辛衛(wèi)東　張凡　徐天錫　顏勇

摘 要：節(jié)能降耗是目前企業(yè)發(fā)展的一大主題，是提升企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)關(guān)鍵措施。本文結(jié)合配電網(wǎng)中的節(jié)能降耗及優(yōu)化方式進(jìn)行分析研究，對(duì)配電網(wǎng)中的節(jié)能研究現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并對(duì)優(yōu)化措施進(jìn)行了探討，以期為相關(guān)的實(shí)踐提供參考。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；節(jié)能現(xiàn)狀；優(yōu)化措施

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）16-0171-01

電網(wǎng)是電能的重要輸送通道，電網(wǎng)自身節(jié)能降損是我國(guó)節(jié)能工作的重要組成部分。目前配電網(wǎng)薄弱是我國(guó)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中需要迫切解決的問(wèn)題之一。由于配電網(wǎng)點(diǎn)多面廣，線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，損耗比較大，占電網(wǎng)損耗的50%以上，其節(jié)能空間明顯。自1998年農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)和改造工程實(shí)施以來(lái)，我國(guó)農(nóng)村電網(wǎng)健康狀況雖得到明顯改善，但隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)農(nóng)網(wǎng)的供電能力和供電質(zhì)量提出了更高要求，建設(shè)具有可靠，智能特征的結(jié)構(gòu)合理，技術(shù)實(shí)用，供電質(zhì)量高，電能損耗低的新型農(nóng)網(wǎng)迫在眉睫[1]。

配電網(wǎng)能耗主要集中在輸電線路和用戶需求側(cè)，在10KV以下配電網(wǎng)絡(luò)，尤其是在400V等級(jí)的配電網(wǎng)絡(luò)中，由于大量的工農(nóng)業(yè)設(shè)備廣泛接入，各種電能污染設(shè)備的廣泛使用，都給電網(wǎng)帶來(lái)了大量的能耗損失，城鄉(xiāng)配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)能量損耗的主體部分。本文結(jié)合配電網(wǎng)對(duì)節(jié)能進(jìn)行分析探究，簡(jiǎn)單介紹了節(jié)能降耗的研究應(yīng)用現(xiàn)狀，并對(duì)目前節(jié)能降損中存在的問(wèn)題及優(yōu)化措施進(jìn)行了分析探討。

1 配電網(wǎng)節(jié)能降損的現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于配電網(wǎng)節(jié)能降耗的研究仍然停留在獨(dú)立的，對(duì)某區(qū)域電網(wǎng)的離線線損計(jì)算，無(wú)功優(yōu)化控制，變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（主要是運(yùn)行方式的選擇）階段，且這些系統(tǒng)的技術(shù)分別由不同的單位掌握，缺乏整合。系統(tǒng)間信息集成程度不高，數(shù)據(jù)接口不夠規(guī)范，運(yùn)行人員無(wú)法掌握配電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)工況，操作繁瑣，工作效率低。而當(dāng)前配電網(wǎng)中現(xiàn)有的無(wú)功補(bǔ)償?shù)裙?jié)能設(shè)備和電能質(zhì)量治理裝置只是單點(diǎn)分布，既沒(méi)有數(shù)據(jù)的上傳采集平臺(tái)，也沒(méi)有設(shè)備的綜合控制平臺(tái)，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，故障信息，節(jié)能效果和電能質(zhì)量治理效果等方面也無(wú)法得知。因此，隨著配電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展亟需，非常有必要研究一種新型的面向配電網(wǎng)的節(jié)能降耗與電能質(zhì)量綜合控制系統(tǒng)，逐步進(jìn)行技術(shù)推廣，應(yīng)用于配電網(wǎng)節(jié)能與提高電能質(zhì)量改造項(xiàng)目的實(shí)踐中。

