中低压配电网节能改造方案经济效益评估

中低压配电网节能改造方案经济效益评估
发表时间：2020-02-25T13:06:09.437Z 来源：《基层建设》2019年第29期作者：马强
[导读] 摘要：随着我国经济社会快速发展，电力成为人们日常生活中应用最为普遍的能源。

国网冀北电力有限公司围场县供电分公司河北承德 068450
摘要：随着我国经济社会快速发展，电力成为人们日常生活中应用最为普遍的能源。

尤其是近年来，人们的生活水平得到了普遍提高，电力消耗持续增加。

针对这一问题，我国电力行业输电时采用了中低压配电线路，大大提高了电力输送的效率和质量。

然而，中低压配电线路中也存在很多因素，导致电能损失增大，增加了电力运输的成本。

因此，根据电力系统的运行方式进行节能技术的研究，减少电能的消耗和浪费非常必要。

关键词：中低压配电网；节能改造方案；经济效益
引言
随着我国社会经济发展进程的不断加快，国民生活和工作的正常开展都离不开大量电能资源的支持。

人们的用电量日益增加，对配电线路配电质量的要求也日益提高。

因此，我国电力公司需要深入研究有效实现配电线路节能降耗工作目标的方法。

近年来，我国相继开展了大量的配电线路节能降耗相关课题研究，并取得了良好的研究成果。

1节能技术应用的重要作用
第一，满足人们日益增长的用电需求。

电力资源是推动各行业发展的主要能源动力之一，在电力输送的过程中，配电线在其中具有重要作用，运用节能技术，能够提高电力输送的效率，从而满足人们日常生活对电力的需求，同时推动各地区的协调发展。

第二，降低电力在运输过程的损耗。

电力运输损耗的问题，是电力行业中急需解决的问题之一，随着经济的发展，居民生活水平的提高，导致在电力方面的需求日渐增加，大量的电力资源在运输过程中被消耗，如果运用节能技术，能有效的解决上述问题。

2中低压配电网节能改造方案经济效益评估
2.1节能变压器
针对于当前我国所采用的变压器来说，还是一直沿用着传统的类型，但是这一传统类型的变压器已经不再适用当前社会的发展，需要进一步优化和完善变压器的容量设计。

其中非晶合金铁芯变压器在配电线路运行中有着良好的应用前景和趋势，因为非晶合金铁芯变压器的信噪比能够采取有效的措施进行控制，而且空载和运行的损耗特别低。

与此同时，非晶合金铁芯变压器还能够达到全封闭维护的作用。

所以说，合理的在配电线路中应用这一变压器将会大幅度的降低线路中所产生的各种损耗，促使变压器能够处于一种经济运行的状态中。

如果用相同电量的话，而通过使用这一种变压器将会实现低损耗的目的，所以，相关设计人员一定要注重采用合理的变压器来达到节能降耗的目的。

2.2选择合适的导线材料
应用中低压配电线路时，导体的性能和规格参数是导致能量产生损耗的重要因素。

因此，为了节能减耗，中低压配电线路必须使用合适的电线。

2.2.1选择合适截面积的导线
截面积对于导线的电阻有很大影响，所以在使用中低压配电线路的过程中，必须要对导线的截面面积进行合理选择。

通常，选择合适的导体横截面时需要考虑有功、无功和总功率。

在实际应用过程中，由于不同截面导线单位长度的固有电抗值变化不大，主要通过降低有功功率，达到节能降耗的效果。

2.2.2架空绝缘导线
在中低压配电线路上使用绝缘电线也能起到节能减耗的作用，因为绝缘线与裸线相比具有更多优点。

例如，防腐蚀性能好。

由于生丝的外层有一层外层，所以它比金属丝的氧化和腐蚀少，并且具有很强的耐腐蚀性，可以延长生产线的使用寿命。

此外，绝缘电线还满足了足够坚固的要求，防止了外部损坏，减少了飞行金属薄膜、灰尘及树木的影响，并减少了相间短路和接地事故。

绝缘电线的使用不仅能够显著提高线路的配电质量，还增加了线路架设的美观性，提高了经济效益。

2.2.3应用单心分裂绝缘导线
单心分裂绝缘导线是一种新型低压分裂导线，绝缘性较强，扩张强度大，能达到节能降耗的目的，并且即使电杆已经出现破损断裂的情况，使用单心分裂绝缘导线也不会造成断电，因此适用于气候条件变化多端的情形。

