电网运行效率及设备利用率评价指标分析研究

电网运行效率及设备利用率评价指标分析研究

作者：陶毅刚李小伟

来源：《今日自动化》2019年第03期

摘要：随着国家经济的快速发展，大量的新型电源和变电站正在逐步的投入生产，因而使得点完本身的结构和运行变得非常复杂，电网的规模和功能也在不断的扩展。如何进一步保障电网的电能持续可靠供应，保障安全优质的电能则是当前摆放在电力部门面前的一个重大问题和挑战。

关键词：运行效率：设备利用率;评价指标

中图分类号：TM72

文献标识码：A

文章编号：2095-6487（2019）03-0049-02

0引言

电网是电力输送的总开关和总电源，他不仅关乎着人民群众的正常生活，同时也关乎着各行各业的用电。因而电网的运行效率和设备的承载能力以及工作状况很大程度上会影响到国家的生产发展，人民群众的正常生活。文中通过对电网运行效率和设备利用率的各种评价指标进行分析和讨论，进而提出了如何改进相关参数的措施。

1电网运行效率指标

首先要明确电网运行效率是一个十分复杂的变量，他会受到多个原因的综合影响。文中则是从几个主要的方面来进行分析讨论，主要包括年最大负荷利用率、变电电量比、高峰时刻主变负载率、容载比、综合线损率等6个方面。

1.1电网年最大负荷利用率

1.2它的计算公式如下

电网年最大负荷利用率=（年最大负荷利用小时数/8760），要注意结果一般都是用百分比表示而不是小数。

从公式可以看出，提高最大负荷利用率，这样可以有

效的避免电网供电能力长时间得不到充分发挥，进而减少后备功率，使得发电机的所有功率都可以用来发电，这是一项提高电网运行效率和电能利用率的一个重要手段。

1.3变电电量比

变电电量比的计算公式如下：

线路电量比=全社会用电量/线路长度

他的基本物理意义就是现存的电力设施当中单位长度的输电线可以满足的供电量的大小。很明显，这个数值的大小也可以在某个程度上反应当前电网的输电能力，他的值越高则代表着电网的运行效率越高中。

1.4综合线损率

综合线损率的计算公式如下：

综合线损率=（线损电量/供电量），这个值反应的是电网在供电过程当中所表现出来的经济性能，也就是整个电路在总供电量一定的情况下单位供电量所需要折损的电量，这些折损的电能主要是因为电路老化和本身电路的电阻产生的电能。这个值也可以在一定程度上反映出电网运行效率的高低。这个值越高，则代表着线路在运输电能的时候损失越高。

1.5线路电量比

线路电量比的计算公式如下：

线路电量比=全社会的用电量/线路长度

这个物理量表示的意义是单位长度的输电线路可以满足的用电量。具体到电网来说，指的就是在某个电压等级之下线路当中所有的降压容量和这种等级下的最大负荷的比值，主要的计算公式如下表示：

R=S/P

公式中R指的就是容载比，而S指的是降压变设备的总容量，P对应的则是这种等级之下所对应的负荷的最大值。

容载比是一个重要的物理参量，他主要反映的是电网供电的能力，他表示的是宏观状态下的变电总量。容载比一般都是按照电压的等级来进行分类的，在这个过程当中需要扣除同级别的压降电容器和相应的压降负荷，这样做的目的就是为了更好的应用到升压送电的变电站的总容量上去。

2设备利用率指标

通过查阅相关的科研文献，针对于电网设备利用率的研究主要是集中在全国对电量的最大利用小时数，还有容载比等，这些都是反映到宏观上面的。而在微观上主要表现为设备本身的极限负载能力，设备最佳的负载能力和年最大负载率这些方面。

