配電網(wǎng)綜合節(jié)能改造及電能質(zhì)量提升

溫剛

摘要：電力能源作為當(dāng)前最重要的能源形式，因此電力企業(yè)轉(zhuǎn)變能源消耗方式、推行節(jié)能減排既是自身發(fā)展的需求，也是社會(huì)發(fā)展的要求。采用更先進(jìn)實(shí)用的技術(shù)，搭建更科學(xué)合理結(jié)構(gòu)的新型配電網(wǎng)，以提升電能質(zhì)量，就成為了當(dāng)前電力企業(yè)推行節(jié)能減排的重要方向。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);節(jié)能改造;電能質(zhì)量

引言

隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推行，電力企業(yè)在電網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中要積極應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，減少電力運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的電能損耗情況，這對(duì)于我國電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展有著一定的積極意義。

1配線網(wǎng)綜合節(jié)能現(xiàn)狀

配電網(wǎng)節(jié)能從形態(tài)來看可以分為三大類：規(guī)劃建設(shè)減損節(jié)能、生產(chǎn)運(yùn)行降損節(jié)能、需求側(cè)節(jié)能。所謂配電網(wǎng)綜合節(jié)能，就是供電企業(yè)將上面三種不同形態(tài)、不同技術(shù)，在安全性、經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上綜合運(yùn)用于其管理的配電網(wǎng)，從而達(dá)成降低電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、管理的多環(huán)節(jié)的電網(wǎng)損耗以及用電損耗目標(biāo)系統(tǒng)化工程。對(duì)于電力企業(yè)來說，一直都高度重視配電網(wǎng)綜合節(jié)能改造，并且在不斷的深入探索以獲得更科學(xué)、更有效的實(shí)施方案。近些年來，各電力企業(yè)一直在持續(xù)推行各種節(jié)能改造試驗(yàn)，也在實(shí)踐領(lǐng)域做出了各種嘗試。比如，推行了供電模式優(yōu)化，試驗(yàn)了無功優(yōu)化配置，也應(yīng)用了節(jié)能變壓器、低壓無功補(bǔ)償器等新興設(shè)備，同時(shí)對(duì)相關(guān)軟件也在不斷更新，比如使用了線損管理系統(tǒng)等等;這些措施盡管也獲得了一定的節(jié)能效果，并且其中的一些技術(shù)也逐漸推廣應(yīng)用。但是，這些技術(shù)從根本上來說，都會(huì)在配電網(wǎng)的具體某一環(huán)節(jié)、局部作出的嘗試，所以盡管能夠發(fā)揮效果但是其整體效益并不顯著。對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)來說，需要一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)整體性的、綜合性的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化模型。

2配電網(wǎng)合理化設(shè)計(jì)

科學(xué)規(guī)劃建設(shè)供電半徑可以有效地提升電能的傳輸功率，降低線損，提高供電質(zhì)量。把10kV中壓配電線路架設(shè)在0.4kV線路的負(fù)載中心，可大大減小0.4kV配網(wǎng)的電能供應(yīng)半徑，使電壓質(zhì)量得到顯著上升。在10kV配電網(wǎng)的架設(shè)中，為滿足用戶可靠使用電能，應(yīng)把電源安放在負(fù)荷中心，當(dāng)電能供應(yīng)量不改變，配電網(wǎng)的電阻值相差不多時(shí)，添加支線數(shù)量可以減少損耗。架空絕緣導(dǎo)線是一種新型的架線材料，它大大提高了電能供應(yīng)的可靠性和穩(wěn)定性，有效地減少了短路故障，避免了比較大規(guī)模的停電，節(jié)省了線路的維護(hù)用工，提高了導(dǎo)線的利用率，可廣泛使用。

3配電網(wǎng)節(jié)能改造措施

3.1積極完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，合理選擇配電變壓器

技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)該電力網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際供電需求，積極完善電力運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，積極開展改進(jìn)和改造工程。解決部分電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)比較早地區(qū)電力網(wǎng)絡(luò)變電站穩(wěn)定性不足、供電基礎(chǔ)設(shè)備老舊、變壓器容量不足等問題。首先，在開展電網(wǎng)布局設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循“臨近原則”，也就是優(yōu)先考慮近點(diǎn)連接，縮短電能供給半徑范圍，避免出現(xiàn)長距離運(yùn)輸。如果存在長距離遠(yuǎn)點(diǎn)連接時(shí)，勢(shì)必要將整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，涉及到的費(fèi)用比較高昂。要根據(jù)實(shí)際情況，科學(xué)合理的選擇配電變壓器。著重考慮配電變壓器的規(guī)格，如容量參數(shù)、型號(hào)參數(shù)和尺寸參數(shù)等，并選擇合理的變壓器安裝位置，盡量將配電變壓器安置在總負(fù)荷量較小的位置，這樣能夠有效減少電力能源的損耗。選擇變壓器時(shí)要選擇質(zhì)量優(yōu)、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能性能突出的型號(hào)，盡量不選擇耗能比較高的變壓器。同時(shí)要防止變壓器出現(xiàn)過載問題，及時(shí)處理變壓器容量問題。

