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电力系统线损分析与节能调度降损措施探讨

2022-11-26国网沈阳供电公司滕宇哲李季洋潘子毅国网辽宁营销服务中心韩昕檀

电力设备管理 2022年7期
关键词:线损损耗半径

国网沈阳供电公司 滕宇哲 邱 欢 李季洋 潘子毅 国网辽宁营销服务中心 韩昕檀

电能作为一种清洁能源逐渐成为当今社会经济发展的命脉,而且电能还可以转化为热能、机械能、化学能以及光能等其他能源,因此其被广泛的应用与各行各业之中。随着社会的发展,电能的优势作用也日益凸显出来并受到越来越多的国家重视,尤其是对于电能的节约化利用以及集约型管理,并希望通过科学合理的措施来加快节能减排,追求社会经济效益的最大化。但是在电能应用过程中,由于自身电阻以及人为等多方面因素的影响,导致其在传输中造成较大的能量消耗,其不仅严重制约了电能质量,而且还造成了较大的资源浪费。基于此,加强对电力系统线损产生原因分析,并从技术和管理两个方面寻找降损的有效措施,由此提升供电质量。

随着社会的发展和进步,人们的生活水平得到了质的飞跃,为此用电需求也逐渐增大。而作为清洁能源之一的电能,一直是人们受到社会各界人士的关注,而且随着科技的进步,国家电网也是迎来了新的发展机遇并取得了骄人的成绩,但是由于多方面因素的影响,导致电力系统线损问题一直是制约供电质量的重要因素。线损不仅会造成电力企业的较大损失,而且还会影响到居民的正常用电。基于此,本文通过对线损相关概念入手,提出了相应的解决措施。

1 电力系统线损相关概述

1.1 电力系统线损的定义

电力系统上对于线损的定义指的是一般来说众多的因素,比如输电电网的材质、输送电能的环境等都会影响到电能的输送过程,由此而出现的电压和有功、无功电能源损耗的现象。通常来讲,电能线损与电能的输送成本呈正比的关系,即电能线损越高、电能输送的成本越高,反之,电能线损越低、电能输送的成本越低,由此对于电力企业运营的效益有明显的促进作用。根据线损发生的特点,可以将其主要分为固定设备和可变性两种损耗模式。

所谓的固定设备损耗,指的是电力系统中由电压变化而造成的电能损耗,比如电动机和变压的固定损耗等。电力系统中电压的波动范围比较小,所以由此导致的固定设备损耗也相对稳定;可变性损耗是当电能传输的过程经过某些配电元器件而产生的电能损耗,可变性损耗随着电流的增大而增大。线损所带来的后果就是增加电能的经济成本损失,从而影响电力企业的经济效益,所以进一步强化线损管理对于避免电能浪费有着积极的影响。按照线损管理性质来划分,可以将其分为管理和理论两种线损。将由于电力公司认为管理因素而导致的线损问题称为管理线损,比如人为的偷电行为、电能计算错误等,都属于管理线损的问题。

1.2 降损对于电力系统的重要意义

随着我国经济的发展和社会的进步,人们日常生产生活的用电量在不断攀升,同时我国每年的电力系统线损而导致的大规模电能源被浪费,若不能对其采取科学合理地降损措施,那无疑会进一步加重由于电力系统线损而导致的能源浪费问题,由此也导致我国生产生活用电的紧张程度。所以,科学合理地采用降损措施解决电力系统线损的问题,可以最大限度地减低我国由于电能传输过程中而出现的巨大电能源浪费问题。对此,国家电网公司正在不断研究降损方法:其一是对新型电网的建设和改造工程要进一步加快;其二是不断提高农村老旧电网的改造速度。希望以保证优质电能供应为基础,通过这两方面的工作最大程度地降低电力系统线损。

