中低压配电网差异化节能降损对策研究

中低压配电网差异化节能降损对策研究

陈垒 贾鹏举

国网济源供电公司， 河南 济源 459000

摘要：随着我国经济和社会的迅速发展，电力作为人民现实生活不可或缺的一部分，在新形势下也蓬勃发展。其中，电缆在电力传输过程中起着重要作用。近年来，中国越来越重视以全面改造为基础的电力行业。在电力系统中广泛使用低压配电网有助于在城市化进程中广泛使用电缆。然而，与发电、输电和转换系统相比，配电网是整个电力和能源系统的中心，直接针对成千上万个家庭。分配电网络将受到城市规划、地形、天气和气候特征以及文化和历史环境等因素的影响，这将使网络规划变得比以往更加困难。因此，本文主要分析中低压配电网的节能降耗差异，并在此基础上提出以下几点，希望为同行提供有益的借鉴。

关键词：中低压；配电网；差异化；节能降损；分析

今天，我国经济建设的快速发展促进了各行业的持续进步，同时，电力需求也在增加。因此，对于电力公司来说，这既是机遇也是挑战。在电力部门，中低电压配电网发挥着重要作用，可以通过不断降低能耗来提高电网的总体效率。提高能源效率和减少能源消耗是改善配电网经济运作的重要措施。从总体设计角度来看，有可能提高配电网的规划水平，提高城市配电网的供电效率，减少输电过程中的线损，改进系统结构，从而对满足城市的正常电力需求产生积极影响。城市配电网规划软件是城市配电网规划设计的一个非常重要的辅助工具，可以提高规划设计者的生产力。决策支持模块是这类规划软件中最重要和最关键的模块之一。在这方面，节能分析和对策研究对于减少电力损失、提高能源利用率和使电网运行更具成本效益十分重要。

一、中低压配电网特点

1.小而分散负荷。低压供配电网是向用户提供电力的电网。由于分散用户和密度低，大供电半径，总负荷低，电线损坏严重，质量差。

2.负荷受到季节和温度的严重影响。年、季度、月甚至日负荷因季节农业生产而大不相同。在农忙活动高峰期，负荷很重，错过农业时间是必不可少的，例如在干旱和灌溉期间，每天的工作、最大负荷以及变压器和超负荷。但是，在雨季变压器和线路的运行负荷很低或接近空负负荷。

3.电压波动较大，功率因数较低。除照明外，农村的电力负荷通常由安装在分布式频繁启用地点的中小型容量异步电动机组成。季节性能源消耗期间，电压较大，功率因数较低。

4.低压电源的电流不平衡。近年来，农村经济、生活水平、家用电器数量增加、低压配电网单相负荷增加，导致三相电力不平衡现象增加。

二、影响我国城市配电网络节能降损的因素

随着经济和科学技术的迅速发展，人民的生活水平有了很大提高。与此同时，配电网的电力需求也在增加虽然大部分电力目前由输电网运行使用，最终交付给有关用户，但它并不完全符合电力需求标准，可能会出现不利的电力限制情况。为了充分贯彻落实和应对我国的节能减排政策，建设节能社会，有必要在电网改造过程中有效减少配电网的电能损耗，减少环境污染。

三、对常见的改造措施和节能降损机理进行分析

关于配电网的网损，机理不同，目前，为节省能源和减少能源消耗而常用的适应措施主要包括:第一，调节母线的工作电压；其次，更改导线的型号或线径。三是中低压无功补偿；第四，需要更换能源密集型配电变压器。此外，还可以减少电源半径并添加新的变电站和交换机。这些合理措施有助于节省能源和减少能源消耗，为中低电压电网提供更稳定的总体运行环境，改善供电，为日常生活和工作提供电力。

四、配电网节能降损综合决策方法

节能降耗措施效果有限，难以满足配电网线损管理要求。将改造措施结合起来，可以最大限度地发挥配电网的降损潜力；改造分配线路的方案不仅必须有效地减少降损，而且还必须考虑到改造方案的经济方面。首先，单一的改造措施节省的能源和减少的能耗有限，很难满足配电网线损的实际管理需求。因此，通过结合改造措施，可以最大限度地利用能源节约和减少配电网的降损潜力。第二，制定电力供应线方案不仅必须产生良好的减少降损效果，而且还必须考虑到降损方案的经济效益。因此，本文提出的决策方法结合了上节所述的减少能源损失和节省能源措施，同时考虑到改造方案的减少损失效果和节约成本，可以适应实际配电网的复杂场景，因此，必须适当注意有效减少能源消耗，并考虑到降损方案的效率和成本效益，使之适应复杂的配电网，并提出减少能源消耗的降损措施。可以在以下领域进行具体分析:

1.正在初始化数据。处理原始配电线路数据，并将其输入到Matpower中的总线参数矩阵、分支参数矩阵和发电机参数矩阵中。

2.计算初始潮流。评估配电线路线损，确定平均网损率是否高于定义的网损率ΔPmax%，确定在下一步对配电线路应采取哪些改造措施。

3.电压调节(M1)。根据主体的损耗类型和可变损耗调整变电站母线工作电压，采用反向电压调节。也就是说，当重负荷期间(通常在10.5-10.7kv范围内)母线电压大于10.4kv时，轻负荷期间小于10.2kv；当固定损耗占主体，调节线电的电压，使其全部在10kv后工作。

4.补偿无功。根据线路的平均功率因数是否小于功率因数PF1的设定值来确定是否需要无效补偿。当公变功率因数小于PF2设定值时，相应配电变压器低压侧安装无效的自动补偿装置；当线路的平均功率因数小于PF1时，在低压侧完全实现无功补偿后，将无功补偿高压杆安装在电路背面的负载段1/3或无功功率消耗高的段上。

5.导线更换(M3)。根据最初的潮流计算，在确定是否需要更换导线时，实际损失比指定的损耗值ΔPmax高出每公里。根据经济电流密度，透过更换导线扩径或使用相同区段的电缆取代来修改分支参数阵列的线路数据。

6.更换变压器(M4)。确定是否应根据常用输入变化更换S7型高能变压器。根据国家政策，将S7型通用变压器更换为S13型或非晶合金型节能变压器，并修改子电路参数矩阵变压器的数据。

7.全面评估降损的潜力。在执行上述步骤3至6之后，将重新计算潮流，分析结果中的平均网络损率和平均电路功率因数等指标，以及实施每项变更措施后减少降损的程度和功率。

总的来说，在社会经济发展的背景下，人民的物质生活水平有所提高。因此，电力需求大幅度增加。电缆作为电力传输不可或缺的载体的重要性自然不可言喻。因此，在实践中，有必要制定综合差异化的减少能源降损和改造方案。考虑到改造方案的投资成本和恢复期，并能有效减少中低压配网的技术节能降耗。因此，在降低中低压配电网能耗的实际过程中，需要充分注意所有影响因素，对问题的原因进行详细分析，并在此基础上采取合理措施加以纠正，以有效提高效率。

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作者简介：陈垒（1966年6月15日-），男，研究方向：电力系统运行与规划。

贾鹏举（1980年5月8日-）男，研究方向：电力系统规划。