所有这些优点使得这种单心分裂绝缘线被广泛用于当前的中低压输电和配电过程。

2.3串联补偿电抗器
中低压配电线路运行中的线路损耗无法避免，只能尽可能地降低。

有效使用串联补偿电抗器，利用相关的感性阻抗补偿系统的容性阻抗，可有效减少线路系统的无功损耗。

同时，串联补偿电抗设备的有效使用，还能够对电力运行过程中损耗的电力进行补充，从而保障线路长距离稳定输电。

3中压配电网改造规划案例分析
3.1供电中区
供电中区是以路网、河流、山脉等为边界划分的相对固定的供电区域。

以“中区”为单位进行配电网网架规划的具体条件如下：（1）各中区配电网通常以路网、河流、山脉等清晰边界划分，并应有明确供电范围，不宜交叉和重叠；
（2）10kV供电线路原则上不跨越中区供电；
（3）基于每个中区内的负荷总量、负荷分布以及可用线路走廊进行网架规划，每个中区配电网构建独立环网组进行供电；
（4）每个中区环网组由4~6回10kV线路构成。

中区组成了配电网供电的独立单位，中区内线路的转供及改造均不能超过所在中区的范围。

3.2中压配电网分层结构
中压配电网架的基本特点是结构分层，通常分为主干层和分支层。

主干层由主干馈线及与其连接的开关设备组成，根据负荷需求不同采用单环网、N供1备等接线方式。

正常运行时联络开关打开，故障后联络开关根据预设逻辑与分段开关配合，隔离故障并恢复非故障段供
电。

分支层由主干层T接馈出，沿负荷走向辐射状建设，实际生产中若条件允许，对于分属不同主干的2条长分支通常会建设支线联络，以提高故障后或检修时的支线复电能力。

分支联络开关正常运行时断开，其开闭由人工控制，不会对主干层馈线自动化开关逻辑产生影响。

3.3模型设计
（1）中区划分
解决联络瓶颈问题的关键在于如何使各主干层馈线所承担的负荷分布更均匀以降低部分线路的负载率，使其满足“N-1”校验的要求。

若直接对主干馈线进行改造则涉及停电时间长、投资大等一系列问题，更经济的改造方案应着眼于分支负荷这一层面，通过分支层重构及新建分支联络的方法实现该层面负荷的再分配，但由于中区的限制只能进行中区范围内的改造，改造效果受到制约，由此本文提出考虑中区二次划分的改造规划模型。

本文模型在改造过程中对中区进行二次划分，从而打破原有中区的限制，在一定程度上扩大改造范围，提高改造的可行性。

本文模型满足以下要求：
a.中区二次划分后仍需满足原定4~6条主干馈线组成1个中区的要求；
b.仅在新划分中区的范围内进行重构以及新建分支联络，不能跨中区改造；
c.仅在分支层进行改造，主干层馈线联络关系不变，相关馈线自动化设备的逻辑设置不变。

（2）考虑重构的分支线路扩展规划
现有考虑重构的扩展规划的研究通常建立双层规划模型，上层模型为扩展规划方案，下层规划在上层规划方案的基础上进行重构。

采用双层规划模型的优点是，在规划配电网扩展建设时考虑网架结构动态重构影响，可以更接近配电网的实际运行状况，但却存在求解方法复杂、建模工作量及计算量庞大、较难高效得到最优解的问题。

结语
随着中国现代化的进一步实现和人们生活水平的逐步提高，对于电力的需求也在不断增加。

通过中低压输送和分配电能来减少运行期间的损失是非常经济的，应进一步加强人工管理和技术创新来减少电力输送过程中的能耗，实现电力事业的长久稳定发展。

参考文献：
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