功补偿主要降低技术线损中的高压线损电量,本文就是利用损失因数法计算这
3、一部分线损变化。对于某电力网,增加无功补偿QC后,线损功率下降值为ΔPmax。则降损电量ΔE=ΔPmaxFt(1)F=ΔPar/ΔPmax式中 ΔPmax--最大负荷降损功率; ΔPar--线损计算时段内的平均功率损失; F--损失因子; t--电容器投运时间。(2) 对于式(2)中的电流平方的平均值I2rms,一般以典型日负荷曲线计算即可(3)线损率η=ΔE/E(4)1.2 算例 以1997年度湖北电网无功补偿为例。潮流和优化计算程序采用电力科学研究院的《潮流计算综合程序》和《最优潮流与最优无功补偿程序
4、》,计算方式为丰水期大方式。1997年度湖北电网计算负荷为6550MW,规划补偿容量200Mvar。计算表明,线损功率由201MW下降到补偿后的175MW,降低了26MW。 根据调度部门提供的日负荷曲线,由式(3)可得I2rms=(1/24)[I21I22…I224]=(1/24)[0.76520.7620.7620.69520.7620.7720.820.9120.9420.9520.9320.7820.8020.8220.8120.8220.8220.8320.902120.9920.9820.9120.86
5、2]=0.6987271电容器投运率以40%计算,电容器投运时间为t=365×24×40%=3504h由式(1)可得全年节省电量 ΔE=(201-175)×0.6987271×3504=63654.4MW.h高压线损电量ΔE′=201×0.6987271×365×24=1.23TW.h负荷消耗电量E=6550×0.6987271×365×24=40.09TW.h故高压线损率η1=ΔE′/E=1.23/40.09=3%电容补偿后,降损率η2=ΔE/E=0.06365/40.09=0.1587% 由以上计算可知,高
6、压线损为3%,通过补偿后,使其下降0.16个百分点,其意义重大不言而喻。2 无功补偿经济效益分析 随着市场经济的深化,目前各项投资都进行经济效益评估。无功补偿对提高电压水平、改善潮流分布、增强系统稳定作用明显,但其经济效益如何,尚不得而知。下面将在以上线损计算的基础上,对无功补偿经济效益进行分析。2.1 计算方法 无功补偿经济效益来源于降损节能,投资的年收益P为节省电量所得收益扣除折旧费Z和维护费W的盈余。用以下公式计算P=(ΔE-EQ)β-Z-W(5)式中 ΔE--降损电量; EQ--电容器的耗电量; β
7、--电价。 其中,降损电量ΔE可由式(1)计算,电容器的耗电量EQ由 EQ=QCtζ(6)式中 QC--无功补偿容量; t--电容器投运时间; ζ--无功补偿设备损耗功率占补偿容量的比例,对于电容器补偿取0.5%,采用调相机取3%。 得到年收益P后,就可求得衡量投资经济效益的一个重要指标,投资回收期S,它是指建设项目自建成投产之日起,实际累计提供的盈利总额达到该项目建设耗用的投资总额之日止,所经历的全部时间[2]。其计算公式为S=总投资/年收益(7)2.2 算例 仍以1997年度湖北电网无功补偿为例
8、。已求得降损电量ΔE为63654.4MW.h,电容器的年耗电量EQ由式(6)可得 EQ=200×8760×0.4×0.5%=3504MW.h电容补偿投资以10万元/Mvar计算,总投资为10×200=2000万元年折旧费按折旧率10%计算为2000×10%=200万元运行维护费按2%计算,则年运行维护费为2000×2%=40万元供电单价ζ以0.30元/(k
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