配電網(wǎng)極限線損分析與降損增效優(yōu)化措施

李 璟

（內(nèi)蒙古電力（集團）有限責任公司呼和浩特供電局和林供電分局，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050）

0 引 言

電能現(xiàn)已被廣泛運用于我國的生產(chǎn)制造和百姓日常生活之中，作為一種基礎(chǔ)能源，電力供應(yīng)的安全性和高效性十分重要，減少電力輸送過程中的損耗，可在節(jié)約國家資源的同時，促進社會穩(wěn)定與取得進一步發(fā)展[1]。因此，需要分析配電網(wǎng)極限線損，并提出降損增效優(yōu)化措施，減少電力資源損壞，增強電力工作的穩(wěn)定性和可靠性，為我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展添磚加瓦，保障居民基本生活。在當前社會高速發(fā)展的新背景下，實現(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)的改造、對配電網(wǎng)進行優(yōu)化設(shè)計以及對配電網(wǎng)進行降損增效優(yōu)化措施，皆可提升配電網(wǎng)對電力資源的運用效果。

1 配電網(wǎng)極限的線損定義和分類

根據(jù)損耗情況的不同，配電網(wǎng)極限線損主要分為固定損耗和可變損耗兩大類。其中，固定線損一般是指配電網(wǎng)在進行電力輸送時配電設(shè)備及導線的自然損耗，特點是不會隨著輸電功率的變化而變化，可變損耗則是指在配電網(wǎng)電力輸送過程中，對電力的使用會隨著輸送功率的變化而具備不同的損耗，特點是損耗的大小與輸送電流的變化大小成正比。

在電力企業(yè)管理層面上，配電網(wǎng)極限的線損可分為理論線損和管理線損兩大類。理論線損是指電力資源在配電網(wǎng)的輸送過程中造成的自然損耗，損耗的多少主要由電力輸送功率決定，且損耗為不可避免的正常運營損耗[1]。同時，該部分損耗能夠根據(jù)電力輸送距離和輸送功率參數(shù)計算得出，電力企業(yè)可掌握具體損耗情況。管理損耗則主要指電力企業(yè)在日常運營中，由管理問題造成的電力損耗，如終端用戶的偷電、漏電情況，或者由于零部件故障造成的電能計量失誤等原因造成的不可預(yù)估但是能夠預(yù)防的電力損耗。

2 影響配電網(wǎng)線損的技術(shù)因素分析

2.1 配電電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)不合理

鑒于我國國土面積遼闊，對電網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)做到循序漸進。在配電網(wǎng)的建設(shè)過程中，隨著相關(guān)電力設(shè)備技術(shù)及理念的日漸成熟，配電網(wǎng)的布局設(shè)計人員也會根據(jù)國家要求不斷優(yōu)化電網(wǎng)布局，以此滿足社會的發(fā)展需要[1]。然而，由于電網(wǎng)的建設(shè)依然處于不斷優(yōu)化中，會出現(xiàn)前期建設(shè)的配電網(wǎng)的規(guī)劃理念和建設(shè)技術(shù)落后的情況。因此需要秉承節(jié)能降損的配電網(wǎng)設(shè)計理念，優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)布局，同時設(shè)計配電網(wǎng)的相關(guān)設(shè)備進行。

我國農(nóng)村發(fā)展布局的特性決定農(nóng)村配套的電力設(shè)置分布的零散，要求配電線路有足夠的覆蓋面積。大多數(shù)農(nóng)村地處交通不便利的位置，電力系統(tǒng)施工安裝異常復雜，相較于平原地區(qū)，線路更長，且布局更復雜。此外，農(nóng)村地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)置較為落后且更新緩慢，在長期使用后，相關(guān)供電配套設(shè)施會出現(xiàn)老化現(xiàn)象，極大影響電力供應(yīng)的安全性[2]。

農(nóng)村用電具有明顯的時間性和季節(jié)性，農(nóng)閑與農(nóng)忙時期的用電量差距較大，白天比夜晚用電量大。而且，由于農(nóng)村用戶之間的間隔較遠，電力系統(tǒng)一般采用放射的配電網(wǎng)，增加了電能的損耗。

