節(jié)約型供電企業(yè)的電網(wǎng)節(jié)能技術(shù)

文/王俊融　歐家祥　張俊瑋　楊婧　宋強(qiáng)

1　節(jié)約型供電企業(yè)的基本概念

所謂“節(jié)約型供電企業(yè)”主要指的是在生產(chǎn)經(jīng)營過程中，秉承科學(xué)發(fā)展的基本原則，堅持以節(jié)約資源為生產(chǎn)的基本出發(fā)點(diǎn)，最大限度地降低生產(chǎn)中的能耗。當(dāng)前構(gòu)建節(jié)約型供電企業(yè)必須構(gòu)建完善的節(jié)約型技術(shù)支持體系，在技術(shù)設(shè)備上進(jìn)行不斷更新與改革，創(chuàng)新工藝流程，開發(fā)新能源，提高生產(chǎn)效率。

按照供電企業(yè)資源結(jié)構(gòu)特征，通常可將節(jié)約型技術(shù)支持體系分為如下3大子系統(tǒng)：

（1）生產(chǎn)資源節(jié)約技術(shù)子系統(tǒng)，生產(chǎn)資源指的是在供電企業(yè)生產(chǎn)中所需要的相關(guān)資源，不僅包含電網(wǎng)能耗方面的相關(guān)需求，而且還包含與電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)營相關(guān)的電氣設(shè)備與材料；

（2）后勤資源節(jié)約技術(shù)子系統(tǒng)，后勤資源主要包括水資源如辦公用水、施工用水等，還包含一些車隊用油、液化石油氣等自用能源，此外還包括計算機(jī)耗材等；

（3）需求側(cè)管理技術(shù)子系統(tǒng)，需求側(cè)資源則是電力用戶在配送電能中，所節(jié)約的電量。

2　電網(wǎng)節(jié)能技術(shù)

2.1　電網(wǎng)規(guī)劃

電網(wǎng)規(guī)劃要實(shí)現(xiàn)配電設(shè)備與負(fù)荷用量的相互協(xié)調(diào)，不僅要在電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)層面上進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，而且還要提高預(yù)測的能力，但不管采取何種預(yù)測方式，其目的都在于降低預(yù)測誤差，增強(qiáng)電網(wǎng)的有效利用率。通過電力設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，以滿足城市的用電需求，促使電力行業(yè)得以持久、有序地發(fā)展。

在進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃中，首先要對電壓結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)布設(shè)，將電壓配置調(diào)整到最佳狀態(tài)，在對電網(wǎng)各個等級進(jìn)行電壓分布中，要將降低能耗損失作為主要衡量標(biāo)準(zhǔn)，提高電壓負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性。當(dāng)前，電網(wǎng)分布要以電壓等級分配為基本出發(fā)點(diǎn)，尤其要對某一特定區(qū)域內(nèi)用戶的用電情況進(jìn)行實(shí)時掌握，經(jīng)過綜合分析后在供電容量與供電安排上進(jìn)行資源地科學(xué)配置，盡可能地減少資源地?zé)o故浪費(fèi)現(xiàn)象，增強(qiáng)供電的效率。

2.2　電網(wǎng)運(yùn)行

要從根本上實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)，首先需按照電網(wǎng)的基礎(chǔ)配置對電網(wǎng)容量加以明確，其次按照電網(wǎng)的年度運(yùn)行狀況對電網(wǎng)的設(shè)計進(jìn)行科學(xué)配置，以此實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。除了在電網(wǎng)配置方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計后，還需改進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)，通過電網(wǎng)技術(shù)地不斷革新，可滿足電網(wǎng)運(yùn)行各個階段的需求，在確保經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，降低電力能耗，發(fā)展集約型的生產(chǎn)模式。在對電網(wǎng)運(yùn)行時間安排方面，需符合如下要求：

（1）若電網(wǎng)的層次等級較高，則高層次的電網(wǎng)對下級電網(wǎng)進(jìn)行供電時，不僅要確保所供應(yīng)的電網(wǎng)滿足需求，而且也要考慮電網(wǎng)的安全性等級，在電網(wǎng)模式的規(guī)劃設(shè)計中要綜合權(quán)衡，從各個層面對電網(wǎng)中存在的問題進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

