配电网节能技术研究

配电网节能技术研究

发表时间：2019-01-03T11:20:03.100Z 来源：《基层建设》2018年第34期作者：邵山管少锋刘宁常娟娟

[导读] 摘要：随着国家经济的持续发展和负荷密度的不断增加，中压配电网的能量损耗也在逐渐增加。

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摘要：随着国家经济的持续发展和负荷密度的不断增加，中压配电网的能量损耗也在逐渐增加。如何更有效地减少输电过程中的电力损耗，即节能降耗已成为电网运行中需要解决的问题。文章主要介绍国内外配电网节能研究及实践现状，并分析了配电网节能技术的未来发展趋势。

关键词：配电网；节能技术

引言

随着全球能源危机日益严峻，节能减排的发展和新能源技术的发展已成为世界各国共识。作为中国能源消费的主要产业，电力行业减少电网损失是缓解能源危机，实现节能减排的重要手段。由于电网结构薄弱和结构老化等原因，设备，中国的配电网占电网总损失的比例很大。因此，研究如何减少配电网的损失尤为重要。本文首先分析了配电网损失的原因，并根据最新文献从设备配置和系统运行等方面总结了各类减损措施的研究现状。综述了目前无功优化，配电网改造和分布式电源优化相结合的研究现状，最后指出了目前我国减少损失措施存在的主要问题分配网络和未来配电网削减措施的研究方向。

1配网损耗

配电网络作为电力网络终端，直接与用户连接。在传输给用户的配电阶段，由于配电网阻抗的存在，能量在转换，运输和配送过程中不可避免地会产生大量的损失。这种功率损失被称为配电网损耗。配电网损失主要发生在电力设备上，包括变压器和配电线路；此外，配电网运行方式，三相负荷不平衡，电网谐波和负荷波动等也会造成额外的损失。根据配电网的功率损耗关系，可以看出，降低线路电阻，增加线路电压改变功率因数都可以减小配电网的损耗。增大导体截面和减小导线长度可以减小电阻，从而降低线损。减少低压电源的长度，使用中压电源，这相当于增加电源电压，并且还可以减少损耗。在配电网中，无功补偿方法可以增加负载功率因数，降低输电线路的无功电流，从而减少配电网的损耗。变压器采用节能变压器可减少铁损，减少变压器损耗；此外，配电网还可采用偏置三相负载，消除谐波，增加负荷分配等方式降低配电网损耗

2配电网降损节能技术分析

2.1线路改造

线损在总配电损失中占很大比例。在配电线路的设计中，传统的方法是基于允许的电压降，电线的机械强度以及电线的长期允许安全载流量等因素。从节能的角度来看，“电能损耗”应作为配电线路截面选择的依据之一，即在经济合理的原则下，适当增加导线的截面积以减小配电线路的功率损耗。

2.2单相变压器

与相同容量的三相变压器相比，单相变压器的铁损减少5％至10％。单相配电变压器体积小，重量轻，易于安装，可以最大限度地提高负载中心的深度，缩短低压电网的供电半径，降低由于三相不平衡负载造成的配电损耗和主动线损容量，短半径，密集点，以实现降低能耗的重要措施，目前南京等地使用单相变压器，并在降低损耗方面取得了非常好的成果。

2.3无功补偿装置

无功补偿装置的配置可以减少大量的无功分配，增加负载功率因数，从而减少线路的功率损耗。电容器组是电网中最常用的无功功率补偿装置。无功功率优化配置的研究主要针对电容器组。无功功率补偿配置通常针对系统最小网络损耗并改善电压分布。从经济角度来看，它还旨在最小化投资成本和运营成本。同时，引入新的综合成本目标函数更为实用。限制包括功率平衡限制，操作限制和可用资源限制。为了确定电容器组的安装位置，首先采用灵敏度分析方法确定无功补偿装置的候选母线，然后采用人工智能算法确定具体的无功补偿位置和容量，从而减小搜索空间，提高计算速度。首先，电容器组的位置由模糊算法确定，无功损耗和维护最小电压限制。随后，根据拖放算法，确定分布电容器组的最佳电容，以减少损耗作为目标，并加快计算速度。提出了一种线性模型，该模型采用混合整数线性规划算法求得电容器组的最优位置和容量，该模型和方法简单，计算时间短，在研究无功补偿装置时，但不考虑分布式能源的随机输出功率，对于负载不确定性的问题，许多研究只考虑了不同负载下电容器组的配置，并没有考虑成立负载不确定性的模型。

