配電網(wǎng)極限線損分析及降損增效優(yōu)化管理

王續(xù)芳 潘曉華 代兵琪

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗量日益增大，要求國家大力發(fā)展節(jié)能行業(yè)，憑借技術(shù)的發(fā)展減少日常生產(chǎn)生活中能源的不必要消耗。因此，需要優(yōu)化配電線路，分析配電網(wǎng)極限線損，并提出降損增效優(yōu)化措施，降低電能在運(yùn)輸使用過程中的損耗。通過對配電網(wǎng)極限線損的分析與對降損增效優(yōu)化措施的研究，可做到對配電網(wǎng)電力消耗的控制，消除電力資源的無謂損壞，提高電能使用效率，在確保用戶正常用電的同時(shí)做到節(jié)能降損，保障電力生產(chǎn)企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；極限線損分析；降損增效；優(yōu)化管理

中圖分類號：TM744 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，出現(xiàn)配電網(wǎng)線損是不可避免的，也是一種較為頻繁的現(xiàn)象?，F(xiàn)代社會(huì)更加注重低碳環(huán)保、節(jié)能降耗，在這種理念下，我們要全面提高能源節(jié)約，提高電力能源的利用率，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加平穩(wěn)、安全可靠，電力質(zhì)量更高，就必須要在降損工作上狠下功夫，重點(diǎn)關(guān)注。本文立足管理的角度出發(fā)，就如何進(jìn)一步加強(qiáng)對配電網(wǎng)線損的管理提出一些思路看法，供參考。

1配電網(wǎng)線損的主要原因

電力系統(tǒng)處在一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境下，產(chǎn)生配電網(wǎng)線損的原因也是多方面的，但主要還是來源于以下幾個(gè)方面：首先，從現(xiàn)階段的電力運(yùn)行技術(shù)來講，配電網(wǎng)在進(jìn)行電力輸送的過程中，供電設(shè)備、線路、以及電網(wǎng)的運(yùn)行負(fù)荷，本身就會(huì)造成配網(wǎng)出現(xiàn)線損。伴隨近年來科學(xué)技術(shù)的不斷提高，這種由于系統(tǒng)運(yùn)行的技術(shù)問題帶來的不可避免的線損也得了較好的改善。因此，在降低配網(wǎng)線損措施上，提高運(yùn)行技術(shù)是關(guān)鍵，強(qiáng)化管理是保障。企業(yè)要高度重視電網(wǎng)運(yùn)營的管理工作，因地制宜，根據(jù)實(shí)地用戶和企業(yè)自身的特點(diǎn)和發(fā)展目標(biāo)，建立健全的運(yùn)營管理體系，通過科學(xué)分析找到不足，并持續(xù)改進(jìn)不斷優(yōu)化，降低配網(wǎng)線損，提高電力質(zhì)量。

2配電網(wǎng)線損問題概述

2.1線損管理未得到高度重視

電力企業(yè)至今仍未制定出科學(xué)合理的條例，在實(shí)際線損管理過程中，缺乏強(qiáng)而有力的監(jiān)督，采取的降損方式亦存在嚴(yán)重不足。電力企業(yè)忽視線損管理重要性，沒有提供充分的人力、財(cái)力以及技術(shù)方面的支持。即便在電力企業(yè)日常運(yùn)營過程中，常常會(huì)涉及到線損管理的相關(guān)問題，但由于企業(yè)部門本身都有著規(guī)定的任務(wù)，未做到高度重視線損管理工作。

2.2農(nóng)村地區(qū)的線損情況嚴(yán)重

在我國農(nóng)村地區(qū)，10kV配電網(wǎng)得到普遍應(yīng)用。當(dāng)前，農(nóng)村改革和社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)整體發(fā)展，國家已針對農(nóng)村地區(qū)開展農(nóng)網(wǎng)改造，大型變壓器漸漸出現(xiàn)。分析當(dāng)前農(nóng)村用電的整體狀況發(fā)現(xiàn)，電能供給量太大而用電量較少的問題嚴(yán)峻，導(dǎo)致負(fù)載過低，甚至造成配電網(wǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重的線損問題。

3降損增效的技術(shù)措施

3.1優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

我國建設(shè)較早的配電網(wǎng)（老城區(qū)等處）有建設(shè)時(shí)間較長、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題，因此在進(jìn)行配電網(wǎng)的降損增效時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意將此類配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)改造得更為合理，從而優(yōu)化不急、降低線損；在我國農(nóng)村等地，存在配電網(wǎng)線路過長、用戶與供配電站間距離不合理的問題，應(yīng)當(dāng)優(yōu)化此類配電網(wǎng)的線路結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的短半徑，減少運(yùn)輸路線長度，從而減少線損。

