两端供电网络开式经济运行方式
【摘 要】 对开式运行的两端供电网的经济运行方式进行分析，推导出择优运行及节电计算式，同时用实例验证了两端供电网开式经济运行的节电效果显著。
图1所示是经常遇见的一种有两电个电源、3个变(配)电所的两端供电网络。开式运行方式通常采用的是：电源甲供变(配)电所A、C，电源乙供变(配)电所B；电源甲供变(配)电所A，电源乙供变(配)电所B、C。即变(配)电所C的负载是由电源甲供电，还是由电源乙供电，需在这两种运行方式中通过定量计算，优选损耗最小的经济运行方式。
为使分析计算简单化，计算中取电网运行电压U等于额定电压UΝ，各负载功率因数cosφ为平均值cosφp。这是因为电网运行电压在规定的范围内，与额定值的偏差最大不超过10％；目前在电网中普遍应用无功补偿装置，基本实现无功就地平衡，各变(配)电所负载的功率因数都比较高，这些假设对计算结果造成的误差很小。
本文首先对3个变(配)电所电网开式经济运行方式进行分析讨论，再深入到有多个变(配)电所的电网。
1 3个变(配)电所电网经济运行方式的判定
1.1 有功经济运行方式的临界负载
令变电所A、B、C的负载分配系数分别为DA、DB、DC，其与各负载间的关系为
DA和DB的关系有
DA＋DB=1 (2)
当变电所C的负载SC由电源甲供电时，既要在线路L1C的R1C产生有功功率损失，又要引起线路L11的R11损失的增加，由负载SC所产生的总有功功率损失的ΔP甲C(kW)计算式
当变电所C的负载SC由电源乙供电时，既要在线路L2C的R2C产生有功功率损失，又要引起线路L21的R21的损失增加。由负载SC所产生的总有功功率损失的ΔP乙C(kW)计算式
以上二式中，当R11、R21、R1C、R2C、和Sσ、DC为常数时，则ΔP甲C=f(DA)和ΔP乙C=f(DA)。令ΔP甲C=Δ P乙C整理后得
(2DLPADC＋DC2)R11＋DC2R1C
=[2DC(1－DLPA)＋DC2]R21＋DC2R2C (5)
化简后，可求得临界负载分配系数DLPA
对式(6)进行分析，在DLPA=f（DC）函数关系中，有下列三种情况：(1) 当（R21＋R2C）－（R11＋R1C）>0时，DLPA=f（DC）的曲线变化如图2a所示；(2) 当（R21＋R2C）－（R11＋R1C）=0时，DLPA=f（DC）的曲线变化如图2b所示；(3) 当（R21＋R2C）－（R11＋R1C）< 0时，DLPA=f（DC）的曲线变化如图2c所示。
由图2可知：当实际工况负载DA<DLPA时应由电源甲供电为经济运行方式，当SA>DLPB时应由电源乙供电为经济运行方式。
1.2 无功经济运行方式的临界负载
同理也可给出变电所C的负载SC由电源甲和电源乙供电的二种运行方式的无功功率消耗ΔQ甲C（kvar）和ΔQ乙C（kvar）的计算式
根据以上二式同理可导出变电所C由电源甲供电的无功经济运行方式临界负载系数DLQA
把图(2)中的DPA、DPC和DLPA分别换成DQA、DQC和DLQA，也适用于对无功经济运行方式的分析。
1.3 综合功率经济运行方式的临界负载
变压器(电力线路)综合功率损失是指：由变压器(电力线路)的有功功率损失和无功功率消耗，使受电网增加的有功功率损失与变压器(电力线路)自身的有功功率损失之和。综合功率损失的概念和计算方法已纳入GB/T13462—92国家标准中。
同理也可给出变电所C的负载由电源甲和电源乙供电的二种运行方式综合功率损失计算式(略)，并可导出变电所C由电源甲供电方式的综合临界负载分配系数DLZA的计算式
式中 KQ—无功经济当量；
KP—有功经济当量。
无功经济当量KQ的物理意义是：变压器(电力线路)每减少1kvar无功功率消耗时，引起连接系统有功功率损耗下降的kW值。有功经济当量KP的物理意义是：变压器(电力线路)每减少1kW有功功率损耗时，引起连接系统有功功率损耗下降的kW值。
把图2中的DPA、DPC和DLPA分别换成DZA、DZC和DLZA，也适用于对综合经济运行方式的分析。
经济运行方式要考虑到负载波动。因此，对工况负载分配系数计算要按动态计算式进行计算
式中 KTA、KTB——分别为变电所A和B的负载波动
损失系数。
负载波动损耗系数KT值可在GB/T13462—92国家标准中查找。
对经济运行方式判定时，要用动态负载分配系数DTA对DLPA、DLQA、DLZA进行对比。
2 3个变(配)电所电网经济运行方式节约 功率
设电源乙供变电所C的负载SC为经济运行方式，则用式(3)的ΔP甲C 减去式(4)的ΔP乙C，并考虑负载波动损失时，经整理后，其有功功率节约ΔΔP（kW）计算式为
式中 KTAC——负载SA与SC之和的负载波动损失系数；
KTBC——负载SB与SC之和的负载波动损失系数； KTC——负载SC的负载波动损失系数。
同理也可导出电源乙供变电所C比电源甲供时的无功功率节约ΔΔQ（kvar）计算式
例1 某35kV两端网络，如图3所示。有松(A)、南(B)、兴(C)三个变电所和双(甲)、永(乙) 《两端供电网络开式经济运行方式》
