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電力工程師評職稱論文范文下載地址五

所屬欄目:電力論文 發(fā)布日期:2013-07-09 09:09 熱度:

  電力工程師評職稱論文發(fā)表期刊推薦北大核心級期刊《水電能源科學(xué)》,《水電能源科學(xué)》(WaterResourcesandPower)創(chuàng)刊于1983年,由教育部主管,中國水力發(fā)電工程學(xué)會、華中科技大學(xué)、國測水電技術(shù) 研究院主辦,面向國內(nèi)外公開發(fā)行,目前為全國中文核心期刊(2008版,水利水電類核心期刊排名第6)及中國科技核心期刊,也為華中科技大學(xué)D類期刊之 一。

  摘要:針對珠海電網(wǎng)輕負(fù)荷時,主網(wǎng)電壓水平偏高、局部電壓嚴(yán)重偏高,難以達(dá)到電網(wǎng)考核標(biāo)準(zhǔn)問題,本文通過分析電網(wǎng)無功電壓情況,從珠海電網(wǎng)電纜線路較多及靠近的電源點兩個方面分析重點分析,提出了從電抗器配置、AVC的管理、機組進(jìn)相運行、以及對系統(tǒng)小電廠和用戶的無功考核等方面來提高電網(wǎng)電壓質(zhì)量,以保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運行。

  關(guān)鍵詞:電壓偏高,電壓控制,進(jìn)相運行,電纜線路,靠近電源點

  引言

  電力系統(tǒng)的無功平衡是保證電壓質(zhì)量的基本條件,有效控制和合理的無功補償能保證電壓質(zhì)量,且能提高運行的穩(wěn)定性和安全性[1],降低電網(wǎng)電能損耗,提高電網(wǎng)設(shè)備的輸電能力,發(fā)揮電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)效益。珠海電網(wǎng)高峰負(fù)荷時刻受端電壓支撐及電壓穩(wěn)定問題備受關(guān)注,而負(fù)荷低谷期電網(wǎng)電壓偏高,尤其是節(jié)假日電壓偏高問題,并未受到足夠的重視。

  珠海電網(wǎng)輕負(fù)荷時,主網(wǎng)電壓水平偏高、局部電壓嚴(yán)重偏高。為此,從珠海電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及靠近的電源點的情況兩個方面分析了珠海電網(wǎng)電壓偏高的原因,對輕負(fù)荷時珠海電網(wǎng)電壓及無功的調(diào)控情況進(jìn)行總結(jié),分析輕負(fù)荷時調(diào)壓存在的問題,并提出解決問題的應(yīng)對措施和建議。

  1輕負(fù)荷時電網(wǎng)無功電壓現(xiàn)狀

  1.1電網(wǎng)運行方式概況

  目前珠海地區(qū)共有1座500kV、13座220kV變電站。其中西區(qū)所需電力主要來自與珠海電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電的3間電廠,其中珠海B廠(2*600MW)通過500kV海國甲乙線上網(wǎng),珠海A廠(2*660MW)及洪灣電廠(2*180)通過220kV海雨甲乙線、海八甲乙線、海港甲乙線、海臨甲乙線、洪南甲乙線與珠海電網(wǎng)連接。另外珠海市區(qū)電力主要通過220kV寶鳳甲乙線、220kV桂樂甲乙線從從廣東省網(wǎng)受進(jìn)電力。其中珠海電網(wǎng)電容器組220臺,總?cè)萘繛?372.37Mvar;電抗器16臺,總?cè)萘繛?17.336Mvar。珠海電網(wǎng)220kV電網(wǎng)示意如圖1所示:

  圖1:珠海電網(wǎng)220kV系統(tǒng)示意

  2012年珠海電網(wǎng)最高負(fù)荷2019.06MW(2012年8月28日16:00),最低負(fù)荷457.3MW(2012年1月23日05:29)。