（2）較高層次的電網(wǎng)對于下級電網(wǎng)，要在確保損耗最低的基礎(chǔ)上，負(fù)荷在進(jìn)行其他回路中產(chǎn)生的電力較為穩(wěn)定，即便處于極端狀態(tài)下，電力運(yùn)行過程中也不會出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，提高電力運(yùn)行的穩(wěn)定性。

（3）在對電網(wǎng)運(yùn)行時間的安排方面，要確保運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計可滿足相關(guān)要求，而且在降低能耗的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

（4）為了避免電網(wǎng)運(yùn)行中不良現(xiàn)象的發(fā)生，技術(shù)人員應(yīng)對電網(wǎng)地運(yùn)行狀況進(jìn)行定期檢查，及時排除一些故障因素，并采取有效的措施加以控制，確保電網(wǎng)地安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3　電網(wǎng)檢修

若電網(wǎng)設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生故障，技術(shù)人員應(yīng)對電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行停電檢修，在檢修中必須將負(fù)荷的轉(zhuǎn)移達(dá)到平衡狀態(tài)，將已被轉(zhuǎn)移線路的負(fù)荷降至最低，倘若設(shè)備運(yùn)行中遇到突發(fā)狀況時，電網(wǎng)負(fù)荷會進(jìn)行自動轉(zhuǎn)移。要注意的是在進(jìn)行電網(wǎng)設(shè)備停電檢修時，應(yīng)嚴(yán)格按照科學(xué)的操作流程進(jìn)行規(guī)范操作，將事故發(fā)生幾率降至最低。一般而言，采取精益生產(chǎn)的管理思路，優(yōu)化檢修流程，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)檢修地科學(xué)化管理，促使各項工作的順利開展。

2.4　電網(wǎng)設(shè)備

現(xiàn)選取10kV、35kV主變壓器進(jìn)行電網(wǎng)設(shè)備節(jié)能技術(shù)指標(biāo)的研究，對于10kV級電網(wǎng)設(shè)備來說，在正常工作中，變壓器銅損失量占到總損失量的30%～35%，鐵損失量達(dá)到65%～66%。對35kV級電網(wǎng)設(shè)備來說，設(shè)備運(yùn)行過程中銅損失量占到總損失量的34%～36%，鐵損失量達(dá)到64%～66%。

圖1：70%高峰日損失電量的兩個電壓等級變壓器的損失情況

電網(wǎng)設(shè)備在高峰用電期間日損失電量的兩個電壓等級變壓器的損失情況如圖1所示，在用電高峰期，不管是銅損失量還是鐵損失量，10kV級的變壓器損失量均＞35kV級的變壓器損失量。隨著電網(wǎng)容量地不斷擴(kuò)大化，電網(wǎng)設(shè)備中所配置的變壓器容量也會較之前出現(xiàn)明顯的增長，也會使高峰期間兩個不同級別的變壓損失量趨于平緩。通過綜合權(quán)衡，在電網(wǎng)設(shè)備變壓器的選擇中應(yīng)選擇低耗能的變壓器設(shè)備，這樣可起到節(jié)能的目的。

2.5　線損管理

線損管理主要是對線損管理從傳統(tǒng)的統(tǒng)計模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫€損監(jiān)控，構(gòu)建全網(wǎng)覆蓋的精細(xì)化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效的信息管理平臺。實(shí)施的具體細(xì)則如下：

（1）技術(shù)人員可將系統(tǒng)在同一時間內(nèi)的電能量信息進(jìn)行采集與分析，繪制出變化曲線圖，這樣可提高線損計算的精確性。借助線損曲線圖，也能方便技術(shù)人員及時掌握主要的損耗點(diǎn)部位，找出電量異?，F(xiàn)狀，以便采取有效的措施加以改進(jìn)。

（2）通過手工抄表或采集系統(tǒng)的方式獲取到非實(shí)時電能量，從而對線損情況進(jìn)行準(zhǔn)確地分析，考慮到不同計量點(diǎn)電能量信息之間的差異性，因此應(yīng)選擇一段周期較長的時間，對線損的變化情況進(jìn)行分析，找出引發(fā)線損異常的主導(dǎo)因素，及時加以改進(jìn)。