2 电力系统中线损产生的原因分析

2.1 技术因素

2.1.1 电力设备损耗过大

首先,对于整个电力系统而言,电网无功容量的缺乏势必会导致电流的增加,进而增加设备和线路的损耗;其次,配电变压器的能量损耗较大,换而言之,就是配电变压器并没有选用节能型的变压器,仍采用的是传统耗能较高的变压器。长此以往下来,不仅会导致线损的增高,而且还会出现三相电负荷不平衡、低负荷率等问题,使变压器利用率不能运行在经济合理的范围。

2.1.2 输电线路损耗过大

首先,迂回线路较多,往往依靠一条主线来完成给多用户的供电,进而导致供电半径远远超过理想的供电半径;其次,变压器或者变电所偏离负荷中心,从而出现严重的单边供电情况,进而导致部分线路出现供电半径较大的问题;再者,对于用户数量较少或者个别用户的供电仅采用线路延伸的方式,而由于无限制的延伸多条供电线路,导致低压供电半径远超理论半径;第四,受历史遗留问题的影响,导致早期的主供电线路仍采用容量较小的电路,而在加上无限制的延伸,由此出现超负荷的情况,导致线损增大影响正常供电。

2.2 管理因素

2.2.1 电能计算出现误差

电力系统在实际的运营管理过程当中,由于相关管理人员的技术能力水平不达标,对于抄表、核算和电能发行等工作不能认真执行,导致电能计算出现误差,由此导致电力系统运行无法参考相应的真实用电数据,致使电力系统中输电电流比较大,造成严重的线路损耗。所以,对电能进行精确合理地计算,不仅能够满足电力系统日常运行的需求,还能够对电流互感器应用的有效性进一步提升,从而有效地避免发生线损过大的问题。

2.2.2 电力系统线损的理论计算出现误差

电力系统只要正常运行,就无法避免存在线损的问题。由于线损计算相关技术人员的责任心不强,对于线损的计算没有严格按照既定标准进行,使得电力系统线损的计算结果出现误差,不仅使后期电力系统线损的分析工作失去重要的参考数据,而且也对节能调度降损措施的实施造成严重的阻碍。所以,选择正确的线损理论,精准、正确地计算电力系统线损,可以保证电力企业掌握电力系统线损的真实情况,并对其采取正对性措施,从而最大程度地解决电力系统线损问题。

2.2.3 电力系统线损管理人员的综合素质不高

电力系统线损管理人员不能全面地认识到节约电能的重要性,导致对于线损问题的管理能力降低,不仅为后续的工作埋下安全隐患,而且也会使线损问题越来越严重。再加之管理人员的综合素质不高,对于线损问题的分析和解决并不能提供有价值的帮助,很大程度地阻碍了线损问题的解决,从而影响电力系统安全稳定的运行。

3 节能调度降损措施的实施

3.1 技术节能调度降损措施

3.1.1 对于电网的结构进一步优化,对基础建设进一步完善

电网结构是电力系统线损问题严重的主要因素。对此,电力企业要按照实际的用电需求,对电网系统进行科学合理地规划设计。优化电网结构的核心因素是降低电力系统的线轮损耗,因此必须要对辖区进行深入勘察,对辖区的线路走向和用户分布做到了如指掌,力争在满足用户用电需求的同时,确保电力系统安全稳定的运行。除此之外,由于目前的综合性基础建设较多,对于电网结构的建设要尽量减小供电半径,不仅可以对线损问题进行有效地降低,而且还能够降低电力系统后期运维的成本。

GIS 系统的建设应引起广大电力企业的重视,在信息技术的加持之下,对中低压配电网的各项管理资料进行优化和完善,从而建立科学合理的台账管理体系。体系建立完毕之后,要安排专人对其进行定期的管理,对运行情况进行优化,保证电力系统线损管理人员能够及时获取各项数据信息,对发生异常的线损数据信息能够及时发现和处理,进而为电力企业管理线损提供充分的技术支持。

3.1.2 对节能配电变压器进行科学合理地选择

由于变压器具有升压、降压、匹配阻抗以及安全隔离等多方面的作用,所以其在低压电网中发挥着不可替代的作用。为此,通过使用节能型变压器可以有效地降低线损,对于供电线路而言应当尽可能的更换节能型变压器,尤其是对于长期超负荷的变压器更应当进行更换,由此降低线损。