  1.2節(jié)假日負(fù)荷特性

  珠海地區(qū)節(jié)假日期間,特別是春節(jié)期間各行各業(yè)紛紛停工、放假,系統(tǒng)負(fù)荷急劇降低,電壓飆升快,在負(fù)荷急劇降低的過程中僅靠調(diào)度員下令進(jìn)行調(diào)壓,工作量非常大,調(diào)節(jié)速度難以滿足要求,節(jié)前系統(tǒng)電壓即偏高。春節(jié)期間系統(tǒng)負(fù)荷為全年最低水平,最低負(fù)荷約為全年最高負(fù)荷的1/5,最高負(fù)荷約為全年最高負(fù)荷的2/5。而節(jié)假日期間珠海地區(qū)負(fù)荷基本穩(wěn)定,增長幅度很小,在電網(wǎng)規(guī)模越來越大,電廠越來越多的情況下,節(jié)假日電壓偏高的問題將越來越嚴(yán)重。

  1.3冬小方式下珠海電網(wǎng)電壓及無功補償情況分析

  2012年12月2日作為冬小典型日對珠海電網(wǎng)電壓及無功補償情況分析。

  (一)分析模型

  采用2012年12月02日最小負(fù)荷DF8003系統(tǒng)實測參數(shù)(PAS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?/p>

  (二)電壓水平

  1.220kV中樞點電壓水平

  最小負(fù)荷時刻,珠海電網(wǎng)電壓最低的220kV母線在大港站,線電壓235.3kV;電壓最高的220kV母線是在珠海站,線電壓238.7kV。幾乎所有220kV母線線電壓都超過合格范圍(-3%~+7%)。

  最大負(fù)荷時刻,珠海電網(wǎng)電壓最低的110kV母線是三灶站110kVII母,線電壓110.1kV;電壓最高的110kV母線是南屏站110kV母線,線電壓117kV。珠海電網(wǎng)處于運行狀態(tài)的88條110kV母線線電壓全部在合格范圍內(nèi)(-3%~+7%)。

  圖3:2012年小負(fù)荷時刻110kV電壓分布圖

  3.10kV電壓水平

  小負(fù)荷時刻,珠海電網(wǎng)電壓最低的10kV母線是明珠站10kVIII母,線電壓10.1kV;電壓最高的10kV母線是東堡站10kVI母,線電壓10.7kV。珠海電網(wǎng)處于運行狀態(tài)的140條10kV母線中,線電壓全部在合格范圍內(nèi)(10.0~10.7kV)

  圖4:2012年小負(fù)荷時刻10kV電壓分布圖

  (三)冬小日分析結(jié)論

  1.220kV母線電壓都超過235kV,不在合格范圍內(nèi)。

  2.110kV、10kV電壓都在合格范圍內(nèi)。

  2輕負(fù)荷時220kV母線電壓偏高問題分析

  2.1電廠220kV母線電壓規(guī)定與變電站220kV母線電壓規(guī)定不一致

  依照《廣東電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程》的規(guī)定,發(fā)電廠的220kV母線和500kV變電站的中壓側(cè)母線在正常運行方式情況下,電壓允許偏差為系統(tǒng)額定電壓的0%——10%;異常運行方式時為系統(tǒng)額定電壓的-5%——+10%。而220kV變電站的220kV母線、發(fā)電廠和220kV變電站的110kV——35kV母線在正常運行方式情況下,電壓允許偏差為系統(tǒng)額定電壓的-3%——+7%;異常運行方式時為系統(tǒng)額定電壓的±10%。[2]

  小負(fù)荷時刻,珠海A廠220kV母線電壓235.6kV,在中調(diào)調(diào)規(guī)規(guī)定的合格范圍內(nèi)(0%~10%),但是與珠海A廠連接的八一站、大港站、臨港站和雨塘站電壓已經(jīng)超出合格范圍(-3~+7%)。同理,南屏站因為洪灣電廠電壓偏高(237.3kV)而超出了合格范圍。

