配电网极限线损分析与降损增效优化措施

2018-01-24李璟

通信电源技术 2018年8期

李璟

（内蒙古电力（集团）有限责任公司呼和浩特供电局和林供电分局，内蒙古呼和浩特 010050）

0 引言

电能现已被广泛运用于我国的生产制造和百姓日常生活之中，作为一种基础能源，电力供应的安全性和高效性十分重要，减少电力输送过程中的损耗，可在节约国家资源的同时，促进社会稳定与取得进一步发展[1]。因此，需要分析配电网极限线损，并提出降损增效优化措施，减少电力资源损坏，增强电力工作的稳定性和可靠性，为我国经济建设发展添砖加瓦，保障居民基本生活。在当前社会高速发展的新背景下，实现对电网系统的改造、对配电网进行优化设计以及对配电网进行降损增效优化措施，皆可提升配电网对电力资源的运用效果。

1 配电网极限的线损定义和分类

根据损耗情况的不同，配电网极限线损主要分为固定损耗和可变损耗两大类。其中，固定线损一般是指配电网在进行电力输送时配电设备及导线的自然损耗，特点是不会随着输电功率的变化而变化，可变损耗则是指在配电网电力输送过程中，对电力的使用会随着输送功率的变化而具备不同的损耗，特点是损耗的大小与输送电流的变化大小成正比。

在电力企业管理层面上，配电网极限的线损可分为理论线损和管理线损两大类。理论线损是指电力资源在配电网的输送过程中造成的自然损耗，损耗的多少主要由电力输送功率决定，且损耗为不可避免的正常运营损耗[1]。同时，该部分损耗能够根据电力输送距离和输送功率参数计算得出，电力企业可掌握具体损耗情况。管理损耗则主要指电力企业在日常运营中，由管理问题造成的电力损耗，如终端用户的偷电、漏电情况，或者由于零部件故障造成的电能计量失误等原因造成的不可预估但是能够预防的电力损耗。

2 影响配电网线损的技术因素分析

2.1 配电电网的规划与建设不合理

鉴于我国国土面积辽阔，对电网的建设应做到循序渐进。在配电网的建设过程中，随着相关电力设备技术及理念的日渐成熟，配电网的布局设计人员也会根据国家要求不断优化电网布局，以此满足社会的发展需要[1]。然而，由于电网的建设依然处于不断优化中，会出现前期建设的配电网的规划理念和建设技术落后的情况。因此需要秉承节能降损的配电网设计理念，优化配电网结构布局，同时设计配电网的相关设备进行。

我国农村发展布局的特性决定农村配套的电力设置分布的零散，要求配电线路有足够的覆盖面积。大多数农村地处交通不便利的位置，电力系统施工安装异常复杂，相较于平原地区，线路更长，且布局更复杂。此外，农村地区的基础设置较为落后且更新缓慢，在长期使用后，相关供电配套设施会出现老化现象，极大影响电力供应的安全性[2]。

农村用电具有明显的时间性和季节性，农闲与农忙时期的用电量差距较大，白天比夜晚用电量大。而且，由于农村用户之间的间隔较远，电力系统一般采用放射的配电网，增加了电能的损耗。

2.2 配电网的经济运行状态

配电网在满足终端用电需求的同时，根据电力生产情况优化计算电力的输送功率，并通过调整配电网的输电功率保障配电网的线路和变压器处于经济运行状态。该种状态能够有效降低电网在电力输送过程中造成的电力损耗，还可以保障配电网的正常工作，对配电网的降损意义重大。然而，鉴于配电网的结构非常复杂，且终端的用电量处于不断变化中，需要系统对配电网经济运行条件下的输电功率进行实时的分析和优化计算，确保配电网在电力需要变化后依然能够处在经济运行状态，实时地对配电网变压器进行无功补偿，提高电网的电力输送效率，同时降低电力输送损耗，保障各变电站的经济合理运行。

