配电网节能降损中存在的问题及对策研究

(整期优先)网络出版时间:2022-07-29
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配电网节能降损中存在的问题及对策研究

张小凤

国网四川省电力公司达州市蒲城供电分公司

摘要:随着电力行业的发展,配电网规模不断扩大,配电领域核心技术得以显著提高。调查显示,配电网技术与管理受到世界各国广泛关注。目前,我国配电网技术已取得较大发展成就,但是相较世界前沿水准而言,差距仍然比较明显,我国配电网的线损数值远远高于发达国家。因此,深入研究配电网节能降损、实现科学管控,对电力体系整体发展非常有必要。

关键词:电能质量;配电网;节能降损;无功补偿

引言

配电网企业在新形势推动下,也开始自发以市场参与者身份实施电能销售及电能收购等相关操作。然而,在具体运作环节,如果配电网电能销售价格低于市场电能销售价格,配电企业的亏损会随着购入电能的增多而上涨。鉴于此,为全面实现节能降损目标,电力企业应积极结合节能调控技术,针对配电网的实际运作实施优化管理,并在市场经济发展的基础上,从节能技术及电能品质管理视角,使配电网具备更加优越的性能,为电力企业的进一步发展奠定坚实基础。

1配电网设计要点

1.1做好基础性工作

在配电网项目初期立项阶段,由于没有全面掌握项目信息,导致配电网设计方案与实际使用需求不符,形成电力能源供求矛盾,或是造成设施资源的闲置浪费。例如,在电能用量预测值预小于实际值时,所建设配电网很难满足所处区域用户的实际用电需求。因此在设计阶段需做好基础性工作,持续采集工程相关信息资料,如统计电负荷、记录用电情况、整合统计该区域用电总量、准确预算电能使用趋势等。在其基础上明确项目规模,并设定变压器等设备数量与容量。

1.2应用继电保护技术

配电网运行状态分为正常运行、异常运行及故障运行三种。其中,在出现设备故障或操作不当时,配电网容易处于异常运行与故障运行状态,并引发设备损坏及停电等事故出现,造成严重经济损失。同时,在出现配电网故障运行现象后,也会损耗大量电力能源,缩短设备使用寿命,违背了节能环保理念。为解决这一问题,需在配电网设计方案中应用继电保护技术。如此,在配电网运行期间,如出现各类故障问题,继电保护装置将持续对配电网运行状态进行监控测量,并自动执行保护动作以控制故障影响范围,快速恢复配电网的正常运行状态。

2配电网节能降损中存在的问题

2.1数据信息集成度不高

现今,我国关于配电网节能降损方面的研究,依然处于区域性的离线线损测算阶段。虽然在变压器运作模式和无功补偿方面已经投入大量时间进行研究,但是由于各个体系在电网技术层面分别归属不同单位管辖,因此管理程序上存在脱节的问题。特别是在各体系间的数据归纳领域,通常会呈现数据聚焦度不高的问题,导致数据接口严重失范。

2.2控制体系系统性不强

目前,配电网程序通常只在原有电能品质管控配置及无功补偿等节能设施的基础上进行单点布局,无论是在数据传递和信息收集方面,还是在设备整体性调控方面,皆没有完善的控制机制,工作人员难以及时掌握设施的运转状态、节能情况、故障数据及电能品质管控等实况。综上,在新时期引入和搭建配电网时,亟须研究出可以协调配电网工作,能够实现电能品质及节能控制的综合性体系。

2.3配电无功功率严重短缺

经济发展导致配电网体系的动态负荷快速上涨,大部分配电设施(如变压器等)常常处于低负荷率运转模式,因此当前的配电网体系对无功功率有很大的需求量。如果在实际运作阶段不能适时进行补给,将不可避免地造成供电电压不稳定的问题,致使供电品质下滑。既会增加配电网的损耗程度,又会造成电能的浪费,直接影响供配电设施的使用寿命。

