供配电系统与用电设备节电运行技术

云南天安化工有限公司 付歆钊

随着市场经济的发展进步，供配电系统应用运行管理工作质量受到了更多的关注，不仅要满足质量控制要求，还要充分落实节能节电管理机制，发挥相关技术的应用优势，提高系统运行的环保效益。

1 供配电系统与用电设备节电运行技术的应用价值

近年来，工业企业逐步落实节能降耗工作，在调整企业自身组织结构的基础上，有效更新生产工艺模式，并积极落实供配电系统和用电设备节能节电运行技术，能有效维持行业可持续发展的动力。

一方面，节电技术能针对电网结构、用电设备展开的技术处理机制，能在满足相关应用要求的同时减少电能损耗，最大限度地提高行业经济化、环保化管理水平，共建稳定且规范的环保发展路径，从而维系节能控制的发展理念[1]。

另一方面，节电运行技术的处理和推广，能为企业优化资金利用率提供支持，配合稳定的控制方案，最大限度地优化行业资金管理水平，充分发挥节电运行技术投资少、收益高的优势，为行业综合化管理工作的落实和开展提供保障。

综上所述，供配电系统与用电设备节电运行技术的应用具有重要的实践意义。

2 供配电系统与用电设备节电运行技术的作业要点

在供配电系统与用电设备节电运行技术应用过程中，要结合实际应用要求落实具体作业内容，构建完整的控制模式和管理机制，以确保统一化作业质量符合预期，更好地维系节电水平，实现经济效益和环保效益的双赢。

2.1 低电压偏差运行技术

在对配电变压器运行状态量进行汇总后分析，磁饱和状态时电压降低会使变压器励磁电流随之减少。并且，若电压出现下降的趋势，那么企业内相关设备的有功功率变化幅度较小，但是无功功率会产生较大波动。因此，在落实低电压偏差运行技术的过程中，要对技术应用条件和电压调整控制范围予以集中管理，在维持供电电压稳定状态的基础上，将电压波动控制在较小的范围内。比如，若电压波动维持在10%左右，那么用电设备的终端电压偏差要进行整定处理，数值控制在+0%～-1%；若是电压波动维持在5%左右，则用电设备终端电压偏差要控制在+0%～-2%。

2.2 变压器运行技术

对于供配电系统用电设备节电工作而言，变压器的节能潜力较大。以钢铁厂日常工作为例，1000万t 的钢铁厂的实际用电功率一般会维持在500MW，此时，变压器实际的负载率约为50%，相应的配电变压器容量为2000MVA，有功损耗能达到10MW，若是对其进行节能处理控制，调控变压器的运行效率，倘若全年变压器的实际运行时间设定为9000h，则能实现1800万度电的节电量。

第一，结合实际发展需求，有效建立更加稳定的节电管理规划，确保节电运行控制技术方案能有序落实，更好地减少资源损耗造成的负面影响。借助高压用电设备就能有效减少变压器的总容量，有效降低变压器的损耗发生概率[2]。

表1 无功当量数值对比

结合数值对比可知，无功源距离电源越远，对应的无功当量数值就会随之增加，借助无功就地补偿的方式，能有效降低线损对整个作业产生的影响，更好地维持良好的节能降耗处理效果，提高变压器运行效能的同时，满足节电处理技术的具体标准。

2.3 配电网重构技术

在供配电系统与用电设备节电运行技术应用控制工作中，为了更好地维持相关作业环节的稳定性和合理性，就要整合具体的技术要素，全面了解相关技术处理的可控性处理要求，保证技术应用效果满足预期。所谓配电网重构技术，是指借助相应的手段对配电网的实际拓扑结构予以升级处理，能在提升运行可靠水平的基础上减少线损造成的不良影响，并进一步对负荷参数予以均衡处理，最大限度上提高供电水平和电能质量，确保配电网运行系统能更好地维持应用状态。

2.3.1 技术要点

一方面，重构时处于配电网正常运行状态，此时采取配电网重构技术的目标就是减少线损问题，更好地维持负荷参数的平衡，确保供电质量能满足应用预期。要依照潮流方程、支路电流、节电电压等基础约束条件落实相应的重构处理措施，结合数学优化算法、最优流模式算法、支路交换法以及人工智能算法等手段，集中评估和分析重构要素，在实现开关操作的基础上，更好地维持网络重构，保证运行处理效果达到预期，有效满足节电技术应用的实际需求[3]。

另一方面，重构时处理配电网故障状态，此时采取配电网重构技术主要是为了隔离故障源，并有效对非故障源区域进行供电恢复处理，减少大范围停电造成的经济损失。依旧要关注网络拓扑、继电保护可靠性等约束条件，更好地完善具体的操作处理机制，配合故障诊断算法，就能落实完整的操作计划，以保证重构处理的稳定性和合理性。

总之，配电网重构技术本身就是配电系统优化处理的方式，能在提高配电系统安全水平的同时，维持运行管理的经济效益。基于此，在使用配电网重构技术的过程中，要确保技术满足配电网线馈线热熔要求，符合变压器容量应用管理的实际控制标准，并将供电质量指标最佳配电网运行方式作为核心，建立多目标非线性混合优化模型，从而维系配电变压器的应用效能，更好地贴合供配电系统与用电设备节电运行技术的具体控制诉求。

