一种滤除电量效应影响的新型输电效率评价方法.pdf

2 0 1 4 年第8 卷第6 期 2 0 1 4V 0 1 8N o 6 南方电网技术 S O U T H E R NP o W E RS Y S T E MT E C H N O L o G Y 电力技术经济 P o w e rT e c h n o l o g yE c o n o m i c s 文章编号：1 6 7 4 0 6 2 9 ( 2 0 1 4 ) 0 6 - 0 1 0 9 - 0 5 中图分类号：T M 7 3 l文献标志码：A D O I ：1 0 1 3 6 4 8 j c n h i s s n l 6 7 4 _ 0 6 2 9 2 0 1 4 0 6 0 2 2 一种滤除电量效应影响的新型输电效率评价方法 燕京1 ，陈政2 ( 1 中国南方电网超高压输电公司，广州5 1 0 6 2 0 ；2 南方电网科学研究院，广州5 1 0 0 8 0 ) 摘要：针对目前电网节能降耗水平常规评价方法存在受输送电量影响大，在输送电量大幅波动时基本失去指向性的问 题，基于常规电量损耗率计算方法，创造性地提出了扩展损耗率指标，该指标计算公式及其推导过程表明，该方法保 留了线路电阻、线路电压以及功率变化特征曲线等损耗影响因子，而有效剔除了电量效应影响。简单算例多工况验算 结果表明，该扩展损耗率指标可以准确反映降低线路电阻、提高运行电压等措施的节能降损效益。另外由南方电网西 电东送通道输电效率评价计算结果对比来看，常规损耗率评价指标呈现不规则波动，而扩展损耗率指标则呈现稳定下 降趋势，准确反映出近年西电东送通道建设不断加强，通道输电效率逐年提高的真实情况。 关键词：节能评价；输电效率；电量效应；电量损耗率；扩展电量损耗率 AN e wT r a n s m i s s i o nE m c i e n c yE V a l u a t i o nM e t h o df o rF i l t e r i n g T r a n s m i s s i o nE n e r g yE f | f e c t Y A N J i n g1 ，C H E NZ h e n 9 2 ( 1 E H VP o w e rT r a n s m i s s i o nC o 瑚【p a n y ，C S G ，G u a n g z h o u51 0 6 2 0 ，C h i n a ； 2 E 1 e c t r i c a lP o w e rR e s e a r c hI n s t i t u t e ，C S G ，G u a n g z h o u510 0 8 0 ，C h i n a ) A b s t r a c t ：T h ec o n V e n t i o n a lt r a n s m i s s i o ne f f i c i e n c ye V a l u a t i o nb yr a t i oo ft r a n s m i s s i o nl o s sa n dt r a n s m i s s i o nV 0 1 u m e ( e l e c t r i ce n e 唱y 1 0 s sr a t e ) i sa l m o s tm e a n i n g l e s sw h e ne n e r g yV o l u m en u c t u a t e s T h ee x t e n d e de n e r g y1 0 s sr a t ei sp r o p o s e dc r e a t i V e l yb a s e do nc o n v e n t i o n a le l e c t r i ce n e 唱yl o s sr a t e T h ef o r m u l aa n dd e r i V a t i o np m c e s si n d i c a t e st h a tt h ei n d e xr e l a t e sw i t h1 0 s si m p a c tf a c t o r ss u c ha st h e l i n er e s i s t a n c e ，o p e r a t i n gv 0 1 t a g ea n dt r a n s m i s s i o np o w e rc u n ，e s ，b u te x c l u d e st h ee n e r g yV o l u m en u c t u a t i o n C a l c u l a t i o no fm u l t i p l e s i m p l ee x a m p l e ss h o w st h a tt h ep r o p o s e di n d e xc a ne f f 色c t i V e l yr e s p o n s et ot h ec h a n g eo fl i n er e s i s t a n c ea n do p e r a t i n gV o l t a g e B yc o m p a r i n gt om er e s u l to fc o n v e n t i o n a lm e t h o de V a l u a t i n gt h ew e s tt oe a s tp o w e rt r a n s m i s s i o ne f f l c i e n c y ，w h i c hs h o w sa ni r r e g u l a rn u c t u a t i o ni n1 0 s sr a t e ，t h ep r o p o s e di n d e xs h o w st h a tt h ee n e r g y1 0 s sr a t ei sd