3配电网节能降损策略

3.1配电线路节能设计

合理设定导线截面积。在配电网运行期间,如导线截面积不合理将存在安全隐患,或加大线路损耗量。因此应正确认识线路损耗与阻抗间的关系,通过增加导线截面积可起到降低线路损耗的作用,增强配电网的节能属性。但需综合分析用电总量与经济电流密度等因素,合理设定导线截面积大小,禁止一味增加导线截面积,如果导线截面积超过一定标准,无法取得明显的节能效果,同时还将提高配电网的建设成本,并造成导线资源的闲置浪费。

3.2升级网架构成体系,实施智能系统革新

(1)应用低损变压器。企业应在生产实践中,积极推广具有环保属性的低损型非晶体合金变压器,及时更换现役耗能水平颇高的变压器,同时还应结合可控硅或高密负荷开关,全面提高投切安全系数,进一步延长设施使用周期。(2)优化线路。企业应根据网架的整体组成开展相关升级工作,结合增加电源点及增容变压器两种方案,或综合超供电半径线路优化及低压线路优化,全方位分析线径细小及低压电能传递不均等影响因素,并妥善解决低压无功补偿设备不合理等突出矛盾,从源头上解决电损问题,提高电能品质。(3)精选线缆。企业在实施线路施工优化阶段,需要根据电流密度谨慎甄选实用经济型线缆,从根本上解决电能输送环节能量损耗加剧的问题。(4)实施智能化管理。企业应推动配电网智能化建设,在电网后台操作配置中融合智能化系统,精准抓取配电网运作工况信息,实时进行数据信息动态交流,为节能降损管控任务奠定技术基础,为电能品质的日常管理提供基础性参考模板。

3.3科学筛选无功补偿设施,全面保障就地补偿平衡

(1)科学甄选补偿策略。企业应以配电各个台区负荷属性为核心依据,结合无功补偿层次化匹配模式,遵循就地补偿准则,合理甄选补偿策略,再综合自动化补偿设施实施安装,摆脱公用台区功率因素的制约。(2)综合分析功率因数。企业应先分析功率因数,在供电传输路径较长的前提下,深入探究电压协调设施的装配问题。随后结合分析结果加载无功补偿设备,减少功率因数对线路产生的不利影响,使整个体系的无功补偿压力保持在最低。(3)指导用户操作。企业应在新用户并网前期,在硬性要求践行无功补偿准则的背景下,帮助用户了解无功补偿设施的具体操作方法,以保障无功补偿的就地平衡,定向增强末端功率因数。

3.4结合多元化管控措施,全方位优化配电管理

(1)使用馈线自动调压设施。针对存在可执行性的电力传输线路,或末端电压较差且在短周期内难以优化及改造的线路,企业应在线路末端配置馈线自动调压设施,进一步缓解低电压对末端用户产生的不良影响。(2)重视实际负荷分析。企业应着重分析负荷分布的实际状况,科学统筹配变电源的整体性布点,以减少供电半径短及容量小等突出矛盾,继而降低因供电半径问题而导致故障的频率。(3)定期总结各台区情况。企业需要根据季节性周期循环的原则,酌情考查各台区,详细分析各周期内的变化规则,设计契合规则性转换的电压调控及电容调控方案,以保障用户负荷及配变能够保持最优运作状态。

结束语

综上所述,在电力企业运作中,配电网节能减损管理工作通常需要从三个方面落实,即合理化的管理模式、行之有效的组织及先进的技术。企业应综合协调工作模式,实现对配电网运作阶段整体信息的及时跟踪、数据材料的精准捕捉及管理状况的实施监控,在识别配电网薄弱环节的基础上,实施相关改造策略和管控方案,进一步加强对节能降损的管控,提高电能质量。

参考文献

[1]樊少朋.内丘县配电网综合节能降损措施研究[D].北京:华北电力大学,2018.

[2]兰建辉.低碳发展战略目标下的配电网布局规划设计[J].广西城镇建设,2021(11):121-124.

[3]张保健,张桂婷,连贯.多供电指标约束下配电网节能降损技术研究[J].山西电力,2021(5):5-9.