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

陈奕希

广东电网有限责任公司阳江供电局 广东阳江 529500

摘要：本文通过对中低压配电网的差异化节能降损对策进行研究，旨在提出有效的方法和措施来减少能源损耗并提高配电网的运行效率。基于差异化的节能降损对策，可以显著降低中低压配电网的能源损耗，提高配电网的运行效率，从而为可持续发展提供有力的支持。

关键词：中低压配电网；差异化；节能降损；对策研究

中低压配电网是城市电力系统中的重要组成部分，其稳定运行和高效供电对于保障社会经济的正常运转至关重要。然而，在长期的运行中，中低压配电网存在着能量损耗较大、负荷不均衡、电能质量下降等问题，给电力系统的可靠性和经济性带来了挑战。为了改善中低压配电网的运行状况，降低能量损耗，提高供电质量，制定差异化节能降损对策显得尤为重要。差异化节能降损对策是根据不同地区、不同用户的特点和需求，因地制宜地采取相应的措施，以实现能源的有效利用和能量损耗的最小化。

一、差异化节能降损的原理和实施方法

中低压配电网是城市能源供应的重要组成部分，但由于线路老化、设备损耗和负荷波动等原因，能量在输送过程中会产生一定的损耗。为了提高能源利用效率，减少能源浪费，差异化节能降损策略应运而生。差异化节能降损的原理主要是通过对中低压配电网进行全面的监测和分析，找出能耗较大的环节和设备，并针对性地采取措施进行优化。首先，通过安装智能电表和传感器等设备，实时监测中低压配电网的电流、电压、功率因数等关键参数，以便了解能耗情况和损耗程度[1]。其次，利用数据分析和模型建立，对中低压配电网进行能耗评估和损耗预测，找出潜在的节能降损措施。最后，根据评估结果，采取相应的措施进行优化，如优化供电方式、改进设备运行参数、增加电力设备的容量等，从而降低能耗和损耗。

在实施差异化节能降损策略时，需要考虑以下几个关键因素。首先，需要有可靠和准确的监测设备和数据收集系统，以保证对中低压配电网的监测和分析能够准确地进行。其次，需要建立有效的数据分析和模型建立方法，以便对能耗进行评估和预测，并找出潜在的优化措施。此外，还需要考虑到实施措施的成本和效益，确保节能降损策略的可行性和经济性。最后，需要加强管理和监督，确保差异化节能降损策略能够持续有效地实施，并达到预期的节能降损效果。

二、中低压配电网差异化节能降损的对策

（一）负荷侧管理

负荷侧管理是中低压配电网差异化节能降损的重要对策之一。通过科学合理地管理和控制负荷侧，可以有效降低能耗和线损，实现节能减排的目标。首先，对于大型工商业用户，可以采用需求侧管理的方法，通过合理的负荷调整和优化，实现用电峰谷调峰，避免负荷过大导致线损增加。通过实施电能管理系统，对用电设备进行监测和分析，可以及时发现并解决能耗过大的问题，提高用电效率。此外，鼓励大型企事业单位采用分时电价政策，引导用户在电价较低时段集中用电，减少峰谷差异，降低线损。对于居民用户，可以开展能源管理教育，提高居民的节能意识和能源管理能力。通过智能电表等技术手段，实施居民用电行为监测和分析，为用户提供用电建议，引导用户合理使用电器设备，避免过度消耗电能[2]。同时，推广和普及高效节能家电和照明设备，鼓励用户购买使用节能产品，降低用电负荷，减少线损。此外，还可以借助信息化技术，建立中低压配电网的监测和管理系统。通过实时监测和分析负荷侧的用电状态和变化情况，明确总负荷、可控负荷、不可控负荷，评估用电风险，构建能效负荷优化方案等（见图1），及时掌握用电负荷的变动和异常情况，采取相应的控制措施，避免过载和电能浪费，减少线损。

图1 负荷计算

（二）线路优化设计

在中低压配电网中，线路优化设计是一种有效的差异化节能降损的对策。通过对线路进行优化设计，可以最大程度地减少能量的损耗，提高电网的运行效率。首先，线路优化设计需要考虑电流负载均衡。在传统的电网设计中，往往会存在一些线路负载过重的情况，导致能量损耗增加。通过合理地设计线路，可以使电流在各个线路上均匀分布，避免出现过载现象，从而减少能量的损耗。其次，线路优化设计还需要考虑线路的长度和材料的选择。过长的线路会增加能量的传输损耗，而选择合适的导线材料可以降低导线的电阻，减少能量的损耗。因此，在线路优化设计中，需要综合考虑线路的长度和材料的导电性能，选择合适的线径和导线材料，以降低能量的损耗[3]。此外，线路优化设计还需要考虑电压的稳定性。电压过高或过低都会导致能量损耗的增加，影响电网的运行效果。因此，在线路优化设计中，需要合理地设置变压器的容量和位置，保持电网中的电压在合理的范围内，从而减少能量的损耗。最后，线路优化设计还需要考虑线路的故障检测和自动切换。通过在线路中设置故障检测装置和自动切换装置，可以及时发现线路的故障状况，并自动切换到备用线路，避免能量的损耗和电网的停电情况。