3.1.3 对供电半径进行科学合理地设置

电力系统线损与供电半径有着十分密切的联系,供电半径越宽、电力系统线路损耗也就越大,结合地区用电需求科学设置供电半径,有利于减轻线路负荷以及减少末端电压损失。供电半径指的主要是线路两端的变电站或者线路最远的配电台区的供电距离。

譬如,对于10kV 的供电半径则应当根据电压损失允许值、供电可靠性、负荷密度等进行综合考虑;而对于0.22kV 或者0.38kV 的低压线路,其供电半径则可以参考电压允许偏差值进行确定,一般情况下,其供电半径应当小于0.5千米。另外,由于导线线径的大小直接影响电阻,根据电阻公示R=ρ×L/S 可以得出,线径越小其电阻也就越大。所以,应当根据线路可允许的最大负荷以及最大载流量来选择合适的导线截面。

对电压调整计划进行制定。输配电线路的电流也是影响电能源损耗严重的因素,当输配电电流增大时,电能源损耗也会随之加快。对此,电力企业对于电压调整计划要进行科学合理地制定,以多个角度为切入点,适当地增大电压用以减小电力系统线路上的电流值,尽可能地降低线损。对于配电网的电压而言,可以采用AVC 的控制方式,对电压自动控制的灵活性进行提高,在保证供电效率和质量的同时,最大限度地降低线损。

3.2 管理节能调度降损措施

管理节能调度降损措施主要分为以下几点:

3.2.1 调度工作

电力企业要进一步强化线损管理工作,设定专门的线损管理部门,并对线损管理制度进一步优化和完善,不仅可以提升线损管理的水平,还能够确保线损管理工作的有效性。对于线损业务的管理工作来说,相关技术人员需要如实上报各种线损实际情况,并对管理人员进行专业化培训,使管理人员的专业技术水平得以进一步提升,提高线损管理工作的效率,要定期召开线损工作会议,积极吸取各方人员的建议,尽最大可能保证电力系统安全稳定的运行。

3.2.2 检修工作

电力系统的定期检修和维护保养的工作可以保证电力系统供应的安全稳定,对节能调度降损措施要及时落地执行,在规定的时间内停电检修,尽量缩短停电的时间,尽快恢复电力的供应,以避免影响到人们生活生产的用电需求。

3.2.3 完成电能计量装置的升级

计量装置进行更换,尽可能的选用智能电表,有效地降低计量损失。作为智能电力网络中的重要组成部分,智能电表作为一种智能终端设备,其不仅具有传统电表的计量功能、而且还具有防偷电以及用户控制功能,可以有效地将电能在传输以及使用过程中产生的一系列数据进行收集和整理,进而让管理者可以及时地了解线损以及供电情况,进而科学合理的对供电技术进行调整,避免较大的能量损耗。总之,进行计量装置的更换可以提高计量数据的准确性,相关部门必须要按照国家相关标准将超期运行和问题电表进行淘汰更换,更换的电表要采用新型电表。

3.2.4 对调度人员进行专业化培训

作为整个电力系统安全、优质和经济运营的直接操作人,调度人员负责电网经济运行的各项措施。调度如此的特殊性也就决定了调度人员的技术水平、能力和职业素养必须要过硬。所以,必须强化调度人员的专业化培训。在保证电力系统安全调度的情况之下,最大限度地做好节能调度降损措施。

4 结语

总而言之,随着社会的发展和进步,人们的生活水平得到了质的飞跃,为此用电需求也逐渐增大。而作为清洁能源之一的电能,一直是人们受到社会各界人士的关注,而且随着科技的进步,国家电网也迎来了新的发展机遇并取得了骄人的成绩,但是由于多方面因素的影响,导致电力系统线损问题一直是制约供电质量的重要因素。线损不仅会造成电力企业的较大损失,而且还会影响到居民的正常用电。所以,加强对电力系统线损产生原因分析,并从技术和管理两个方面寻找降损的有效措施,由此提升供电质量。

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