  2.2輕負(fù)荷時時電廠未能進(jìn)相運行

  電力系統(tǒng)的電壓高低和無功功率的平衡情況有關(guān),無功功率欠缺時,電壓水平降低;無功功率有剩余時,電壓就會上升。在節(jié)、假日或后半夜低負(fù)載時,有可能出現(xiàn)無功功率過剩以致電壓過高,超出允許范圍的情況。這種現(xiàn)象,隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,大型機組、長距離超高壓輸電線路及供電電纜線路的大量增加,已經(jīng)日趨嚴(yán)重。[3]根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計表明珠海A廠、珠海B廠、洪灣電廠在負(fù)荷較低時并未進(jìn)相運行,甚至有時電廠還會發(fā)出無功,這就造成了珠海電網(wǎng)無功更加過剩,給調(diào)壓造成了更大的困難。

  2.3電纜線路產(chǎn)生大量無功功率

  表2:220kV珠海站220kV電纜線路冬小最小負(fù)荷時刻倒送無功功率統(tǒng)計表:

  線路名稱倒送無功Mvar線路名稱倒送無功Mvar

  珠拱甲線41.3珠拱乙線38.9

  珠河甲線36.1珠河乙線36.2

  注:珠海市區(qū)冬小最小負(fù)荷時刻220kV電纜線路向220kV珠海站倒送無功152.5Mvar。

  以220kV珠海站為例。冬小最小負(fù)荷時珠海站220kV母線線電壓達(dá)到238.7kV,超過電壓上限235kV。珠海站10kV母線裝設(shè)12組并聯(lián)電抗器組,小負(fù)荷時刻投入了4組,10kV母線電壓在合格范圍(10.1~10.3),這說明小負(fù)荷時刻AVC動作正確。珠海站220kV出線中,珠河甲乙線和拱河線都是2500的電纜線路,小負(fù)荷時刻,四回電纜線路總共倒送無功功率152.5MVa,這也是珠海站220kV母線電壓偏高的主要原因。小負(fù)荷時刻珠河甲乙線線路負(fù)載2*70MW,珠拱甲乙線線路負(fù)載2*70MW,遠(yuǎn)小于波阻抗功率,線路中部的電壓將比兩端的電壓更高,對絕緣構(gòu)成較大的威脅。拱北站和琴韻站的情況與珠海站類似。

  2.4對電網(wǎng)感性補償設(shè)備的配備不重視

  珠海電網(wǎng),在電網(wǎng)設(shè)計、規(guī)劃及建設(shè)上,一直都以容性補償設(shè)備為重,忽略了感性補償設(shè)備的配備,只在電纜線路較多的220kV珠海站、拱北站、琴韻站、臨港站配有少量并聯(lián)電抗器,導(dǎo)致電網(wǎng)在負(fù)荷低谷無功過剩,無法分層分區(qū)就地平衡。

  2.5小電廠無功出力考核缺乏有效手段

  地區(qū)小電廠由于從自身經(jīng)濟(jì)利益和機組運行水平考慮,在高峰時少發(fā)無功,而此時電網(wǎng)是最需要無功的時候,低谷時,無功并不少發(fā),使得小電源接入的變電站無功難以平衡。

  3建議及采取的應(yīng)對措施

  根據(jù)珠海電網(wǎng)靠近電源點,系統(tǒng)電壓相對較高,且市區(qū)內(nèi)電纜線路眾多,而地區(qū)電網(wǎng)低谷時負(fù)荷非常輕等情況,對無功電壓存在的問題建議采取以下措施:

  (1)向中調(diào)申請,建議小負(fù)荷時刻,珠海各電廠電壓要控制在較低的水平。

  (2)當(dāng)前電網(wǎng)普遍存在電壓高、無功功率過剩的問題,利用發(fā)電機的固有進(jìn)相運行能力,則是解決該問題的最佳經(jīng)濟(jì)選擇與技術(shù)選擇。[4]加強電廠運行人員對進(jìn)相運行的正確認(rèn)識,重視電廠機組進(jìn)相運行,積極完成進(jìn)相試驗,并在系統(tǒng)需要時按調(diào)度要求進(jìn)相運行,實現(xiàn)對電壓的有效調(diào)控,保證系統(tǒng)和電廠的安全。在系統(tǒng)無功過剩,電壓偏高的時候,若電廠不僅不能進(jìn)相,還向系統(tǒng)輸送無功,優(yōu)先考慮停運其出線調(diào)壓。

