中國配電網(wǎng)經(jīng)濟運行現(xiàn)狀分析

趙瑋杰（牡丹江醫(yī)學(xué)院，黑龍江　牡丹江 157000）

中國配電網(wǎng)經(jīng)濟運行現(xiàn)狀分析

趙瑋杰
（牡丹江醫(yī)學(xué)院，黑龍江牡丹江 157000）

發(fā)展國民經(jīng)濟和提高人民生活水平需消耗大量的能源，而人口眾多、資源相對短缺是我國面臨的現(xiàn)實問題，因此節(jié)約能源是我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的一項長遠戰(zhàn)略方針?！敖ㄔO(shè)節(jié)約型社會，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展”是我國的基本國策，而節(jié)約用電又是節(jié)能工作中的重要部分。2011年國務(wù)院公布《關(guān)于“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》，提出力爭使全國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降16%。電力作為節(jié)能降耗的重點行業(yè)，供電企業(yè)在輸電、配電、供電、用電等環(huán)節(jié)開展經(jīng)濟運行，對實現(xiàn)“十二五”節(jié)能降耗目標有重大意義。

變壓器；經(jīng)濟運行；配電線路；無功補償

電力工業(yè)是重要的能源生產(chǎn)、輸送和分配部門又是耗能大戶。電力作為一種優(yōu)質(zhì)二次能源，不僅方便使用且清潔環(huán)保，被廣泛應(yīng)用于關(guān)系國計民生的諸多領(lǐng)域。根據(jù)相關(guān)資料估算：從發(fā)電到供電再到用電的過程中，廣義電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備（包括發(fā)電機、變壓器、線路、電動機等）的電能損耗之和約為發(fā)電量的28%～33%，由圖1可知電網(wǎng)各部分電能損失率。2010年國家發(fā)改委公布：當(dāng)年全國發(fā)電量41 413億kWh，平均標煤耗335g/kWh，線損率6.5%。由此可計算出電網(wǎng)供電線損電量約2 691.9億kWh，有11 595億～13 666億kWh電能損耗在廣義電力系統(tǒng)中，這相當(dāng)于消耗約 4.58億噸標準燃煤，可見電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行節(jié)能潛力之大。10kV配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)距離用戶最近的環(huán)節(jié)，電能損耗也相當(dāng)大，故開展10kV配電網(wǎng)經(jīng)濟運行的研究對電力系統(tǒng)節(jié)能降損有著重要而積極的作用。

圖1　電網(wǎng)電能損失率構(gòu)成圖

配電網(wǎng)經(jīng)濟運行節(jié)省電能和燃煤的同時，還可有效減少二氧化碳和二氧化硫的排放，將大大緩解資源和環(huán)境壓力，獲得相當(dāng)可觀的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。因此，開展對配電網(wǎng)經(jīng)濟運行技術(shù)的研究意義重大。

電網(wǎng)經(jīng)濟運行技術(shù)是建立在保證電網(wǎng)安全可靠運行和供電質(zhì)量良好的基礎(chǔ)上，以電力線路和設(shè)備為研究對象，依據(jù)計算或監(jiān)測得到的它們在各種運行參數(shù)、工況負載和運行條件下的損耗來優(yōu)化調(diào)整變壓器和線路的運行方式或條件、“分層分區(qū)”補償電網(wǎng)無功損耗、合理調(diào)度和分配負載、改善電網(wǎng)運行結(jié)構(gòu)等，實現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟運行和高效節(jié)能。

海內(nèi)外的很多專家學(xué)者對配電網(wǎng)經(jīng)濟運行技術(shù)做了深入的研究和大量的試驗。配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行技術(shù)研究集中在運行前的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運行中節(jié)能降耗措施。目前，配電網(wǎng)經(jīng)濟運行技術(shù)研究集中在如下領(lǐng)域。

（1）變壓器的經(jīng)濟運行。首先，在資金允許的前提下盡量采用高效能低損耗的新型變壓器；其次，也可采取優(yōu)選變壓器的運行方式、調(diào)節(jié)變壓器的電壓分接頭和負載率、改善變壓器的工作環(huán)境等方法來充分利用現(xiàn)有變壓器實現(xiàn)節(jié)能降耗。我國在變壓器經(jīng)濟運行方面開展研究較早，發(fā)現(xiàn)并總結(jié)了一系列完善的理論和工程計算方法，頒布了該領(lǐng)域的技術(shù)標準《工礦企業(yè)電力變壓器經(jīng)濟運行導(dǎo)則》，使變壓器的經(jīng)濟運行做到有章可循。

（2）優(yōu)化配電網(wǎng)無功補償，提高功率因數(shù)。配電網(wǎng)中輸送大量無功功率，必將使有功網(wǎng)損加劇。若能使配電網(wǎng)中的無功電流不跨區(qū)跨層遠距離流動，系統(tǒng)網(wǎng)損和電能質(zhì)量都將明顯改善。常用的無功優(yōu)化方法是在電網(wǎng)中無功缺額較大的節(jié)點并聯(lián)電容器進行補償，來消除無功功率遠距離輸送的弊端。

（3）合理調(diào)整配電網(wǎng)運行電壓。由于配網(wǎng)中變壓器的銅耗和線路的有功損耗都反比于配電網(wǎng)運行電壓的平方，并且以上兩者的損耗都是配網(wǎng)損耗的主要部分，所以可以通過適當(dāng)升高配電網(wǎng)的運行電壓或合理投切變壓器相應(yīng)的分接頭來降低配電網(wǎng)的損耗。

（4）平衡配電網(wǎng)相間負載。由于配電網(wǎng)中變壓器和線路的單相用電負荷比重較大，導(dǎo)致三相負載不平衡，而三相負載的不平衡度越大，其損耗也就越大。因此，如何平衡配電網(wǎng)的三相負荷分布進而實現(xiàn)配電網(wǎng)節(jié)能降耗，是值得深入研究的重要方向。

（5）配網(wǎng)重構(gòu)。配網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)是指在保證配網(wǎng)呈輻射狀、滿足饋線熱容、電壓質(zhì)量要求和變壓器容量等的前提下，改變分段開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)的開斷，使配網(wǎng)某些指標（線損、負荷平衡或電壓質(zhì)量等）最優(yōu)。解決配網(wǎng)重構(gòu)問題的方法主要有遺傳算法人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)等，鑒于配網(wǎng)重構(gòu)極為復(fù)雜，這些算法的計算速度尚難以達到實時運行，目前配網(wǎng)重構(gòu)的計算僅應(yīng)用于運行前的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中。

（6）設(shè)備改造。設(shè)備改造主要包括電網(wǎng)升壓、使用新型節(jié)能設(shè)備、使用粗導(dǎo)線等。由于需投入大量資金，因此在大規(guī)模設(shè)備改造前需進行詳細的技術(shù)經(jīng)濟比較。

10.3969/j.issn.1673-0194.2016.17.079

F403.7

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1673-0194（2016）17-0146-01

2016-05-19