本文链接地址：http://www.oyaya.net/fanwen/view/167189.html
图1所示是经常遇见的一种有两电个电源、3个变(配)电所的两端供电网络。开式运行方式通常采用的是：电源甲供变(配)电所A、C，电源乙供变(配)电所B；电源甲供变(配)电所A，电源乙供变(配)电所B、C。即变(配)电所C的负载是由电源甲供电，还是由电源乙供电，需在这两种运行方式中通过定量计算，优选损耗最小的经济运行方式。
为使分析计算简单化，计算中取电网运行电压U等于额定电压UΝ，各负载功率因数cosφ为平均值cosφp。这是因为电网运行电压在规定的范围内，与额定值的偏差最大不超过10％；目前在电网中普遍应用无功补偿装置，基本实现无功就地平衡，各变(配)电所负载的功率因数都比较高，这些假设对计算结果造成的误差很小。
本文首先对3个变(配)电所电网开式经济运行方式进行分析讨论，再深入到有多个变(配)电所的电网。
1 3个变(配)电所电网经济运行方式的判定
1.1 有功经济运行方式的临界负载
令变电所A、B、C的负载分配系数分别为DA、DB、DC，其与各负载间的关系为
DA和DB的关系有
DA＋DB=1 (2)
当变电所C的负载SC由电源甲供电时，既要在线路L1C的R1C产生有功功率损失，又要引起线路L11的R11损失的增加，由负载SC所产生的总有功功率损失的ΔP甲C(kW)计算式
当变电所C的负载SC由电源乙供电时，既要在线路L2C的R2C产生有功功率损失，又要引起线路L21的R21的损失增加。由负载SC所产生的总有功功率损失的ΔP乙C(kW)计算式
以上二式中，当R11、R21、R1C、R2C、和Sσ、DC为常数时，则ΔP甲C=f(DA)和ΔP乙C=f(DA)。令ΔP甲C=Δ P乙C整理后得
(2DLPADC＋DC2)R11＋DC2R1C
=[2DC(1－DLPA)＋DC2]R21＋DC2R2C (5)
化简后，可求得临界负载分配系数DLPA
对式(6)进行分析，在DLPA=f（DC）函数关系中，有下列三种情况：(1) 当（R21＋R2C）－（R11＋R1C）>0时，DLPA=f（DC）的曲线变化如图2a所示；(2) 当（R21＋R2C）－（R11＋R1C）=0时，DLPA=f（DC）的曲线变化如图2b所示；(3) 当（R21＋R2C）－（R11＋R1C）< 0时，DLPA=f（DC）的曲线变化如图2c所示。
由图2可知：当实际工况负载DA<DLPA时应由电源甲供电为经济运行方式，当SA>DLPB时应由电源乙供电为经济运行方式。
1.2 无功经济运行方式的临界负载
同理也可给出变电所C的负载SC由电源甲和电源乙供电的二种运行方式的无功功率消耗ΔQ甲C（kvar）和ΔQ乙C（kvar）的计算式
根据以上二式同理可导出变电所C由电源甲供电的无功经济运行方式临界负载系数DLQA
把图(2)中的DPA、DPC和DLPA分别换成DQA、DQC和DLQA，也适用于对无功经济运行方式的分析。
1.3 综合功率经济运行方式的临界负载
变压器(电力线路)综合功率损失是指：由变压器(电力线路)的有功功率损失和无功功率消耗，使受电网增加的有功功率损失与变压器(电力线路)自身的有功功率损失之和。综合功率损失的概念和计算方法已纳入GB/T13462—92国家标准中。
同理也可给出变电所C的负载由电源甲和电源乙供电的二种运行方式综合功率损失计算式(略)，并可导出变电所C由电源甲供电方式的综合临界负载分配系数DLZA的计算式
式中 KQ—无功经济当量；
KP—有功经济当量。
无功经济当量KQ的物理意义是：变压器(电力线路)每减少1kvar无功功率消耗时，引起连接系统有功功率损耗下降的kW值。有功经济当量KP的物理意义是：变压器(电力线路)每减少1kW有功功率损耗时，引起连接系统有功功率损耗下降的kW值。
把图2中的DPA、DPC和DLPA分别换成DZA、DZC和DLZA，也适用于对综合经济运行方式的分析。
经济运行方式要考虑到负载波动。因此，对工况负载分配系数计算要按动态计算式进行计算
式中 KTA、KTB——分别为变电所A和B的负载波动
损失系数。
负载波动损耗系数KT值可在GB/T13462—92国家标准中查找。
对经济运行方式判定时，要用动态负载分配系数DTA对DLPA、DLQA、DLZA进行对比。
2 3个变(配)电所电网经济运行方式节约 功率
设电源乙供变电所C的负载SC为经济运行方式，则用式(3)的ΔP甲C 减去式(4)的ΔP乙C，并考虑负载波动损失时，经整理后，其有功功率节约ΔΔP（kW）计算式为
式中 KTAC——负载SA与SC之和的负载波动损失系数；
KTBC——负载SB与SC之和的负载波动损失系数； KTC——负载SC的负载波动损失系数。
同理也可导出电源乙供变电所C比电源甲供时的无功功率节约ΔΔQ（kvar）计算式
例1 某35kV两端网络，如图3所示。有松(A)、南(B)、兴(C)三个变电所和双(甲)、永(乙) 《两端供电网络开式经济运行方式》
★读了本文的人也读了：