電能節(jié)能系統(tǒng)的硬件裝置設(shè)備的發(fā)展歷程如下：電網(wǎng)發(fā)展初期僅僅是無(wú)功調(diào)節(jié)與優(yōu)化的需求，經(jīng)歷了從同步調(diào)相機(jī)到開(kāi)關(guān)投切電容器再到靜止無(wú)功補(bǔ)償器的發(fā)展歷程，它們的共同特點(diǎn)是調(diào)節(jié)無(wú)功功率降損節(jié)能的作用，在其他方面各自具備不同的缺點(diǎn)，如同步調(diào)相機(jī)：響應(yīng)速度慢，噪音大，損耗大，技術(shù)陳舊，屬淘汰技術(shù)；開(kāi)關(guān)投切電容器：慢響應(yīng)補(bǔ)償方式，連續(xù)可控能力差；靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）：補(bǔ)償效果較好，但是抑制閃變能力差，占地面積較大，自身諧波污染嚴(yán)重。

配電網(wǎng)的節(jié)能降耗與電能質(zhì)量綜合控制系統(tǒng)的研究建設(shè)，應(yīng)綜合參考目前AVC系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合最新節(jié)能控制方法和硬件設(shè)備，建設(shè)具備能夠?qū)崿F(xiàn)電能質(zhì)量?jī)?yōu)化治理和電網(wǎng)節(jié)能的區(qū)域協(xié)調(diào)控制功能的系統(tǒng)，使其在提高響應(yīng)速度，穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，降低系統(tǒng)損耗，增加傳輸能力，降低諧波污染和減小占地面積等多方面具有更加優(yōu)越的性能。

2 配電網(wǎng)節(jié)能降損工作存在的問(wèn)題

2.1 無(wú)功補(bǔ)償不足而造成的無(wú)功損耗問(wèn)題

當(dāng)前配電網(wǎng)所采取的降耗措施主要是電容補(bǔ)償，存在速度慢，不能動(dòng)態(tài)平滑調(diào)節(jié)，容易造成欠補(bǔ)過(guò)補(bǔ)的問(wèn)題，電網(wǎng)損耗問(wèn)題依然嚴(yán)重。

2.2 能設(shè)備無(wú)法治理電能質(zhì)量（如諧波、三相不平衡等）的問(wèn)題

電網(wǎng)污染及電能質(zhì)量問(wèn)題主要表現(xiàn)在，電網(wǎng)的諧波流動(dòng)，負(fù)荷的三相不平衡，產(chǎn)生的影響：（1）諧波對(duì)供電變壓器的影響，諧波對(duì)供電變壓器的影響主要是產(chǎn)生附加損耗，溫升增加，出力下降，影響絕緣壽命。（2）諧波對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的影響，諧波對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的主要影響是產(chǎn)生附加損耗，其次產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，噪聲和諧波過(guò)電壓。（3）諧波對(duì)通信產(chǎn)生干擾，使電度計(jì)量產(chǎn)生誤差。（4）諧波對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)裝置和計(jì)算機(jī)等也將產(chǎn)生不良影響。

此外，負(fù)荷的三相不平衡也會(huì)造成線損的增加。在實(shí)際運(yùn)行中，由于三相負(fù)載不平衡使變壓器處于不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)，不但造成變壓器的損耗增大，甚至?xí)?dǎo)致變壓器燒毀。因此三相不平衡運(yùn)行對(duì)變電設(shè)備和線損的影響不容忽視。

3 配電網(wǎng)節(jié)能降損的優(yōu)化措施

3.1 加大無(wú)功補(bǔ)償?shù)膶?shí)施力度

隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，我國(guó)用電量不斷激增，其中企業(yè)用電占很大部分。在我國(guó)低壓電網(wǎng)中設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償裝置有諸多益處，無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓ぷ髟碓缇蜑槿怂?，通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的應(yīng)用，產(chǎn)生無(wú)功功率，借以實(shí)現(xiàn)提高功率、穩(wěn)定電壓、降低耗能的目的。在我國(guó)電力系統(tǒng)的低壓電網(wǎng)中，無(wú)功補(bǔ)償裝置占有重要地位，對(duì)其合理使用亦不容小覷。從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，使用無(wú)功補(bǔ)償裝置，不但能夠降低供電損耗，且能夠改善居民的用電環(huán)境，保障良好的社會(huì)效益。一般而言，對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)行無(wú)功補(bǔ)償，必須以“分級(jí)補(bǔ)償，就地平衡”為原則。例如，在10kV線路上設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償裝置是十分必要的。而所需無(wú)功補(bǔ)償容量，則由兩個(gè)數(shù)值來(lái)界定，及變壓器與線路的無(wú)功損耗值之和。對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償容量的界定超過(guò)所需，特別是在線路處于低負(fù)載之時(shí)，就容易無(wú)功過(guò)補(bǔ)的狀況，而這一狀況的出現(xiàn)，對(duì)于線路電壓的穩(wěn)定及降低線路損耗而言，無(wú)疑都是不利的[2]。

