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降低电力线损的有效方法分析及探究

2019-02-12庄海峰吴小佳胡岳峰刘万旭

山东电力高等专科学校学报 2019年5期
关键词:电力线损耗变压器

陈 凡,庄海峰,吴小佳,胡岳峰,李 超,刘万旭

(国网安徽省电力有限公司歙县供电公司,安徽 黄山 245200)

0 引言

电力系统正常运行中必然存在电力损耗, 通过分析电力系统线损情况有利于判断系统运行状况以及电网架构的合理性, 在电力系统中线损率水平直接关系到电网的可靠性及稳定性[1]。 为降低电能损耗,保证电网运行经济性,必须做好电力线损管理工作。 有效的电力线损管理工作利于及时发现线损异常状况,通过分析确定异常原因并予以处理,可以保障电网运行的稳定性。目前,我国线损管理工作中仍存在许多问题,制约相应工作有效开展,不利于电力系统的经济、稳定运行。 因此,要积极采取有效措施降低电力系统损耗,不断提高线损管理水平,本文就如何更好地提高电力线损管理工作效率展开分析。

1 电力线损管理现状分析

电力系统不仅要满足人们基本生活用电, 而且要为经济发展提供可靠充足的能源供应。 我国幅员辽阔,能源资源分布极为不均,电力系统跨区域互联网架结构建设有利于能源资源的有效配置, 而电能传输过程中线损的存在造成电能资源浪费, 不利于电网经济运行,因此要控制线损在合理范围内。

1.1 基础管理相对薄弱

随着科技进步和电网建设的大力投入, 网架结构更加坚强,电网智能化水平越来越高,电力设备具备更高的可靠性和稳定性,推动电网运行水平提升。但是在基础管理方面还存在许多不足: 一是电力设备基数大、种类多,日常巡视维护工作量大,且多数需要人工巡检。二是线路规划布局不够合理,尤其是配电网中存在分支节点多,供电半径大等问题。三是老旧线路改造难度大,线路绝缘化水平有限,导致线损很难控制[2]。 此外,在线损统计计算中存在信息采集系统准确性不足等问题, 甚至有的单位为保证线损指标,存在人为修改电量数据的情况,造成线损计算缺乏真实性,失去指导价值。

1.2 电网运行不够经济

对电力部门来说, 既要确保电网安全稳定又要保证运行的经济性。 而实际上,受多种因素影响,电力系统中输变电容量增长缓慢, 并且输配电线路的供电半径过大的情况也普遍存在。 有些重要设备运行方式不够灵活,备用设备不足,设备检修时会对电网运行造成一定影响。 电力系统中电压自动调节功能不完善,无功补偿装置配置不足,尤其是配电网中大功率设备不能实现就地补偿。此外,设备老旧问题仍然存在,许多配电变压器长期带“病”运行,电能损耗较大。 这些问题的存在对电网经济运行造成不利影响。

2 线损管理工作中存在问题

2.1 线损管理组织不力

经调查发现, 目前部分电力部门对电力线损管理工作缺乏正确的认识,同时也缺乏足够重视,导致不能科学合理地组织管理工作。 部分单位只看重线损管理相关指标,将完成指标作为工作重点,不重视企业间和企业自身历史指标对比分析, 不能有效发挥指标的指导性作用,失去实际意义。工作上的疏忽会导致线损计算结果的失真,带来严重的数据偏差,这会使企业很难制定合理有效的解决措施, 问题得不到真正解决。

2.2 线损管理制度不完善

由于线损管理工作专业性强、技术含量高,并且具体实施比较困难, 因此需要线损管理工作制度保障。 而管理制度还不够完善,降低了工作效率,不利于线损管理工作水平提升, 阻碍线损管理工作顺利开展。部分供电公司对线损管理缺乏正确认识,重视不足,公司考核规定中未体现线损管理工作的内容,很难激发线损工作者的积极性,降低工作效率,限制线损管理工作质量提升。 有的供电企业的线损管理制度不能有效地贯彻落实,执行力度不够,许多工作浮于表面,制度规定形同虚设,严重妨碍线损管理工作质量提升。