2.3.2 案例

以某冷轧厂配电网落实配电网重构技术处理机制为例，目标在于减少运行损耗，更好地维持新增负荷平衡的同时，优化损耗控制水平。要确保配电网的电能运行质量满足国家标准规定，并将功率因数维持在0.9以上。配电系统结构如图1所示。

图1 配电系统结构示意图

第一，在落实重构运算处理机制的过程中，要将电压偏差、电压波动闪边、谐波电压等参数作为电能质量指标限制的参考依据。由图1可知，工厂内配电网运行方式接通的处理体系中，存在以下运行方式。一是W1、W4、W5、W8处于接通状态，其余均处于断开状态；二是W1、W4、W6、W7、W8处于接通状态，其余均处于断开状态；三是W1、W2、W3、W5、W8处于接通状态，其余均处于断开状态；四是W1、W2、W3、W5、W6、W7处于接通状态，其余均处于断开状态；五是W2、W3、W4、W6、W7、W8处于接通状态，其余均处于断开状态；六是W1、W2、W3、W6、W7、W8处于接通状态，其余均处于断开状态。

第二，滤波器的运行也有相应的组合方式。一是H3搭配H5运行；二是H3搭配H5、H7运行；三是H3搭配H5、H7、H9运行；四是H3搭配H5、H7、H9、H11运行；五是H3搭配H5、H7、H9、H11、H13运行。

第三，结合运行情况和实际需求，对不同组合变压器负载系数、负载功率以及各个母线谐波的电压参数、电压偏差以及电压波动等予以综合分析，评估相关数值的标准性和稳定性。

第四，依照计算结果就能获取节点方式排序规则，只要符合电能质量指标，且相关数值在国际限制要求范围内，变压器的实际运行功率不超出0.9，就能获取损耗情况的相关数值，优选损耗最小的处理机制，保证最优应用控制方案的合理性和规范性。

综上所述，在基础负载运行情况下，滤波器采取H3搭配H5的运行方式能满足配电网六种运行方式的实际需求，其中，第六种运行方式，也就是W1、W2、W3、W6、W7、W8处于接通状态，其余均处于断开状态的运行方式损耗最小，能充分优化节电效果。另外，若主变3#需要检修，则使用W1、W2、W3、W5、W6、W7处于接通状态，其余均处于断开状态的方案。若主变1#需要检修，则使用W2、W3、W4、W6、W7、W8处于接通状态，其余均处于断开状态的方案[4]。

配电网重构算法不仅仅是复杂的理论体系，也是实际工程问题，为更好地发挥其应用价值，就要结合供配电系统的实际运行需求，确保相关计量分析内容都能满足规范，以保证重构算法的应用效果满足配电网结构的实际情况，减少损耗的同时，实现经济效益和安全效益和谐统一的目标。

2.4 电加热设备配电功率曲线处理

对于供配电系统与用电设备节电运行技术而言，电加热设备的应用控制也较为重要，要结合实际情况绘制相应的参考曲线，从而评估关联情况的具体状态，维持计算分析的合理性和可控性。结合我国工业企业目前的发展现状可知，电加热设备的节能处理具有较大的空间，若要更好地发挥技术优势，要在优选高效电热设备的同时，积极推进工艺体系的升级进程，利用大功率加热设备，并对配电功率曲线予以严格管理，从而维持节电效果最优化。以钢铁厂炼钢操作为例。

第一，配电功率曲线，对于电加热设备而言，熔化前期和中期将功率调节为最大输入功率，能更好地维持熔化的效率，提高熔化速度，而在熔化后期，适当借助保护炉盖和炉墙不受热辐射的方式，有效减少输入功率参数，节约能源。而在氧化处理期，前期为更好地满足升温作业需求，要适当升高输入功率，氧化处理中期和后期，要采取小功率供电的方式，更好地维持运行的稳定性，尤其是在吹氧脱碳的环节，要采取停电吹氧的方式，实现小功率输出的同时节约电能。

第二，依照供配电系统与用电设备节电运行技术的控制规范，在实际作业环节中落实具体内容，保证相关信息管理的科学性，并最大限度上发挥电能的应用优势，减少无效率损耗造成的影响，提高协同管理的基本水平。并且，依照最佳配电功率曲线对输入电流和电压参数予以控制，获取节电成效的状态下还能延长设备的使用寿命，满足经济效益的具体需求[5]。

第三，对电弧炉配电功率进行优化处理，要结合运行状态的不同工艺条件下电弧炉最佳配电功率曲线完成控制工作，并进一步分析定性状态和定量状态的对比情况，借助相应的测试数据更好地维系节电处理效果，保证控制水平能满足预期，真正意义上落实供配电系统与用电设备节电运行技术应用要求。

总而言之，供配电系统与用电设备节电运行技术的应用具有重要的研究价值，要结合供配电系统的运行情况选取适当的技术方案，保证技术处理环节的合理性，进一步挖掘电加热设备、变压器等节能潜力，并合理应用配电网重构技术方案，有效提升经济运行水平，为供配电系统与用电设备节电管理工作的可持续发展奠定坚实基础。