2.2 配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行狀態(tài)

配電網(wǎng)在滿足終端用電需求的同時，根據(jù)電力生產(chǎn)情況優(yōu)化計算電力的輸送功率，并通過調(diào)整配電網(wǎng)的輸電功率保障配電網(wǎng)的線路和變壓器處于經(jīng)濟運行狀態(tài)。該種狀態(tài)能夠有效降低電網(wǎng)在電力輸送過程中造成的電力損耗，還可以保障配電網(wǎng)的正常工作，對配電網(wǎng)的降損意義重大。然而，鑒于配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)非常復雜，且終端的用電量處于不斷變化中，需要系統(tǒng)對配電網(wǎng)經(jīng)濟運行條件下的輸電功率進行實時的分析和優(yōu)化計算，確保配電網(wǎng)在電力需要變化后依然能夠處在經(jīng)濟運行狀態(tài)，實時地對配電網(wǎng)變壓器進行無功補償，提高電網(wǎng)的電力輸送效率，同時降低電力輸送損耗，保障各變電站的經(jīng)濟合理運行。

2.3 配電網(wǎng)的降損節(jié)能技術(shù)

隨著我國科學技術(shù)的不斷進步，在配電網(wǎng)的配件選擇環(huán)節(jié)，有越來越多的節(jié)能型設(shè)備可供選擇。合適的節(jié)能型電力設(shè)備能夠有效降低配電網(wǎng)相關(guān)設(shè)備在日常運作中的電力消耗，做好配電網(wǎng)的降損工作。例如，節(jié)能型的變壓器在電能進行變壓時，能夠有效降低變壓過程中的損耗。

3 配電網(wǎng)降損增效的主要方法

配電網(wǎng)降損增效技術(shù)是電力生產(chǎn)企業(yè)保障經(jīng)濟效益的最佳法寶，其應(yīng)用已成為電力企業(yè)日常運營的重點工作，同時也是工作難點。配電網(wǎng)的降損增效屬于系統(tǒng)性的工作，需要多個環(huán)節(jié)共同配合才能有效達成目標，且需要的時間周期長，各種資源多。當前，電力企業(yè)主要通過采取優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、在用電量比較大的區(qū)域加裝變壓器以及選擇合適的電容器方式來做好降損增效工作。

3.1 配電線路無功補償?shù)氖褂迷?/h3>

在電力系統(tǒng)輸送電能的過程中會消耗一部分輸電功率，造成電能損耗，且距離越長損耗越大，輸電功率越小則電能損耗功率占輸電功率損耗的比例越大。鑒于農(nóng)村地區(qū)電能輸送距離長，電能輸送功率小的特點，往往安裝380 V配電線路無功補償配置降低農(nóng)村地區(qū)的電能輸送消耗，提高電能輸送效率，提升用戶的用電可靠性。配電線路無功補償主要原理是通過提高電網(wǎng)中的電能輸出功率，來提升電力系統(tǒng)的供電效率。利用電容器對電能輸送功率進行無功補償，可以穩(wěn)定電能輸送時的電壓，保障電力輸出的穩(wěn)定性，在減少輸出功率損耗的同時，提升供電的經(jīng)濟效益。

3.2 配電線路無功補償配置方法

變電站通過運用并聯(lián)電容器實現(xiàn)對電力系統(tǒng)輸電網(wǎng)的統(tǒng)一補償，并通過采取對靠近變電站的路線輸送無功的方式，提高配電功率，減少終端變電站和配電線路的電能損耗。補償裝置一般鏈接在高壓電力配電設(shè)備上，以使得無功補償配置能夠更好地運作。該方式對相關(guān)設(shè)備的維護要求較低，方便及時進行檢測與維護，且對配電系統(tǒng)的管理要求低，能夠極好地滿足補償要求。然而，該方式存在一定缺陷，具體表述如下。