e c l i n es t e a d i l y ，w h i c ha c c u r a t e l yr e n e c tt l l er e a ls i t u a t i o nm a t t h ew e s tt oe a s tc h a n n e li ss t r e n g t h e na n dt h ec h a n n e lt r a n s I T l i s s i o ne m c i e n c yi si n c r e a s e di nr e c e n ty e a r s K e yw O r d s ：e n e r g y s a v i n ge v a l u a t i o n ；t r a n s m i s s i o ne f f i c i e n c y ；t r a n s m i s s i o ne n e r g ye f f e c t ；e l e c t r i ce n e r g yl o s sr a t e ；e x t e n d e de n e r g y 】o s sr a t e 能源短缺、气候变暖和环境污染已经成为全球 关注的焦点问题。1 。J 。节能降耗既是电网企业积极 承担社会责任，建设绿色低碳电网的需要，更是节 约运行成本提高企业经济效益的重要途径p 。为 推动节能降耗工作开展，政府及电网企业往往需要 制定节能评价体系以及相关节能考核指标，其中输 配电网络输电效率是其中最主要的考核指标之一。 目前，常规评价输电效率的方法是采用损耗 电量与输送电量的比值( 电量损耗率) 来表达。该 指标计算简单，物理意义清楚。但是该指标不仅 与输配电网络结构、运行电压及无功功率、输电 功率曲线等降损优化因素有关，也与输送电量大 致呈正相关，因此受输送电量影响很大。在输送 电量大幅波动时，该指标基本失去了引导节能降 损的指向性M 。12 I 。为提高输电效率评价体系的科 学性和导向性，建立滤除电量效应影响的新型输 电效率评价方法是关键。本文首先解释了什么是 扩展损耗率指标，然后给出了相应计算公式和数 学推导，分析了该新型评价方法的步骤及特点， 最后给出了实例测算结果对比。 1 常规评价方法原理及存在的问题 目前，在电网节能降损计划及评估工作中，广 泛采用的是常规输配电网络输电效率评价指标，也 万方数据 南方电网技术 第8 卷 即电量损耗率K 。，相关计算公式如下( 假定为单 相网络) ： r 丁， 、， ， Q i 。一Q 。Q I 。J 。o ( j - R d ，、 K o s s 2 1 ：- 2 瓦2 万蕊“ 式中，Q ，。为输入或输送电量；Q 。为输出电量； Q 。为损耗电量；，( f ) 为电流；只是电阻；u 是电 压，电压一般认为维持在常压水平；丁是计算周期。 从公式来看，电量损耗率K 。为损耗电量与输 送电量的比值，其中损耗电量与电流呈二次正相 关，而输送电量与电流呈一次正相关，因此电量损 耗率与输送电量大致呈正相关性。综合来看，该指 标能在一定程度上反映输配电网络结构、运行电压 及无功、输电功率曲线等可优化因素的影响结果， 但是应用于节能降损评估时仍存在如下缺陷： 1 ) 电量损耗率随着输送电量波动而大幅变化， 无法真实地反映节能降耗措施应用效果，影响节能 降耗工作的开展。影响电量损耗率的因素不仅包括 网络结构参数、运行电压及无功、输电曲线等节能 降耗重要考核因素，还包括了实际输送电量这一非 考核因素。在实际应用中，因输电量波动因素影响 完全掩盖节能降耗措施应用效果的情况广泛存在。 2 ) 电量损耗率与输送电量密切相关。也就是 说，常规电量损耗率指标应结合输送电量确定，当 输送电量无法准确预测时，电量损耗率指标制定将 缺乏理论依据。在目前电力系统节能降耗考核体系 中，按年度给出电量损耗率考核限制指标是广泛采 用的方式，然而由于跨区电力交易的不确定性，导 致跨区联络通道的节能降耗考核指标制定往往脱离 实际。 3 ) 基于电量损耗率指标的考核体系导向与优先 利用绿色能源、跨区资源优化配置等政策导向相矛 盾。在当前的电力系统节能降耗考核中，面对输送 电量无法准确预测的情况，往往根据经验人为给出 电量损耗率的限额考核指标，当实际输送电量降低 时，该指标很容易达标或低于限定值；当实际输送 电量较高时，该指标则很有可能超过限定值。以南 方电网西电东送为例，云南和贵州地区存在大量的 水电和风电等绿色能源，需要通过西电东送通道送 到广东地区消纳，但水电和风电均存在年电量难以 准确预测的问题，对于西电东送通道应用电量损耗 率指标进行考核显然不利于充分利用西南地区的绿 色能源。 综合上述分析，目前广泛应用的常规输电效率 评价指标电量损耗率由于与输送电量呈正相关，导 致可能会出现因输电量波动因素影响而完全掩盖节 能降损措施应用效果的情况，失去对节能降损的指 向性意义，也往往与跨区域资源优化配置相背离。 因此，有必要研究建立一种既能滤除电量效应影 响，又能同时保留其他影响因素的新型输电效率评 价方法。 2 新型评价指标及推导分析 为解决常规输电效率评价指标一电量损耗率 K 。随着输送电量波动而大幅变化，考核指标难以 科学制定，无法真实反映相关节能降耗措施应用效 果，与跨区资源优化配置导向相矛盾等方面的问 题，本文提出新型评价指标一扩展电量损耗率 K 。，该指标计算公式如下： 2 篑。 ( 2 ) 式中，墨。为扩展电量损耗率，K 。为电量损耗率， Q 。为输送电量。 根据定义，电量损耗率K 。；和输送电量Q 。计 算公式分别如下( 为推导直观，假定为单相网络) ： 氏沪警= 爨= 黑邝， Q i 。= 1w ( f ) d f 。 则扩展电量损耗率蜀。可表示为： 瓦e x - 等= 揣。 不失一般性地假定： ，( r )= ，m 。s ( f ) 。 ( 5 ) 则K 。可表示为： I ( ，。s ( f ) ) 2 R d r K 。= #