农村配电网节能经济运行问题研究

吴长利

【摘 要】农村配电网具有非常大的节能降耗潜力，采取有效的节能降耗技术措施，通过合理的能源资源分配调度管理，尽量挖掘农村配电网中潜在的能源资源，已成为供电企业提高电能运营经济效益，推进农村配电网可持续发展战略落地的重要举措。

【关键词】农村配电网；节能降耗；经济运行

供电企业是电力系统输送分配电能的主要企业，是沟通发电企业与电力客户间电能生产和消费的主要桥梁。据不完全统计表明，2008年全国供配电网络为发电企业输送了大约65000亿kW·h的电能，但由于供配电网络存在理论线损和管理线损，电能在输配电过程中大约损失约6500亿kW·h的电能，也就是说电能在输配电过程中损耗大约是供配电网络全年输送容量的10%，如此大的线损大大降低了供电企业电能运营综合经济效益。近10年来，随着农村电网大规模建设改造和智能区域大电网工程建设步伐的不断加快，我国电网在结构方面得到了很大优化改善，线损率大大减少，尤其是城市配电网其线损率可以有效控制在5%范围内。虽然我国城市配电网结构和线损率得到有效改善，但是我国是一个农村占地面积大和农村人口居多的发展中国家，供配电网络线损率从总体来看依然居高不下。据一些统计文献资料表明，我国沿海发达地区的县级供配电网络由于电网技改投资资金较多，其线损率大多可以控制在10%以下，最低的甚至可以控制到5%，最高的为15%；相对应的内地经济欠发达地区县级供配电网络由于电网技改投资资金较少，其线损率普遍在12%左右，最高的甚至可以达到20%。因此，农村配电网节能降耗技术升级改造，是供电企业提高其电能运营经济效益的重要项目，也是农村配电网可持续发展的重要战略举措。本文针对农村配电网节能降耗技术升级改造以节电节能效益为最大技改目标，着重分析了优化配电网结构、配电变压器合理选型和布置、装设无功动态补偿设备等农村配电网节能降耗技术措施，以期提高农村配电网综合运营经济效益，有效改善供电电能质量水平。

1.配电网节能降耗总体评估方案

对结构较为复杂、分支线路较多、用电负荷波动较大的农村配电网节能潜力进行分析时，首先要结合农村配电网能耗现状，有针对性采取相关节能降耗技术措施。面对农村配电网成千上万条配电分支线路，采取逐条线路计算然后求和分析显然工作量相当大，且需要监测相当多的工况点，从现有技术手段来看不是很现实同时也是不必要的。因此，在对配电网节能技术措施进行分析时，需要通过调研选取配电网中的若干典型线路作为核心分析内容，并在此基础上分析所选取的典型线路各项能耗，从而结合配电网实际运行工况特性有针对性制定切实可行的节能降耗方案对策。结合农村配电网的实际能耗情况，制定其节能潜力综合评估方案体系。对于能耗较大的农村配电网而言，可以采纳线路扩径改造、新增无功补偿装置、优化无功控制策略、更换高能耗配电变压器、调整配电网三相不平衡运行工况等技术措施。

2.优化配电网结构

科学规划农村配电网的高低压路径，尽可能将高压电网直接引入到负荷中心。在配电网输配电过程中，由于配电网输送容量波动不是很大，也就是说配电网电能损耗与配电网运行电压平方间理论上呈现反比关系，即电压越高，在输送同容量电能时其损耗就会越小。随着农村经济的迅猛发展，已修建的农村配电网在供电容量、线缆截面等方面均很难适应农村电力负荷的不断增加，适当提高配电网运行电压、更换配电网线缆截面等可以有效降低配电网网损。导线截面的合理选择是农村配电网节能降耗改造中的一项重要内容，它直接影响到农村配电网未来的建设规划目标和运营经济效益。配电网线路经济截面取决于配电网系统的经济电流密度，而随着科学技术的进一步发展，传统的配电网推荐经济电流密度值已经不适应现代配电网规划建设发展需求，因此在进行配电网节能降耗技术升级改造过程中，应采用新推荐的经济电流密度值进行规划设计。在进行农村配电网节能节损技术升级改造过程中，要充分结合物价、电价、电力负荷增长等外部影响因素，合理选取配电网线缆截面，有效提高配电网技改建设的社会经济效益。

3.合理选型和布置配电变压器

（1）提高配电变压器的负荷率。由于农村配电网分布较广，其在农业生产过程中，配电网负荷率变化较大，负荷峰谷差距比较大。常规按照最大负荷要求选择变压器的方案，会使变压器长期运行在低效运行工况中，增加配电变压器在运行过程中的损耗。因此，在进行配电变压器选型设计时，应充分统计配电变压器的容量，尽量提高配电变压器的负荷率，从而有效提高配电变压器运行经济效益。

（2）选用S11及以上的节能型变压器。农村配电网系统中由于受技改资金等因素的制约，大量能耗率较高的SJ、SL7、S7等配电变压器依然在使用，这些老型号的配电变压器大大影响配电网供电质量和电能损耗。因此，在农村配电网节能改造过程中，必须采用低损耗节能变压器代替高损耗变压器。据实际应用经验可知，现代农村配电网系统中常用的S11型低耗能节能变压器，其空载损耗值相对于S7系列变压器可以降低14%，而对应的负载损耗率则可以降低29%，也就是说采用高效节能变压器代替常规高能耗变压器，不仅可以有效改善配电网供电电能质量，同时其所取得的节能效果十分明显。

（3）合理进行变压器选址。从实际工作经验可知，随着配电变压器的选址点的不同，配电网电能损失及电压损失率也会有很大的差异。从配电网电能损耗条件来看，配电变压器应该根据工程的实际情况尽量布置在电力负荷中心，尤其对于负荷密度较高、供电范围较大的区域配电网而言，在进行电网规划设计时，应优先考虑两点或多点布置方式来降低配电网线损，在获得显著的节能降损效果的同时还可以有效提高配电网的供电电压和电能质量水平。

对于负荷较为集中、负荷波动较大的供电区域，采用电源两点布置方式与布置在一端方式相比，其线路损失下降率可以达到92.96%，电压损失下降率可以达到93.29%。因此，在配电变压器选址时，要充分结合供电区域的负荷要求，合理选择变压器的安装地址，在达到配电网节能降耗的基础上，有效改善配电网供电电能质量和电压水平。

4.装设无功动态补偿设备

农村配电网通常其供电距离较长，其供电电能质量水平普遍较低，通过装设无功动态补偿装置，提高功率因数，可以有效改善配电网供电电能质量水平。在配电网中输送相同容量的有功功率，在提高功率因数后，配电网在运行过程中的视在功率值就会相应降低，对应负载电流就会减小，也就有利于配电网降低线路的功率损耗。在农村配电网规划设计时，应采取变电站集中补偿和大用户就地补偿相结合的无功补偿方式，提高配电网功率因素，有效改进供电电能质量水平。

5.结束语

在能源供应紧张、建设节约型社会的当今电力系统中，供电企业肩负着降低农村配电网能耗以及指导电力客户节能用电的重任。供电企业除了通过上述多种节能降耗技术手段降低农村配电网线损外，还需要通过科学合理的政策法规的指导和制约，制定落实节电降耗的目标责任制和考核机制，在农村配电网节能降耗改造过程中，充分发挥供电企业和每个电力用户节能节电的积极性，推动农村配电网节能工作高效稳定的进行。 [科]

【参考文献】

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[2]耿英会.供电企业农村配电网降损节能技术[J].知识经济，2012（07）.