3　節(jié)約型供電企業(yè)電網(wǎng)節(jié)能降耗的有效應(yīng)對策略

3.1　主變壓器節(jié)能

對于節(jié)約型供電企業(yè)來說，在進(jìn)行電網(wǎng)節(jié)能技術(shù)探究中，主變壓器的節(jié)能效率高低是值得關(guān)注的地方，其直接關(guān)系著整個電網(wǎng)地節(jié)能效率。當(dāng)前，供電企業(yè)所使用的主要是35kV的變壓器，其容量達(dá)到20MVA，但就當(dāng)前我國電力發(fā)展現(xiàn)狀，可將變壓器容量進(jìn)行有效降低，將耗能較高的變壓器進(jìn)行逐步替換，在提高變壓器工作效率的同時達(dá)到節(jié)能環(huán)保的要求。

3.2　配電變壓器節(jié)能

供電企業(yè)在選擇配電變壓器方面也應(yīng)將節(jié)能作為考慮的主要因素，通過綜合分析后選擇型號為S11、SHB11系列的圈鐵芯節(jié)能變壓器與非晶合金節(jié)能變壓器相結(jié)合，一方面可節(jié)省資源，降低能耗，另一方面也能大大增強(qiáng)配電變壓器的工作效率。各大供電企業(yè)應(yīng)與時俱進(jìn)，對傳統(tǒng)的配電變壓器要進(jìn)行定期維修，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際現(xiàn)狀，適當(dāng)更換一些高效能低能耗的配電變壓器設(shè)備，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

3.3　變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

（1）對于35kV的電力變壓器來說，其運(yùn)行負(fù)載率的范圍控制在20%～80%額定容量；而110kV的電力變壓器運(yùn)行負(fù)載率的范圍則控制在15%～80%額定容量。

（2）變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行率的核算方式是按照調(diào)度自動化的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次統(tǒng)計，最終所得出的結(jié)果作為考核的主要參照標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)考核采取日、月、季、年周期進(jìn)行考核，并將所獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總分析，考核合格率達(dá)到90%以上即可判定為達(dá)到節(jié)能的目的。

3.4　電能表節(jié)能

在電網(wǎng)節(jié)能的眾多系統(tǒng)中，電能表節(jié)能是其中最為關(guān)鍵的組成成分。在一定范圍內(nèi)，供電企業(yè)要對用戶所使用的電能表進(jìn)行分析，判斷其是否屬于高能耗電能表，如若耗能較高應(yīng)進(jìn)行更換?？紤]到電表在使用中也存在一定的耗能性，再加之電能表在啟動的瞬間需要強(qiáng)大的電流，通過分析后最終選取電子電能表可降低能耗。

3.5　降低配電網(wǎng)線損

在電網(wǎng)分布中，低壓網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)線損程度較高，所以供電企業(yè)應(yīng)尋求有效地技術(shù)改進(jìn)低壓電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，盡可能地降低能耗。一般采取的方法是減少低壓線路的供電半徑與供電負(fù)荷量。

3.6　電網(wǎng)檢修節(jié)能措施

傳統(tǒng)地電路檢修中，供電企業(yè)先進(jìn)行停電操作后，由專業(yè)維修人員進(jìn)行檢修，但這種方式會增加電能地?zé)o故浪費(fèi)，因此積極引入現(xiàn)代化檢測技術(shù)，盡量在不停電地情況下進(jìn)行高效率地檢修，提高設(shè)備地運(yùn)行效率，為人們的生活帶來極大的便捷。

4　結(jié)束語

綜上所述，建立節(jié)約型電力企業(yè)可使企業(yè)運(yùn)營成本降低，減少能源的消耗，提高企業(yè)的競爭力。推行節(jié)約型供電企業(yè)貫徹現(xiàn)代化企業(yè)發(fā)展的重要體現(xiàn)。因此要鼓勵電力企業(yè)積極對技術(shù)進(jìn)行改革，為社會提供更加穩(wěn)定、高效的電力資源，實(shí)現(xiàn)社會的持續(xù)化發(fā)展。