2.3 线损管理人员素质有待提高

管理人员在线损工作中发挥重要作用, 人员素质直接影响线损管理工作水平。随着电网规模扩大,结构更加复杂, 对线损管理人员的专业素质水平提出了更高的要求。通常在具体工作中,线损管理工作往往关注外部原因,对人员自身管理、技术方面的不足缺乏正确认识。综合素质水平低、专业基础薄弱是线损管理人员普遍存在的问题, 妨碍线损管理工作有效开展,对电网经济运行产生不利影响。

2.4 技术方面的问题

除管理上的不足外, 电网技术方面的不足也是妨碍线损管理工作开展的主要原因。 技术线损主要有3 个方面:一是规划设计问题。 以配电线路为例,线径设计未认真考察负荷情况, 导致不能满足实际需要,线路长时间过载运行将会大大增加电能损耗。二是变压器损耗过大。正常运行中的变压器,其自身损耗主要有铁损和铜损,且损耗较小,但在长时间运行中,变压器内部绝缘会逐渐老化,甚至故障,自身阻抗会增大,使其电能损耗增加。三是较大功率设备应用。目前越来越多的大功率电器、设备接入配电网中,随之而来的是无功补偿容量的不足,需要从电网吸收较多的无功,导致线路功率中无功分量增大,线路损耗增加。 除此之外,无功补偿装置分布不均、容量不足也是电网建设规划面临的重要问题, 无功不足会导致电力系统负荷失调,从而使线损率增大,影响电网经济运行[3]。

3 降低电力线损的有效途径

为使电力线损治理达到更高的水平, 做好所有电力用户的线损管理工作, 从技术和管理两个方面充分落实好线损管理改进措施。

3.1 技术降损措施

3.1.1 电网结构优化

根据煤矿悬臂式掘进机远程监控需求,运用组态软件开发了如图6所示的掘进机远程监控上位软件。该监控软件通过100 MB以太网与掘进机机载控制器通信,实现了掘进机远程控制和位姿等传感器数据实时监测功能。

电网结构是影响电力系统线损的关键因素,做好电网系统的规划设计工作是降低电网损耗的有效途径。 以农村线路布局为例,要深入实地考察,对线路走廊、用户分布要有所掌握,并以此为基础综合考虑建设、运营及后期维护成本,尽量保证供电半径最短。

3.1.2 选择节能配电变压器

作为电能传输的重要一环, 配电变压器运行时自身会产生电能损耗, 不同变压器的损耗存在一定差别,因此要尽量选用节能型,以降低电力系统线损水平。此外,配变设备的负载率也是影响自身损耗的重要因素, 要保证在合适的负载范围内运行, 避免“大马拉小车”或重过载运行。 要对配变负荷的情况有所了解,在确保供电稳定性的基础上,尽量提升配变负载的负载率, 从而提高功率因数, 减少配变损耗。 对长期运行配电变压器, 要跟踪分析其负荷情况,定期开展维护和检修工作。

3.1.3 合理设置供电半径

通常将输、 配电线路起点至终点的距离称为供电半径。 供电半径越长,线路损耗越大。 针对不同电压等级的线路,其供电半径有不同的设计要求。线路电压等级为35 kV 时,其供电半径通常不得超出30 km;对于10 kV 线路,应在综合考虑线路负荷、末端电压损失以及供电可靠性等的基础上合理设置供电半径;对于0.38 kV 或0.22 kV 低压配电线路,要保证用户电压水平,要尽量减少线路上电压损失,故供电半径通常不超过0.5 km。 此外,还要考虑导线的线径和材质问题,一般线径越大,导线电阻越小,负载能力越强,线损更小。 综合考虑经济因素和运行成本,在满足最大负载要求基础上,合理选择线径和材质。