3.2 三級(jí)協(xié)調(diào)的配電網(wǎng)降損

利用配電網(wǎng)無(wú)功電壓調(diào)節(jié)設(shè)備實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)無(wú)功電壓自動(dòng)控制、優(yōu)化控制的決策方法，用于我國(guó)當(dāng)前配電網(wǎng)的無(wú)功電壓自動(dòng)控制領(lǐng)域，解決配網(wǎng)運(yùn)行的低電壓、高損耗等電能質(zhì)量相關(guān)問(wèn)題?；谌?jí)協(xié)調(diào)的配電網(wǎng)降損方法研究，主要涉及到對(duì)有載調(diào)壓主變調(diào)壓控制、站內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備控制、10kV線路調(diào)壓器控制、10kV無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備控制、有載調(diào)壓配變調(diào)壓控制、配變低壓無(wú)功補(bǔ)償控制、配變臺(tái)區(qū)低壓用戶電壓監(jiān)測(cè)等多層、多項(xiàng)的多級(jí)協(xié)調(diào)控制。對(duì)每層控制時(shí)都應(yīng)考慮對(duì)其他層電壓和無(wú)功的影響；在每層需要控制時(shí)，都應(yīng)考慮是否通過(guò)其相鄰的上層還是其越級(jí)上層進(jìn)行調(diào)控。配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑瓌t是自上而下判斷，而優(yōu)化控制則是按照自下而上的策略?？刂撇呗缘脑瓌t為：電壓和無(wú)功不越限時(shí)，啟動(dòng)無(wú)功優(yōu)化功能，以電壓為約束條件，以有功損耗最小為目標(biāo)，生成控制命令；電壓、無(wú)功調(diào)整時(shí)要確保電網(wǎng)穩(wěn)定安全，考慮短期負(fù)荷波動(dòng)變化預(yù)測(cè)技術(shù)、超短期負(fù)荷波動(dòng)變化預(yù)測(cè)技術(shù)，合理分配設(shè)備動(dòng)作次數(shù)，避免投切振蕩。

3.3 對(duì)老舊低壓計(jì)量設(shè)備的改進(jìn)

低壓計(jì)量設(shè)備改進(jìn)不僅僅要對(duì)表計(jì)以及表箱進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)還有進(jìn)出線改進(jìn)：（1）降低表計(jì)計(jì)量誤差；（2）裝上封閉表箱；（3）能夠產(chǎn)生優(yōu)秀防窺電能力；（4）將進(jìn)出線進(jìn)行換新能夠降低導(dǎo)線破損以及接觸不良造成的不良影響。

4 結(jié)語(yǔ)

配電網(wǎng)的節(jié)能降耗能夠協(xié)調(diào)電網(wǎng)其他部分的節(jié)能補(bǔ)償裝置工作，根據(jù)電網(wǎng)功率進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，合理優(yōu)化；同時(shí)，系統(tǒng)還可以給出區(qū)域電網(wǎng)的電能質(zhì)量狀況分析，電能質(zhì)量?jī)?yōu)化治理的結(jié)果分析與對(duì)比，實(shí)現(xiàn)科學(xué)的結(jié)果評(píng)估，為電網(wǎng)的節(jié)能控制和電能質(zhì)量治理提供參考，為電網(wǎng)建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]郭秀欽，郭大慶，張永新，等.配電網(wǎng)節(jié)能降損優(yōu)化改造方案的研究[J].電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償，2014，（2）：43-49.

[2]李龍勝.配電網(wǎng)節(jié)能現(xiàn)狀及優(yōu)化措施分析[J].低碳世界，2016，（21）：22-23.endprint