所谓设备的极限负载能力，主要指的是在设备进行设计的时候，所能够承受的负荷。这种极限工况主要是依照材料的强度和相关的工艺手段来进行确定的，而设备的极限负载利用率指的是常规条件下，设备的实际承受的载荷和理论所能够承受的最大载荷之间的比值。这个比值在一定程度上反应了目前设备的利用状态，以及可以继续发挥的潜力[2]。而设备的最佳负载能力，主要指的是在一定的安全条件前提下，设备所能够承担的最大负荷。这个最大负荷同时还要考虑到设备的网络结构和负荷特性。而设备的最佳负荷利用率指的则是设备在实际使用过程中所承载的负荷和最佳的承载负荷之比。

年最大负荷率指标指的是单个的设备在一年当中曾经出现过的最大的利用率，这个参数的意义主要是为了反映设备在不同的稳态系统中满足负荷需要的充裕度，同时也可以反映设备在此系统当中是否可以安全运行及其安全运行状态。综合目前国内外的研究成果，文章选取了负载率来作为输载电线的利用率的评价指标，然后选择年利用率来作为主办的利用率评价指标，各设备利用率和评价指标的计算方式如下。

2.1年利用率

所谓年最大的利用率指的是变压器以年作为单位时候的利用率，定义式如下：

N=E/CXT

该公式中，N指的是变压器的每年利用率，E是变压器运行一年之后的实际使用电量，比如实际运送电量和实际的变电量等。C指的是电容器的电容大小：T指的是变压器年时间之内一共运行的时间。要想真正对上式能够全面的掌握和推导，就需要深入挖掘式子当中包含的影响因素指标。

通过上面的式子可以看出，年利用率可以用平均负荷率和年最大负荷率的乘积来表示.通常在电力系统当中，年均负荷率指的是一年当中平均负荷与最大负荷之间的比值。他主观上表现了需求侧负荷的波动效应，在一定程度之上可以表现变压器的年利用率狀况。而年最大负荷率指的是一年当中的最大负荷和变压器的容量之比，从供应侧的角度来看他反映了变压器的利用率大小。

2.2负载率

负载率是一个经常使用的用来评价设备利用效率的一个指标，一方面可以评价线路的利用情况同时也可以表现配变的利用状况。负荷率指标指的是单个设备在使用一年之后运行当中出现的最大的利用率，他的基本计算公式如下：

N=p/c

需要注意的是计算结果通常用百分数表示，公式中的N表示的是负载率，P表示的是变压器一年中出现的最大负荷，C是电容器的电容量大小。

2.3负荷率

负荷率指的是在一定的时间范围之内平均负荷与最大负荷之比，负荷率实际上是用来衡量在规定的时间之内的负荷波动状况。基本的计算公式如下：

B=P1/P2，

公式中的B表示的是负荷率，P1表示的是规定时间之内的平均负荷，而P2表示的是规定时间之内曾经出现的最大负荷。如果从经济运行的角度来讲，希望负荷率更加接近于1，这样可以使得变压器的负荷更平均，变压器的利用情况也更好田

3利用率评价指标范围划分

综合了以上对电网设备当中利用率的定义和介绍，下面从评价指标方面将其进行一个分类。

（1）首先就是从负载率的评价范围来进行划分，可接受范围包括20%，40%以及60%以上。分别将其定义为偏低，可接受，合理和偏高四个范围。

（2）其次就是负载率的范围划分。一般都是将负载率划分成一下几个类型，有办公、商业、居民和工业四个大类。

（3）利用率。综合上面的分析来看，配变负荷率的基本区间应该保持在50%左右。参照日常的工程手册可以发现，对于复变变压器的负载率一旦低于20%，就属于偏低状态。

而利用率的合理值以及配变负载合理的乘积就是反映的利用率的合理值，所以其划分范围可以分别通过这两者的划分范围来进行确定。

4结束语

为了能够使得人民群众用好电，需要在供电的可靠性和安全性，用电质量和设备管理上下功夫。文中就是通过总结用电设施运行效率和设备的利用率这些评价指标来进行着手，通过分