3.2優(yōu)化配電網(wǎng)中的變壓器布局

在配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，為了實(shí)現(xiàn)配電變電站的低壓側(cè)以輻射方式向周邊區(qū)域配電，應(yīng)當(dāng)將變壓器設(shè)置在周邊區(qū)域的用電負(fù)荷中心，防止迂回供電情況的發(fā)生；對于農(nóng)村區(qū)域的配電網(wǎng)，應(yīng)當(dāng)注意避免將配電變壓器建造在村外的情況，這種用樹狀形的供電方式從村外引入低壓線路與村內(nèi)各負(fù)荷點(diǎn)進(jìn)行連接的方法并不合理；變壓器空載運(yùn)行的無功損耗約為其額定容量的1/40，這也是造成線損的原因之一，因此應(yīng)當(dāng)將配電網(wǎng)中的配單變壓器設(shè)置在靠近負(fù)荷中心的位置。

3.3配電線路無功補(bǔ)償?shù)氖褂迷?/p>

在電力系統(tǒng)輸送電能的過程中會(huì)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(diǎn)，往往安裝380V配電線路無功補(bǔ)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(bǔ)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(jìn)行無功補(bǔ)償，可以穩(wěn)定電能輸送時(shí)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(shí)，提升供電的經(jīng)濟(jì)效益。

3.4配電線路無功補(bǔ)償配置方法

變電站通過運(yùn)用并聯(lián)電容器實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)輸電網(wǎng)的統(tǒng)一補(bǔ)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(bǔ)償裝置一般鏈接在高壓電力配電設(shè)備上，以使得無功補(bǔ)償配置能夠更好地運(yùn)作。該方式對相關(guān)設(shè)備的維護(hù)要求較低，方便及時(shí)進(jìn)行檢測與

維護(hù)，且對配電系統(tǒng)的管理要求低，能夠極好地滿足補(bǔ)償要求。為保障配電線路輸送功率達(dá)到無功輸送要求，同時(shí)防止因加大輸電功率導(dǎo)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(bǔ)償裝置。然而，這就會(huì)導(dǎo)致對無功補(bǔ)償裝置的操作過于頻繁，人工成本和設(shè)備損耗增大。

3.5減少無用功的耗費(fèi)

目前的電網(wǎng)運(yùn)行機(jī)制下，不平衡的三相電負(fù)載、無功補(bǔ)償不足等問題仍然存在。變電器的使用過程中，勢必會(huì)產(chǎn)生一些無功功率，這些無功功率的損耗較高，不容忽視。因此，要對配電網(wǎng)進(jìn)行降損工作，必須要考慮變壓器的降損問題。合理的布局和配置無功補(bǔ)償設(shè)備是降低損失的關(guān)鍵。配電企業(yè)在日常運(yùn)營時(shí)，對無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)是降損的重要環(huán)節(jié)。缺少基本維護(hù)和保養(yǎng)的無功補(bǔ)償設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量電損，而設(shè)備裝置的利用率在維護(hù)后可以得到顯著提高。根據(jù)配電網(wǎng)特點(diǎn)選擇合適容量的變壓器也可以降低配電網(wǎng)電損率。負(fù)荷率過小或過大都容易引起較高的電損。通常，變壓器所選擇的負(fù)荷率在70%左右。

3.6其他措施

在我國，配電網(wǎng)的發(fā)展勢頭猛、速度快，這也導(dǎo)致了缺陷、危險(xiǎn)等殘留的必然，因此，從專業(yè)角度對早期建設(shè)、老化嚴(yán)重的配電網(wǎng)工程進(jìn)行及時(shí)改造具有非常重要的意義。從技術(shù)方面來說，還應(yīng)當(dāng)注意以下幾方面：a.通過減少導(dǎo)體的電阻減少其產(chǎn)生的熱量，從而實(shí)現(xiàn)對電能的充分利用，一方面減少電能浪費(fèi)，另一方面預(yù)防電擊穿等事故；b.應(yīng)當(dāng)更重視配電網(wǎng)的整體線路規(guī)劃的合理性，避免出現(xiàn)線路過長、線路過雜、粉質(zhì)過多等問題，改造線路容量較小的配電網(wǎng)，減少并不必須的電能損耗；c.在選擇兩個(gè)位置之間的線路規(guī)劃方案時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇最短方案，減少線路傳輸過程中電能的浪費(fèi)。

結(jié)束語

綜上所述，經(jīng)過長時(shí)間的實(shí)踐摸索和理論研究，已經(jīng)形成了多種線損計(jì)算和預(yù)測方法。供電企業(yè)可以根據(jù)理論模型計(jì)算的線損結(jié)果，優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改變電源點(diǎn)位置，并合理設(shè)計(jì)變壓器負(fù)荷量等，有效降低配電網(wǎng)的線損率。此外，可以通過分析實(shí)際線損率和理論線損率的差值來研究影響供電企業(yè)電網(wǎng)運(yùn)行效率的原因，采取技術(shù)降損和管理降損手段切實(shí)降低配電網(wǎng)的電能損失，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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（作者單位：國網(wǎng)山東省電力公司臨沂供電公司）