无功补偿经济效益 (2).doc

无功补偿作为电网安全、经济运行的一个重要手段，一直受到高度的重视。它对提高系统电压水平、降低线路损耗、改善电厂功率因数、增强系统稳定起着十分重要的作用。本文将重点讨论无功补偿降低线损及由此产生的经济效益。
1无功补偿对考核指标线损率的改善
无功补偿由于提高电压，减少了线路上的无功流动，降损效果明显。线损率为线损电量占供电量的百分数，它是供电局的一个重要考核指标。无功补偿对改善考核指标线损率效果明显，但精确计算无功补偿后线损率的改变，计算量大、且无必要。本文推荐一种无功补偿后线损率变化的简单、有效的计算方法，用于衡量无功补偿对考核指标线损率的改善。1.1计算模型及方法在电力网的实际运行中，用电能表计量统计出的供电量和售电量之差得到的线损电量，称为统计线损电量。在统计线损电量中，有一部分是电能在输、变、配过程中不可避免的，其数值由相应时段内运行参数和设备参数决定，如输电线路、变压器绕组、电容器的绝缘介质损耗等，这部分损耗电量习惯称“技术线损电量”；另一部分是由于管理工作上的原因造成的，如电能表误抄、无表用电等，这部分电量习惯称为“管理线损电量”［1］。无功补偿主要降低技术线损中的高压线损电量，本文就是利用损失因数法计算这一部分线损变化。对于某电力网，增加无功补偿QC后，线损功率下降值为ΔPmax。则降损电量
ΔE=ΔPmaxFt
(1)
F=ΔPar/ΔPmax
式中ΔPmax--最大负荷降损功率；ΔPar--线损计算时段内的平均功率损失；F--损失因子；t--电容器投运时间。

(2)
对于式(2)中的电流平方的平均值I2rms，一般以典型日负荷曲线计算即可

(3)
线损率
η=ΔE/E
(4)
1.2算例以1997年度湖北电网无功补偿为例。潮流和优化计算程序采用电力科学研究院的《潮流计算综合程序》和《最优潮流与最优无功补偿程序》，计算方式为丰水期大方式。1997年度湖北电网计算负荷为6550MW，规划补偿容量200Mvar。计算表明，线损功率由201MW下降到补偿后的175MW，降低了26MW。根据调度部门提供的日负荷曲线，由式(3)可得
I2rms=(1/24)［I21I22…I224］=(1/24)［0.76520.7620.7620.69520.7620.7720.820.9120.9420.9520.9320.7820.8020.8220.8120.8220.8220.8320.902120.9920.9820.9120.862］＝0.6987271
电容器投运率以40%计算，电容器投运时间为
t=365×24×40%＝3504h
由式(1)可得全年节省电量ΔE=(201-175)×0.6987271×3504＝63654.4MW.h高压线损电量ΔE′=201×0.6987271×365×24＝1.23TW.h负荷消耗电量E=6550×0.6987271×365×24＝40.09TW.h故高压线损率η1=ΔE′/E=1.23/40.09=3%电容补偿后，降损率η2=ΔE/E=0.06365/40.09=0.1587%由以上计算可知，高压线损为3%，通过补偿后，使其下降0.16个百分点，其意义重大不言而喻。
2无功补偿经济效益分析
随着市场经济的深化，目前各项投资都进行经济效益评估。无功补偿对提高电压水平、改善潮流分布、增强系统稳定作用明显，但其经济效益如何，尚不得而知。下面将在以上线损计算的基础上，对无功补偿经济效益进行分析。2.1计算方法无功补偿经济效益来源于降损节能，投资的年收益P为节省电量所得收益扣除折旧费Z和维护费W的盈余。用以下公式计算
P=(ΔE-EQ)β-Z-W
(5)
式中ΔE--降损电量；EQ--电容器的耗电量；β--电价。其中，降损电量ΔE可由式(1)计算，电容器的耗电量EQ由
EQ=QCtζ
(6)
式中QC--无功补偿容量；t--电容器投运时间；ζ--无功补偿设备损耗功率占补偿容量的比例，对于电容器补偿取0.5%，采用调相机取3%。得到年收益P后，就可求得衡量投资经济效益的一个重要指标，投资回收期S，它是指建设项目自建成投产之日起，实际累计提供的盈利总额达到该项目建设耗用的投资总额之日止，所经历的全部时间［2］。其计算公式为
S＝总投资/年收益
(7)
2.2算例
仍以1997年度湖北电网无功补偿为例。已求得降损电量ΔE为63654.4MW.h，电容器的年耗电量EQ由式(6)可得EQ=200×8760×0.4×0.5%＝3504MW.h电容补偿投资以10万元/Mvar计算，总投资为
10×200＝2000万元
年折旧费按折旧率10%计算为
2000×10%＝200万元
运行维护费按2%计算，则年运行维护费为
2000×2%＝40万元
供电单价ζ以0.30元/(kW.h)计算，由式(5)可得P=