2.4对装置进行改造

由于计量设备数量众多，更换电能表具有很大的经济效益。建议用电子式电能表代替机械式电能表。

2.5平衡负荷

不平衡负载不仅会影响变压器的安全运行，还会增加线路和变压器的损耗。对于三相不平衡负载，调整其三相负荷是当前最重要的方法。

2.6缩小供电范围

供电线路太长，超过合理的供电半径，会造成线路电阻增大，损耗增大，此时就应该采用弯曲直通的方式进行改造。

3加强企业配电网节能管理措施

3.1落实顶层设计，完善产业政策。随着我国对相应能源

资源的利用程度和需求程度，国家应该加大力度，对相关电能消耗大的企业进行管理和规划，并且提供一定的技术支持和资金支持，保证相关企业能在市场经济的发展过程中得以创新改革，最终实现产业结构优化。另外，国家还要出台一系列政策措施来保障相关企业发展，根据电能消耗大的企业的特殊性，进行一系列的政策出台。另外企业自身也要根据国家发布的相关法律政策，出台相关配套措施，严格落实，加强考核，依法追究违法行为，加大问责刑事、行政责任。

3.2简政放权的同时加强市场监管，营造公平竞争的市场

环境。由于节能环保企业在我国的国民经济结构中所占的比重较少，并且相关技术缺乏，无法满足企业发展，并且在产品生产方面，多为中低端产品和装备生产为主，无法在国民经济结构中占有重要位置。因此，政府不仅要减少行政干预、简政放权，而且还要加强市场监管，由于电能消耗大的企业具有一定的特殊性，所以政府要加强节能环保产品的质量监控，建立一个具有严格标准的质量检测体系，并

且加强相关管理人员的综合素质，建立完善公平透明的市场规则体系，规范节能环保市场秩序，严格执法监督，制定违规处罚机制，形成反向约束。

3.3加强技术创新驱动，完善环境技术评估和转化政策。

当前影响我国电能消耗大的企业的发展因素，最重要的就是相关产业的创新技术不过关，因此导致电能消耗大的企业无法满足相应的市场需求。因此提高相关产业的创新技术也是推动电能消耗大的企业发展的重要因素，其中，就要提高相关企业对先进科学技术的引用和学习，国家应该给予相应的技术支持，利用高低压配电网电气节能新技术，提高电能消耗大的企业的迅速发展，并且要提高相关企业环境技术评估和转化政策，保证创新技术的实施。

4配电网节能的未来发展趋势

随着配电网自动化水平的提高，配电网节能技术必将快速发展，以实现良好的经济效益和社会效益。未来的配电网节能技术的发展主要体现在以下方面。

4.1先进的无功补偿技术

随着电力电子技术、智能控制技术在配电网节能技术中的成熟应用，通过无功补偿来降低降低配电网的能量损失必将取得很好的经济效益。

4.2新型变压器

实践表明，当今国际新型非晶合金变压器与普通的硅钢片变压器的显著差异在于空载损耗，二者差异高达80%。在用电高峰期间，还可产生连续叠加被乘效益。因此，大力推广新型变压器必将改善大额能量损失，明显提供经济效益。

4.3配电网节能的进一步智能化

在智能配电网的建设过程中，电网节能是衡量智能电网优越性的重要指标。另外，风能、太阳能等清洁能源的接入、电动汽车的快速发展等，使得配电网的节能途径和节能要求发生了很大变化。因此，智能配电网的节能工作将更具重要性。

结语

本文从技术节能减损的角度分析了损失的产生和损害，总结归纳了当前技术性减损措施。最后，针对目前电力企业节能减排改革存在的问题，提出改进意见。希望对配电网的相关节能降损工作提供一定的参考价值。

参考文献：

[1]倪建立，马放端，毕鹏翔，等.农村电网节能降损与自动化实用技术[M].北京：中国电力出版社，2008.

[2]吴文传，张伯明.变压器详细模型推导与三相配电潮流计算[J].电力系统自动化，2003（4）：53～56.