3.2變臺(tái)控制

在配電線路中，變壓器同樣是較為重要的損耗電能的中間設(shè)備。在對(duì)變壓器進(jìn)行控制時(shí)，主要是從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。第一，變壓器的容量必須進(jìn)行明確標(biāo)識(shí)，盡量不出現(xiàn)一些負(fù)荷情況。功率因數(shù)的計(jì)算應(yīng)滿足嚴(yán)格、科學(xué)的基本條件。其次，應(yīng)該熟悉變壓器的數(shù)量。如果負(fù)載很大，應(yīng)該有多個(gè)變壓器。只有在負(fù)載處于第一級(jí)和第二級(jí)時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)這種情況。如果是三級(jí)負(fù)載，只需要一個(gè)變壓器。第三，必須找準(zhǔn)配電變壓器的類型。變壓器需要滿足節(jié)能效果好、噪聲小、損耗小等特點(diǎn)，在使用時(shí)，才能夠達(dá)到低能耗的目的。

3.3合理選擇供電半徑

一般，對(duì)輸配電線路的起點(diǎn)到終點(diǎn)距離稱之為供電半徑。若是供電半徑越長，線路的損耗也就越大。相對(duì)于不同電壓的線路，供電半徑設(shè)計(jì)要求也是不同的。線路電壓等級(jí)為35kV時(shí)，供電半徑不能大于30km;線路等級(jí)為10kV時(shí)，需要對(duì)線路負(fù)荷以及末端電壓損失和供電可靠性等因素結(jié)合起來進(jìn)行供電半徑的設(shè)置;相對(duì)于0.38kV或0.22kV的一些低壓配電線路，需要確保電壓水平符合要求，盡可能將線路電壓損失降低，因此供電半徑一般不能大于0.5km。除此之外，還需要對(duì)導(dǎo)線半徑和材質(zhì)進(jìn)行重視，通常，若是線徑越大，其電阻也就越小，負(fù)載能力也就越強(qiáng)，線損更小。在對(duì)經(jīng)濟(jì)和運(yùn)行成本綜合考慮的基礎(chǔ)上，確保能夠在對(duì)最大負(fù)荷要求滿足的基礎(chǔ)上，對(duì)線徑和材質(zhì)合理選取。

3.4電能智能調(diào)度技術(shù)

電能的智能調(diào)度也是配電網(wǎng)降損節(jié)能的一個(gè)重要方向，這種技術(shù)的應(yīng)用依賴于智能電網(wǎng)和智能系統(tǒng)的建設(shè)。只不過，智能電網(wǎng)的建設(shè)比較有難度，需要的資源也更多。智能電能調(diào)度技術(shù)發(fā)展和相關(guān)研究，其實(shí)更需要我們進(jìn)行大量的資金投入我們需要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、環(huán)境因素、用電量等事先做出準(zhǔn)確的評(píng)估，并針對(duì)電力運(yùn)輸所需要實(shí)現(xiàn)的具體電力運(yùn)輸功能進(jìn)行智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)選用最符合本地區(qū)智能電網(wǎng)搭建的材料，需要努力滿足智能的電能調(diào)度功能，與此同時(shí)降低電力運(yùn)輸過程的損耗，提升節(jié)能效果。

3.5無功補(bǔ)償

電能無功補(bǔ)償技術(shù)所運(yùn)用的方式分為以下幾類。首先，在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行補(bǔ)償，在某些設(shè)備負(fù)載較為穩(wěn)定或容量較大的情況，可以采用此方法。第二，若需要調(diào)整電力的經(jīng)濟(jì)適用性的話，就必須使用就地補(bǔ)償。在設(shè)備的前后都使用無功補(bǔ)償手段，無功補(bǔ)償效果更加突出。就補(bǔ)償效果而言，局部均衡補(bǔ)償法最為合適。通常采取此類方式時(shí)，緊挨母線設(shè)置并聯(lián)電容器即可，再將它設(shè)置成與調(diào)節(jié)裝置同步。如此設(shè)置，部分低端用戶能夠自行切至補(bǔ)償電容器，它能夠?qū)⑾到y(tǒng)的電流減到最低，使電網(wǎng)的功率損失降到最小。

3.6完成電能計(jì)量裝置的升級(jí)

要對(duì)電力系統(tǒng)中的電能計(jì)量裝置進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，及時(shí)淘汰老舊的計(jì)量裝置，例如電能表、計(jì)量用互感器、二次連接導(dǎo)線等，從而提高計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性和靈敏度，降低電能計(jì)量裝置對(duì)于電能的額外消耗。在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，電能計(jì)量裝置是不可缺少的計(jì)量設(shè)備，起到對(duì)用電量監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)的作用，其數(shù)量比較龐大。因此減少電力計(jì)量裝置的線損量，對(duì)于提升電能節(jié)約效果具有重要作用。

結(jié)束語

電網(wǎng)在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中，需要采用節(jié)能以及提高經(jīng)濟(jì)效益的方式確保其實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于線損問題針對(duì)性提出，并且采用科學(xué)合理的方式，加強(qiáng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性可以提升，對(duì)電網(wǎng)科學(xué)規(guī)劃，確保資金投入合理。

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