绿色节能在变电站设计中的应用研究

陈明 王浩

关键词：绿色节能;变电站建设;可持续发展

一、引言

在变电站的设计过程中，绿色节能是其重要组成部分，也是当前社会发展所需要关注问题。目前我国经济快速增长、人民生活水平提高以及对能源和资源环境要求不断提升等因素都推动了电力行业向低碳化方向发展，其中主要研究如何利用最新技术来实现电能质量最优化、能量高效使用与回收再循环以及减少变电站的设计能耗方面进行分析探讨，分析绿色节能在变电站中应用过程中存在问题，进而提出相应的改进措施及策略和建议。

二、相关理论综述

（一）节能技术的发展

在我国绿色节能技术的发展起步较晚，主要是应用了一些发达国家已经完成的相关研究工作。绿色变电站主要是以电能为动力来进行能量转换的设备，通过改变电力系统中不同环节运行方式来实现资源高效利用、减少能耗和污染等效果，从而提高电网供电质量与效率以及降低成本，促进我国电力行业可持续健康稳定发展及能源结构调整等方面做出贡献，同时也推动了社会经济水平不断提升，满足人们对生活品质更高层次要求。

（二）绿色节能

绿色节能在变电站设计中的应用，主要是指通过对电力能源进行有效利用，从而实现资源和环境、经济效益最大化。具体来说就是将电能消耗量降到最低，在对于电力系统而言其主要作用便是为人们提供优质服务与生产生活，而传统意义上的变电站则不属于单纯以满足用户需求为主要目的，而是为了满足客户要求来完成供电任务或者说是提高了工作效率等功能。

（三）绿色度

绿色度是指变电站在运行过程中，其周围环境的状态以及对资源利用程度，所选用材料是否符合环保要求。提高电能质量标准为了实现绿色节能技术目标而不断改进其运行方式以达到环保要求，加强电网系统管理水平、优化供电结构以及提升变电站自动化程度是保证电力行业健康发展与可持续稳定发展之必然选择，也为变电企业的长远利益提供保障作用。

三、变电站的发展及研究现状

（一）变电站的基本概念

变电站是指将高压电网和低压系统连接起来的特殊设备，它主要由变压器、开关电器组以及其他辅助电路组成，其基本功能就是实现对电力进行变换，并能够满足不同用户需求，以达到节能减排、保护环境等目的。在实际生活中应用到的大型工厂或住宅小区当中，都会存在很多需要与电能相关生产部门共同合作来完成变电站建设工作，一方面是为电网提供必要电压等级，另一方面则是为了从高压输电线路上获取所需电量。

（二）变电站的研究进展

随着社会的发展，人们开始重视环境问题，因此在变电站设计中也产生了大量节能措施，目前我国主要是通过引进国外先进技术来提高我国资源利用率，其中有美国在对可再生能源发电进行的研究，还有加拿大针对能源利用效率方面提出了一系列改进方案并付诸实施等，这些都为变电站设计带来新思路、新方法及发展方向，节能建筑能够促进资源循环利用、减少污染排放及能量转化為生产力从而推动整个行业可持续健康稳定地快速成长[1]。

（三）变电站设计中存在的问题

在变电站设计中的节能措施不够完善，而目前我国大部分地区都在使用风能、太阳能和沼气发电等来进行对能源资源利用，但是由于技术原因，这些设备并没有得到很好地应用，还有就是因缺乏相应专业人员管理制度及监督机制导致的问题，使得现阶段我国很多企业都是自己开发变电站系统设计与维护工作，而相关部门又根据自身利益需求自行决定如何在节能环保的前提下合理有效地利用资源是一个很大挑战性课题。

四、基于绿色节能技术的变电站设计方案

（一）变电站设计的必要性

变电站是电力网系统的重要组成部分，其主要功能就是将电网中大量电能进行转换，从而满足用户对电能量和质量要求，同时也可以作为一个供电单位或配电装置。在实际运行过程当中存在着许多问题需要解决，首先要考虑到经济性与安全性，其次要保证电能质量的稳定性、连续性以及可靠性等方面因素，最后变电站设计是为了实现节能减排目标而服务的设备选择与规划建设工作。

（二）变电站设计方案的可行性

在变电站设计中要对环境进行充分的考虑，以减少变电站系统运行时产生的污染。首先应该选择经济合理且具有环保型特点和技术先进性价比高、节能效果显著以及操作方便等优点作为设计方案，可以采用太阳能发电与风力发电机相配合来实现节能降耗，该方法是目前应用最广泛、也最为成熟可靠实用，并且在我国北方地区使用较为普遍的一种变电站设计方式。

（三）绿色节能技术的评价

在变电站的设计中，绿色节能技术是一项重要内容，通过对环境污染进行分析和评估之后可以确定为一个最优方案，目前我国主要以可持续发展理论、经济效益最大化原则以及社会与生态环境和谐共处等为主要目标。在根据国家相关标准及要求来选择合适的材料并对其性能加以优化处理，同时还要考虑到环保性因素，减少在运行过程中产生大量污染物，并且需要提高系统效率和降低能源消耗量。

五、基于绿色节能技术的变电站设计优化

（一）环境规划

在环境规划中主要是指变电站的设计，其要根据实际情况来进行分析，首先要从环境保护角度出发考虑，而由于我国目前对能源结构和供热形式都比较重视环保问题，因此需要我们加强资源利用率和节约能耗方面的研究工作，其次还要结合当地气候特点制定合理发展方针、政策与措施等相关方案，最后还应当注重节能减排技术应用，在变电站设计中主要是通过降低电能损耗来实现节能效果以及提高经济效益的。

（二）质量控制

在变电站的设计过程中，质量控制是一个非常关键的部分。首先要根据实际情况制定出相应标准和规范，还要对设备进行检测、检修以及维护等工作，其次需要加强对检测结果分析与总结并及时反馈给相关人员以提高其准确性及可靠性，最后在对于检验周期过长或者检验不合格问题严重时可以采用“先关后调”原则来解决处理，还可以在变电站中的主变压器出现故障或损坏时[2]。

（三）节能与绿色安全管理

绿色节能与绿色安全管理是相辅相成的，在变电站设计中应充分利用现有技术，提高资源回收率和能源循环使用效率，需要通过加强电网运行控制、减少电能损耗等方式来降低电力消耗，从而建立变电设备维护系统对设备进行定期检查维修或更换工作量较大的变压器、线路以及导线都需要及时检修或者替换掉不合格产品，对于那些由于人为操作不当而导致故障的电气元件要在第一时间发现并处理。

六、结论

本文主要研究了绿色节能在变电站设计中的应用，通过对国内外研究成果和相关文献资料进行分析，总结出绿色环保材料、数字化设备与智能控制相结合的综合技术，还要针对不同类型能源消耗量大而导致资源浪费问题提出以下解决措施，首先是提高电力系统运行效率，其次是改进配电室内电气自动化方式减少电能损耗，最后加强变电站管理以达到节能减排目的，降低能耗损失占比为目标对绿色照明。

参考文献

[1]张彬，张凤雷，王智超，李忠刚，王新，旋新跃.绿色节能在变电站设计中的应用[J].建筑工程技术与设计，2018：4686.

[2]崔钦超，丁立国.论述绿色节能在建筑电气设计中的应用[J].《城市建筑》，2016：161-161.