（1）農(nóng)村用電具有季節(jié)性，在農(nóng)忙時需要大量的電力供應(yīng)，而在農(nóng)閑時對電力的需求又會減少，且因為企業(yè)生產(chǎn)時間的原因，白天的用電量較大，而夜間的用電量很小，加大了對農(nóng)村配電網(wǎng)的要求。在農(nóng)村用電高峰時，電力需求在短時間期間內(nèi)急速增大，此時電力系統(tǒng)的部分設(shè)備難以負擔劇增的電力供應(yīng)，無法有效提供無功補償措施，配電線路無功補償?shù)墓ぷ餍Ч蟠蛘劭踇3]。

（2）為保障配電線路輸送功率達到無功輸送要求，同時防止因加大輸電功率導致電壓升高現(xiàn)象的發(fā)生，需要應(yīng)用電容量較大的無功補償裝置。然而，這就會導致對無功補償裝置的操作過于頻繁，人工成本和設(shè)備損耗增大。

4 優(yōu)化管理降低配電網(wǎng)線損，實現(xiàn)配電網(wǎng)的降損增效

4.1 通過建立智能化的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)降低配電網(wǎng)線損

配電網(wǎng)管理系統(tǒng)是配電網(wǎng)進行自動化管理的重要依賴，運用自動化的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)能夠有效提升配電網(wǎng)的工作可靠性和安全性，高效改善配電質(zhì)量，實現(xiàn)對各個終端的智能供電，并有效降低配電網(wǎng)線損，提升電力系統(tǒng)的社會服務(wù)水平。隨著我國科學技術(shù)的不斷進步，新一代配電網(wǎng)的自動化以SCADA系統(tǒng)為基礎(chǔ)，建立配電網(wǎng)各個節(jié)點的數(shù)據(jù)采集庫，在對數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)進行分析后能夠智能化與自動化地對配電網(wǎng)管理系統(tǒng)下達指令[4]。優(yōu)化設(shè)計配電網(wǎng)要求優(yōu)化完善傳統(tǒng)管理系統(tǒng)，增加其使用功能，提升其使用性能，促進我國電網(wǎng)建設(shè)與日常運營的穩(wěn)定性與安全性。優(yōu)化管理降低配電網(wǎng)線損可實現(xiàn)配電網(wǎng)的降損增效，通過升級配電網(wǎng)管理系統(tǒng)，更好地服務(wù)電力用戶，為我國的經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展保駕護航。

需要注意的是，配電網(wǎng)管理系統(tǒng)屬于整體性工程，系統(tǒng)里的每一個環(huán)節(jié)都需要與其他系統(tǒng)相連接，且在配電網(wǎng)管理系統(tǒng)運作過程中，對環(huán)節(jié)對接時的協(xié)調(diào)能力要求極高[2]，不允許出現(xiàn)錯誤，只有在各系統(tǒng)的有效配合下，整個配電網(wǎng)才能高效地運作，如果僅僅只是某一個部門單獨運作，是無法順利完成整個配電網(wǎng)供電工作。因此，必須要建設(shè)配電網(wǎng)管理系統(tǒng)來高效連接各個部門，保證其通順對接。

4.2 加強電網(wǎng)的經(jīng)濟運行效益

通過調(diào)換容量或負載不匹配的配電變壓器，優(yōu)化電網(wǎng)的經(jīng)濟運行效益，改善三相不平衡情況。此外，降低長期輕載運行的變壓器容量和增大長期過載運行的配變?nèi)萘繉ΡＷC配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行意義重大。

5 結(jié) 論

當前，社會對節(jié)能理念的關(guān)注極高，做好配電網(wǎng)的降損增效能夠很好地落實國家對節(jié)能的期望。隨著我國科學技術(shù)的快速發(fā)展，電力配電網(wǎng)降損增效相關(guān)理論日益豐滿，相關(guān)技術(shù)日趨成熟，可保障配電網(wǎng)降損增效工作的順利開展。做好配電網(wǎng)降損增效工作，不僅有助于電力企業(yè)增加經(jīng)濟效益，更可為我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展添磚加瓦。