（三）变压器运行优化

首先应该合理选择变压器的容量和型号。根据实际负荷需求和电能消耗特点，选择合适的变压器容量可以避免过剩和不足的情况，从而提高变压器的运行效率。此外，选择高效率的变压器型号也是关键，高效率的变压器在能源转换过程中能够减少能量损耗，提高能效。其次，需要对变压器进行定期的维护和检修。定期检查变压器的绝缘性能、冷却系统、连接器等关键部件的工作状态，确保其正常运行。及时发现并处理潜在的故障和问题，可以避免电能损耗的增加，并延长变压器的使用寿命。变压器的运行负荷应该合理控制。在电力供应充足的情况下，避免将变压器运行在过高的负荷下，这样可以降低变压器的损耗和温升，做好变压器最热点温度的监测，可采用智能监测系统（见图2），以实现对温度的有效监测，提高运行效率。此外，对于季节性需求的变压器，应该根据实际情况调整负荷，避免不必要的能耗。最后，还可以借助现代化的监控和控制系统来优化变压器的运行。通过实时监测变压器的运行数据，可以及时发现异常情况，并采取相应的措施进行调整和优化。利用智能化的控制系统，可以实现变压器的自动化运行和调节，进一步提高能效。

图2 智能监测系统原理

（四）新能源接入管理

随着新能源的快速发展和普及，越来越多的分布式发电设备接入到中低压配电网中，给能源管理带来了新的挑战。因此，合理管理和控制新能源的接入，成为降低能耗和减少能源损失的关键。首先应制定明确的新能源接入管理政策。政府和能源管理部门应制定相关政策，明确规定新能源接入的条件、标准和程序。例如，要求接入设备符合国家标准，进行严格的安全检测和认证。此外，还应建立合理的接入配额和优先级制度，确保新能源接入的合理性和稳定性。

其次，需要建立完善的监测和管理系统。中低压配电网应配备先进的监测设备和智能化管理系统，实时监测新能源的接入情况和运行状态。通过数据采集和分析，及时发现并处理接入设备的异常情况，确保其运行安全和稳定。同时，还应建立健全的信息共享机制，加强与新能源发电设备制造商和运营商的合作，共同解决接入管理中的问题[4]。此外需加强技术支持和培训。提供专业的技术支持和培训，提高中低压配电网管理人员和操作人员的能力和水平，使其能够熟练运用新能源接入管理技术和工具。此外，还应积极开展科研与技术创新，推动新能源接入管理技术的发展和应用，提高能源利用效率和减少能源损失。

（五）电力电子器件的优化

中低压配电网差异化节能降损的对策之一，可通过应用和优化电力电子器件来实现。电力电子器件是一种能够控制电能流动的设备，可以在电力系统中实现电能的高效转换和控制。在中低压配电网中，通过合理应用和优化电力电子器件，可以有效降低能量损耗，提高能源利用效率。如整流器和逆变器可以实现交流电到直流电以及直流电到交流电的转换，这样可以在电能传输和使用过程中减少能量损耗。而为进一步提高电力电子器件的效率，电力电子器件则需要进行优化设计和控制，例如，在变压器设计中可以选择合适的铁芯材料和线圈结构，以降低磁滞损耗和铜损耗。在整流器和逆变器的设计中，可以采用更先进的功率半导体器件，如IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管），以提高转换效率和响应速度。同时使用先进的控制算法和技术，如PWM（脉宽调制）技术和MPPT（最大功率点跟踪）技术，可以进一步优化电力电子器件的性能。值得注意的是，电力电子器件的应用需要考虑配电网的特点和需求。例如，在中低压配电网中，由于电压较低，电流较大，所以电力电子器件的选择和设计需要考虑其承载能力和稳定性。同时，还需要考虑与其他电力设备的协调配合，以确保整个配电网的运行安全和稳定。大体而言，通过应用和优化电力电子器件，可以实现中低压配电网的差异化节能降损。这不仅可以降低能量损耗，提高能源利用效率，还可以提升配电网的运行质量和可靠性。

三、结束语

总而言之，中低压配电网差异化节能降损对策的研究对于推动电力系统的绿色发展具有重要意义。通过加强技术创新和政策支持，我们可以实现中低压配电网的高效运行和能源的可持续利用，为建设资源节约型、环境友好型社会作出积极贡献。

参考文献

[1]吴佳原. 中低压配电网规划中的问题与对策分析[J]. 集成电路应用,2023,40(06):140-141.

[2]周亚琴. 城市中中低压配电网损耗分析与降损技术选择[J]. 光源与照明,2022,(10):179-181.

[3]张兆元. 中低压配电网差异化节能降损对策研究[J]. 科技风,2022,(07):83-85.

[4]许志华,李凡,刘静仪. 城市中低压配电网规划改造研究[J]. 中国高新科技,2021,(17):85-86.