風(fēng)能和太陽能等可再生能源大規(guī)模開發(fā)利用時,必須解決可再生能源發(fā)電的并網(wǎng)以及可再生能源電源與電網(wǎng)之間的影響問題。一方面,電網(wǎng)公司除了要優(yōu)先收購風(fēng)電外,還應(yīng)承擔(dān)電網(wǎng)建設(shè)和傳遞電力的義務(wù),需要大量的資金投入,因此政府的政策支持十分重要;另一方面,由于風(fēng)電和太陽能電源的功率間歇性和隨機(jī)性特點,大規(guī)模接入地區(qū)電網(wǎng)后,將對地區(qū)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、運行調(diào)度方式、無功補(bǔ)償措施以及電能質(zhì)量造成越來越明顯的影響,電網(wǎng)公司必須采取妥善的技術(shù)和管理措施。
1.2 降低綜合線損技術(shù)
1.2.1 電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化
城市電網(wǎng)可通過合理的電網(wǎng)規(guī)劃來降低線損。上海電網(wǎng)在構(gòu)筑滿足,N-1準(zhǔn)則的配電網(wǎng)絡(luò),重點地區(qū)配電網(wǎng)滿足檢修狀態(tài)下N-1準(zhǔn)則的前提下,綜合考慮近、遠(yuǎn)期地區(qū)負(fù)荷密度、節(jié)能降損和區(qū)外電源的受電通道等情況,從各個電壓等級協(xié)調(diào)發(fā)展的角度,因地制宜地建設(shè)高壓配電網(wǎng),大力發(fā)展110 kV網(wǎng)架及110 kV直降10 kV供電。
建設(shè)節(jié)能低耗、符合環(huán)保要求的配電網(wǎng)。上海城市發(fā)展決定了在中心城區(qū)以發(fā)展電纜網(wǎng)絡(luò)為主,變配電站小型化、緊湊型,注重與環(huán)境相協(xié)調(diào)。為了減少線損,提高電壓質(zhì)量,上海電網(wǎng)采用中壓配電網(wǎng)延伸,進(jìn)住宅小區(qū),壓縮低壓配電網(wǎng)范圍,多布點,近距離供電。同時,采用了低損耗、低噪音設(shè)備。
1.2.2 電力變壓器節(jié)能
(1)變壓器降耗改造。變壓器數(shù)量多、容量大,總損耗不容忽視。因此降低變壓器損耗是勢在必行的節(jié)能措施。若采用非晶合金鐵芯變壓器,具有低噪音、低損耗等特點,其空載損耗僅為常規(guī)產(chǎn)品的五分之一,且全密封免維護(hù),運行費用極低。S11系統(tǒng)是目前推廣應(yīng)用的低損耗變壓器,空載損耗較S9系列低75%左右,其負(fù)載損耗與S9系列變壓器相等。因此,應(yīng)在輸配電項目建設(shè)環(huán)節(jié)中推廣使用低損耗變壓器。
(2)變壓器經(jīng)濟(jì)運行。變壓器經(jīng)濟(jì)運行指在傳輸電量相同的條件下,通過擇優(yōu)選取最佳運行方式和調(diào)整負(fù)載,使變壓器電能損失最低。變壓器經(jīng)濟(jì)運行無需投資,只要加強(qiáng)供、用電科學(xué)管理,即可達(dá)到節(jié)電和提高功率因數(shù)的目的。每臺變壓器都存在有功功率的空載損失和短路損失,無功功率的空載消耗和額定負(fù)載消耗。變壓器的容量、電壓等級、鐵芯材質(zhì)不同,故上述參數(shù)各不相同。因此變壓器經(jīng)濟(jì)運行就是選擇參數(shù)好的變壓器和最佳組合參數(shù)的變壓器運行。
選擇變壓器的參數(shù)和優(yōu)化變壓器運行方式可以從分析變壓器有功功率損失和損失率的負(fù)載特性入手。
1.2.3 電網(wǎng)無功配置優(yōu)化
大量無功電流在電網(wǎng)中會導(dǎo)致線路損耗增大,變壓器利用率降低,用戶電壓跌落。無功補(bǔ)償是利用技術(shù)措施降低線損的重要措施之一,在有功功率合理分配的同時,做到無功功率的合理分布。
無功優(yōu)化的目的是通過調(diào)整無功潮流的分布降低網(wǎng)絡(luò)的有功功率損耗,并保持最好的電壓水平。無功優(yōu)化補(bǔ)償一般有變電所無功負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償、配電線路最優(yōu)補(bǔ)償以及配電變壓器低壓側(cè)最優(yōu)補(bǔ)償。由電能損耗公式可知,當(dāng)線路或變壓器輸送的有功功率和電壓不變時,線損與功率因數(shù)的平方成反比。功率因數(shù)越低電網(wǎng)所需無功就越多,線損就越大。因此,在受電端安裝無功補(bǔ)償裝置,可減少負(fù)荷的無功功率損耗,提高功率因數(shù),提高電氣設(shè)備的有功出力。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)積極開展有源濾波裝置(Active Power Filtet)和靜止同步并聯(lián)補(bǔ)償器(STATCOM)的試點應(yīng)用。
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