2.3 配电网的降损节能技术

随着我国科学技术的不断进步，在配电网的配件选择环节，有越来越多的节能型设备可供选择。合适的节能型电力设备能够有效降低配电网相关设备在日常运作中的电力消耗，做好配电网的降损工作。例如，节能型的变压器在电能进行变压时，能够有效降低变压过程中的损耗。

3 配电网降损增效的主要方法

配电网降损增效技术是电力生产企业保障经济效益的最佳法宝，其应用已成为电力企业日常运营的重点工作，同时也是工作难点。配电网的降损增效属于系统性的工作，需要多个环节共同配合才能有效达成目标，且需要的时间周期长，各种资源多。当前，电力企业主要通过采取优化配电网结构、在用电量比较大的区域加装变压器以及选择合适的电容器方式来做好降损增效工作。

3.1 配电线路无功补偿的使用原理

在电力系统输送电能的过程中会消耗一部分输电功率，造成电能损耗，且距离越长损耗越大，输电功率越小则电能损耗功率占输电功率损耗的比例越大。鉴于农村地区电能输送距离长，电能输送功率小的特点，往往安装380 V配电线路无功补偿配置降低农村地区的电能输送消耗，提高电能输送效率，提升用户的用电可靠性。配电线路无功补偿主要原理是通过提高电网中的电能输出功率，来提升电力系统的供电效率。利用电容器对电能输送功率进行无功补偿，可以稳定电能输送时的电压，保障电力输出的稳定性，在减少输出功率损耗的同时，提升供电的经济效益。

3.2 配电线路无功补偿配置方法

变电站通过运用并联电容器实现对电力系统输电网的统一补偿，并通过采取对靠近变电站的路线输送无功的方式，提高配电功率，减少终端变电站和配电线路的电能损耗。补偿装置一般链接在高压电力配电设备上，以使得无功补偿配置能够更好地运作。该方式对相关设备的维护要求较低，方便及时进行检测与维护，且对配电系统的管理要求低，能够极好地满足补偿要求。然而，该方式存在一定缺陷，具体表述如下。

（1）农村用电具有季节性，在农忙时需要大量的电力供应，而在农闲时对电力的需求又会减少，且因为企业生产时间的原因，白天的用电量较大，而夜间的用电量很小，加大了对农村配电网的要求。在农村用电高峰时，电力需求在短时间期间内急速增大，此时电力系统的部分设备难以负担剧增的电力供应，无法有效提供无功补偿措施，配电线路无功补偿的工作效果大打折扣[3]。

（2）为保障配电线路输送功率达到无功输送要求，同时防止因加大输电功率导致电压升高现象的发生，需要应用电容量较大的无功补偿装置。然而，这就会导致对无功补偿装置的操作过于频繁，人工成本和设备损耗增大。

4 优化管理降低配电网线损，实现配电网的降损增效

4.1 通过建立智能化的配电网管理系统降低配电网线损

配电网管理系统是配电网进行自动化管理的重要依赖，运用自动化的配电网管理系统能够有效提升配电网的工作可靠性和安全性，高效改善配电质量，实现对各个终端的智能供电，并有效降低配电网线损，提升电力系统的社会服务水平。随着我国科学技术的不断进步，新一代配电网的自动化以SCADA系统为基础，建立配电网各个节点的数据采集库，在对数据库内的数据进行分析后能够智能化与自动化地对配电网管理系统下达指令[4]。优化设计配电网要求优化完善传统管理系统，增加其使用功能，提升其使用性能，促进我国电网建设与日常运营的稳定性与安全性。优化管理降低配电网线损可实现配电网的降损增效，通过升级配电网管理系统，更好地服务电力用户，为我国的经济建设发展保驾护航。

需要注意的是，配电网管理系统属于整体性工程，系统里的每一个环节都需要与其他系统相连接，且在配电网管理系统运作过程中，对环节对接时的协调能力要求极高[2]，不允许出现错误，只有在各系统的有效配合下，整个配电网才能高效地运作，如果仅仅只是某一个部门单独运作，是无法顺利完成整个配电网供电工作。因此，必须要建设配电网管理系统来高效连接各个部门，保证其通顺对接。