  (3)在電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)上加強對感性無功補償設(shè)備的重視,在市區(qū)變電站多建低壓電抗器。隨著城市電網(wǎng)建設(shè)的需要,220kV電壓等級的電纜線路鋪設(shè)量逐漸增加,由于每公里電纜線路電容值較大,產(chǎn)生的充電功率比常規(guī)架空線路約高一個數(shù)量級,為更好地利用和調(diào)節(jié)電纜線路產(chǎn)生的充電無功容量,在電網(wǎng)中需要裝設(shè)一定容量的感性無功補償設(shè)備,以補償電網(wǎng)小負(fù)荷運行方式時電纜線路多余的充電無功功率。[5]為此,我們也可向澳門電網(wǎng)學(xué)習(xí),在電纜線路較多的220kV變電站220kV母線上裝設(shè)高壓并聯(lián)電抗器。

  (4)加強對于地方小電廠的功率因數(shù)考核,如何激勵小電廠配合調(diào)壓管理和研究電壓功率因數(shù)考核辦法是需要研究的新課題。

  (5)加強電容器、電抗器的日常巡視、試驗和消缺管理,確保設(shè)備健康狀況良好,以進(jìn)一步提高設(shè)備可用率。

  (6)春節(jié)期間退出所有變電站AVC投、切電容器、電抗器壓板,所有工況正常的電容器、電抗器熱備用,AVC控制主變檔位調(diào)節(jié)壓板繼續(xù)投入。監(jiān)控班在節(jié)假日期間,加強各220kV變電站220kV母線電壓、主變檔位和主變變高無功功率的監(jiān)視,根據(jù)電壓情況遙調(diào)電容器、電抗器及主變分接頭,確保各電壓等級母線的電壓在合格范圍。特別加強220kV珠海變電站、拱北變電站、鳳凰變電站的監(jiān)視,根據(jù)無功、電壓情況遙調(diào)電抗器及主變分接頭,確保主變變高無功不倒送,各電壓等級母線的電壓在合格范圍。

  4結(jié)語

  對于靠近電源點送端系統(tǒng)的地區(qū)電網(wǎng),由于其系統(tǒng)電壓偏高,并且該地區(qū)電網(wǎng)有大量電纜線路,當(dāng)?shù)貐^(qū)負(fù)荷太輕時,地區(qū)電網(wǎng)的無功平衡和功率因素將難以達(dá)到考核的標(biāo)準(zhǔn)。而地區(qū)電網(wǎng)因其可調(diào)節(jié)的有功、無功電源少而對主網(wǎng)電壓無法進(jìn)行控制,要保證對用戶供電的電壓質(zhì)量,降低線損,保證電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運行,需要聯(lián)系電網(wǎng)實際運行情況,對地區(qū)電網(wǎng)中的電抗器配置、AVC的管理、機組進(jìn)相運行、以及對系統(tǒng)小電廠和用戶的無功考核等進(jìn)行有效的實施。

  參考文獻(xiàn):

  [1]黃偉.地區(qū)電網(wǎng)可靠運行分析.廣東電力,2005,18(05):17-20.

  [2]廣東電網(wǎng)公司.廣東電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程(修訂),2012

  [3]李海峰,王小英,楊志新.關(guān)于發(fā)電機進(jìn)相運行若干問題的探討黑龍江電力,2002,24(05):358-363.

  [4]陳迅吳曉宇陳群.對廣東電網(wǎng)開展發(fā)電機進(jìn)相運行若干問題的剖析

  [5]王非,李群炬,李偉.高壓電纜對電網(wǎng)無功平衡的影響及相應(yīng)措施華北電力技術(shù),2007,6:1-3.

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