3.1.4 优化电压调整策略

在电力系统中,输配电线路电流越大,电能损耗就越大,因此可以适当调高电压,降低线路上的电流值,达到减少损耗的目的。 而对于变压器来说,其两端电压越高,自身损耗就越大。线路以及变压器作为电力系统中产生线损的主要设备, 需寻找最优电压调整策略以最大程度地降低线损。 对于配网电压控制,采用AVC 电压控制策略,主要针对电压以及无功来进行主变档位调节及电容器投退, 电压自动控制不够灵活,无法更好地满足电网经济运行需求。经实践发现,当负荷比较高时,应调高电压以提高供电效率及质量;当负荷比较低时,应调低电压以降低线路损耗。

3.2 管理降损措施

3.2.1 加强线损管理组织工作

各级供电企业应当提高对线损管理工作的重视程度,转变管理理念,改进工作方法,不断提高线损管理水平,减少电能损耗,保证电力企业的经济利益[4]。 线损管理组织工作主要从 3 个方面开展:一是要成立线损管理工作领导小组, 负责统筹各项管理工作以及工作计划制定, 在工作中不断完善管理机制, 从而提高线损管理工作效率, 促进管理水平提升。二是优化组织结构。线损管理需要不同部门协同合作,要明确部门分工,促进组织工作协调。 改进现有管理方式,可以采取岗位责任制,强化责任落实,充分发挥组织管理作用。 三是定期组织开展专题研讨,集中讨论线损管理工作中的问题,集思广益,促进线损管理工作稳步提升。

3.2.2 严格执行抄表制度

大力开展集抄业务,健全抄表核算制度,确保电量采集数据的准确性, 为线损计算业务开展提供数据基础。 电力线损率同抄表核收工作质量有直接关系[5],在公司工作规定中针对客户性质不同制定相应的抄收规定,特别是对用户变压器的容量、铜损、铁损等均计入电价, 抄表人员要严格按照抄收制度要求开展具体工作。要认真核查抄表的准时性、准确性,确保不发生漏抄情况,若发现表计异常,应及时通知业务及相关管理人员予以维修或更换, 减少电量损失。抄表工作不仅要做好客户服务工作,规范业务避免纠纷,还要提高售电量统计的准确性,为实际线损率计算提供准确数据。

3.2.3 健全线损管理制度

为促进电力线损管理工作顺利开展, 要制定健全完善的线损管理制度。为改进现有线损管理制度,应从两点入手:一是要加强用电监察,对电量异常用户严加审查, 并结合专项整治或全面检查, 严查偷电、漏电行为,并根据相关规定严格执行惩罚措施。通过常态化开展用电检查,加强相关制度建设,有利于提高电力企业运营效益。 二是要完善管理考核机制,对电力线损管理工作成效同奖惩措施关联起来,激发管理人员积极性,从而推动管理工作稳步提升。

3.2.4 提高线损管理队伍综合素质

管理队伍综合素质提高, 有利于提高线损管理工作效率,促进线损管理水平提升。 因此,电力企业要重视线损管理人才培养。一方面加强技能培训,通过定期或不定期开展技能培训, 提高线损管理人员专业素质,促进管理理念转变,积极培养管理人员的创新意识和能力。另一方面,针对部分电力企业线损管理不到位的情况, 主要与相关管理人员责任意识匮乏有关,线损管理工作的缺失,导致线损问题得不到有效解决。 组织开展思想道德教育,提高线损管理人员的责任意识,从而促进管理队伍综合素质提高, 最终实现电力线损的有效控制。

4 结束语

综上所述, 电力线损关系到电力系统运行的稳定性和经济性, 电力部门应高度重视电力线损管理工作,深入分析线损管理的薄弱点,发现线损管理中存在的问题,并及时采取有效措施,降低电力系统线损率,保障企业的经济效益。线损管理工作主要面临技术和管理两方面的问题, 本文分别从这两方面提出了促进电力线损管理工作效率的具体措施, 希望对线损管理工作有一定促进作用。

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