摘要:輸配電系統(tǒng)中的電能損耗是很大的,其中有10%左右的電能消耗是由于輸電系統(tǒng)造成的,而配電網造成的電能損耗占比更大。文章旨在研究分析輸配電系統(tǒng)如何進行電能損耗分配的問題,以計算電能的損耗和如何分配電力損耗為著重點入手,正確地選擇電力變壓器和如何使用。
關鍵詞:輸配電系統(tǒng);電能損耗;電力市場;電能損耗分配
中圖分類號:TM715 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)17-0124-02
如何減少電能的損耗以及如何節(jié)約能量資源已經成為電力市場的一個重要問題,也是國家大力推行的政策,可以有效的提高電能的合理分配和降低輸配電成本。本文根據計算配電網的電能損耗,分析研究了減少輸配電系統(tǒng)電能損耗的方法,具體情況如下。
1 電能損耗的計算
配電系統(tǒng)中以配電線路以及配電變壓器所造成的電能損耗為主要損耗部分,減少電能的損耗和提高電能的管理是關鍵問題,而計算輸配電系統(tǒng)的電能損耗是解決問題的主要方法,這種方法可以作為減少電能損耗工程中的主要參考指標。
1.1 輸電線路造成的電能損耗
電力線路中運行情況與電能損耗的情況是與時間有很大關系的,比如某條線路在一段時間的電能損耗量是無數個階段時間段中電能損耗量的總和。通過計算的方法發(fā)現,輸電線路中有功功率越高,耗電能越高;輸電線路中無功功率的平方值越大,電能耗損越大;線路電阻越大,電能損耗越大;輸電電壓的平方值越大,電能損耗越小。
1.2 變壓器造成的電能損耗
電力線路的運行中,有功功率以及無功功率均會引起電能的損耗,所以這兩種問題也是配電變壓器所造成的電能損耗的一部分原因。配電變壓器所造成的電能損耗和其空載情況、負載情況、電阻電壓百分比值成正比關系,而與供電的功率值的平方成反比關系。
2 輸配電損耗的合理分配方法
對于輸配電系統(tǒng)電能損耗的分配問題,已經引起了國內外相關學術人員的重視,首先根據現有的研究資料可把輸電損耗的分配方法分為四大類:
2.1 按照比例進行分配,原理簡單,為普遍運用的方法之一
此種方法是根據輸電網中的損耗節(jié)點和負荷功率的大小進行正比的分配。而對于發(fā)電以及負荷功率在電網中的作用欠考慮,并且在發(fā)電方的設定以及負荷方電能損耗的比例兩方面中,但需要人為地進行安排。
2.2 MW-Mile Method(MWM)的方法
此種方法首先是計算交易中造成的線路功率問題,而輸配電損耗的分配是根據傳輸功率的值乘以線路長度的方法成正比進行。這種方法解決了部分按著比例進行分配的弊端,但是沒有全面地參考無功功率在電能損耗中的影響,對于交易中的禍合作用也沒有綜合地分析。
2.3 微增損耗法(Incremental Transmission Loss Methods)
微增損耗法在輸配電系統(tǒng)中已經有很長時間的應用過程,所以對其的應用和其產生的效果得到一定的認可,是一種普遍被應用的降低電能損耗的手段。而其普遍被應用在電力經濟系統(tǒng)中。一般情況下,運用微增損耗的方法對電能損耗進行分配會造成收益盈余口,所以要對其進行相應的處理,以避免出現收益盈余口的問題,而且微增損耗法不是具備唯一性的方法。根據微增損耗法的積分對發(fā)電以及負荷方總結出了電能損耗的分配法,但對于負荷的分配系數以及損耗供給的系數需要人為地進行計算指定。
2.4 功率分解法(Power Decomposition Methods)
功率分解法是以電網中電能損耗總量的表達式或者是一段線路電能損耗的表達式為基礎,并結合阻抗的問題或者是根據電路原理計算的返程來進行運算。通過運用這種方法來得出各種參數為變量的電能損耗的分解方程式。
配電系統(tǒng)在電能損耗的分配方法上和輸電系統(tǒng)的電能損耗分配的原理是很接近的,但是根據其不同點也有其獨有的特殊性,目前來看對于配電系統(tǒng)的電能損耗分配方法的探討分析還是相對比較少的。下面根據現有的研究資料,對電能損耗合理分配問題中存在的問題進行總結,有以下兩方面:
2.4.1 按照比例進行分配的問題。以上的幾種方法均不能夠把電能的損耗量合理、平均、同步地分配給電網中的用戶及其電源負荷,都需要人為地去指定分配情況,在當今的電力市場復雜多變的現況中是很難被認可和應用的。
2.4.2 潮流與電能損耗的關系。在整個輸配電系統(tǒng)中,一般情況下市場的每次交易都會造成電能的損耗,也有一些特殊情況除外,有些交易中甚至降低了輸配電系統(tǒng)的總的電能損耗,可能是因為在這個交易中線路導致的潮流與主導潮流是兩個反方向。
潮流與主導潮流程相反方向的現象也叫做反向潮流,它在帶電力系統(tǒng)中是非主觀存在的。在電力交易中,反向潮流表現在電能損耗分配的最終結果中,所以輸電損耗是不是得到了合理的分配,其重要的判斷方法就是交易中是否有反向潮流情況的發(fā)生,若存在反向潮流,在電能損耗分配的最終結果中就可能發(fā)生負值的情況。
3 對于降低網絡中電能損耗的方法
在整個輸配電系統(tǒng)網絡中,降低電能的損耗也就是降低線路中電能損耗和變壓器中的電能損耗,歸納方法有以下三種:
(1)有效適當地分配無功功率。在整個電網中傳輸無功功率的時候,會提高功率損耗率和電能損耗值,并且會造成電壓的下降,所以應該安置相應的無功功率設備進行平衡和補償?,F階段中,無功功率的調度以及隨機補償一般都是應用電子計算機進行和計算。
(2)有效減少電壓的變換數量,因為實施電壓的變換,會造成有功功率的消耗,一般每一變換要耗損1.5%左右的有效功率,因此要盡可能地降低變壓的數量。
(3)對于整個輸配系統(tǒng)的線路分布問題。對整體線路問題要適當地進行布設,盡可量減少重復的負荷線路和線路曲折繁瑣的布線情況,以便降低輸配電系統(tǒng)中線路造成的電能損耗,其中變壓器的最適宜安置在負荷中心位
置上。
4 結語
如何減少電能的損耗以及如何節(jié)約能量資源已經成為電力市場的一個重要問題,也是國家大力推行的一項政策。因此輸配電系統(tǒng)的電能損耗分配問題就成為了電力市場中首要需解決的問題。減少電能的損耗即節(jié)約了電力能源,在響應了國家政策的同時也為國家節(jié)約能量做出了一定的貢獻,并且也幫助了企業(yè)減少輸配電系統(tǒng)的成本。節(jié)約電能的工作不僅僅是電力部門人員的工作內容,也是有自己獨立配電網企業(yè)工作中重要的內容,是首要解決的問題之一。近年來,“節(jié)能減排”的政策在國家以及相關部門的重視下,不斷地開展推進,而作為能源企業(yè)之一的煤炭行業(yè),對于電能損耗的減少是必須要堅持的。要運用當前最先進的技術手段,并不斷地改革和探索對于電能損耗分配的方法,以便增強配電網電能損耗分配的問題,增強其管理指標,降低企業(yè)的能源成本,使企業(yè)的效益最
大化。
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作者簡介:張?zhí)斐桑?968—),男,山東人,供職于延邊供電公司,研究方向:配電系統(tǒng)運行管理。