3 国网山东节能服务有限公司 250001；4 山东科技大学 250021）
摘要：配电网是电网中的重要组成部分，治理好配电网的供电可靠率、电压合格率和线损率是一个复杂的综合性工程。要响应国家建设节能型社会的号召，遵循国家电网公司节能服务体系的建设指导原则，引入效益分享型合同能源管理模式，借助新技术、新设备，积极探索电网企业降损节能最新方法和途径，进而推广先进技术，争取更大的经济贡献。
关键词：配电网；节能降损；技术
1引言
电能是我国工业发展的重要因素，节省电力消耗已然成为建设节约型社会的重要方式之一。目前专门来为配电网综合电气节能的系列化关键技术和应用在我国还比较缺乏，并且技术单一，效果不明显。6~10kV的中高压配电网通常使用静止无功补偿器来动态调节无功功率，必然会导致谐波污染与谐波损耗；低压配电网中普遍采用固定电容器组不能进行无级连续无功补偿且因条件限制应用不具普及性。因此，在国家将节能减排作为调整经济结构的着力点，转变经济发展方式的同时，做好电力工作的节能减排工作至关重要。
2 配电网综合节能现状分析
对配电网的综合节能现状进行改造一直是电力行业内的目标，长时间以来，各电网公司一直致力于各种试验和应用改造。比如对配电网供电模式进行优化、对无功优化的配置和控制、对配电台区和导线选型优化、线损管理软件应用等，取得了一系列节能成果，也有一些技术得到了推广。对以往的试验和技术进行统计发现，它们都是集中于配电网某个节能环节和局部试验，电网企业缺少一个整齐划一的综合节能量化及标准化的模型。尽管现在节能技术花样繁多，效果也越来越好，但是单位决策人员依然在给定节能指标下无法决定在配电网各个环节应该应用哪种节能技术。
针对以上方面的介绍，要建立具有实效的配电网节能事前预测、事中监督、事后评估的量化应用模型，以及通过有效的节能模式来实现对各种不同改造措施全方位立体化评估，为配电网综合节能技术的改造与决策提供技术支持。
3配电网综合节能系统解决方案
该项目以提升客户服务水平为出发点，以配电自动化、PMS、用户信息等作为基础，将生产、营销、调度各专业分散使用的信息进行整合，以智能电网运行监控平台处理的省内配电网的大量数据为依托，挖掘反映配电网运行状态的关键信息，实时掌握各地区的电网运行状态，及时发现可能会发生的设备过载、用户低电压等安全隐患，通过主动运维的方式为配电网建设和改造提供依据，精准投资。
3.2基于暂态录波信息的配电线路健康状态研判技术
在本项目中利用配电线路暂态录波信息来研究接地故障的规律，分析出瞬时接地、扰动和永久性接地故障内在联系，提出配电线路研判方法，构建研判平台，通过分析和预判实现对线路故障的提前感知和预警，为配电网的主动运维提供技术保障，提高供电可靠率并减少用户停电时间。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.3构建高过载配电变压器运行状态评估指标体系
对高过载配变技术性能深入研究建立与高过载配变性能特点相应的高精度热路模型，为其动态增容提供支持；建立包括了多项技术指标的高过载配变多层次运行状态评估模型和基于遗传进化小波神经网络的过载配变故障分析技术，为制定了科学的检修策略提供依据；提出了适用于高过载配变的移动式温度监测方案和在不同负荷、不同温度下的绝缘寿命预测方法，为高过载配变运维提供科学指导。
4配电网综合节能应用实践
按照理论的预期计算，项目投入后将会使电网供电质量明显提高，可以有效治理电力系统的谐波，稳定电压和延长设备使用寿命，同时起到节能降耗的目的。系统还给出了区域电网能耗和电能质量的数据，通过分析数据可知综合节能在实践中产生了一系列直接和间接的实际收益。
4.1治理谐波污染，降低配变损耗，寿命缩短的收益
以400kVA配变为基准，某区域配变总容量2047538kVA计算，相当于520个400kVA变压器，其中约有10%变压器谐波电流畸变率超过20%，那么共有5000个400kVA变压器，谐波损耗将近240W。这些变压器每年平均利用250小时，那么每年因为谐波造成的变压器损耗大约为2500×0.24×5000=3×106（kWh）；加上另外一些变压器的损耗，通过建设配电网的节能降耗和电能质量控制系统，将配变谐波畸变统一降到5%，那么谐波损耗降低数值为6260000kWh，每年节约大概406.9万元。
4.2优化三相不平衡电流，降低损耗效益
三相负荷不平衡容易导致三相电压不对称，从而导致中性点电位位移，因此，只要控制中性线电流不超过20%就不会造成三相电压不对称现象发生。规程要求电流不平衡度β不得大于20％，计算公式为β=（Imax-Ip）/Ip×100%；以250kVA，10kV／0.4kV变压器的零序电阻R0=0.162Ω，零序电抗x0=0.216Ω，绕组电阻Rr=0.0111Ω为例，三相电流170A，300A，300A，I0=120A，则零序电流损耗功率P0=2.33kW；附加铜损△Pf=0.13kW，总损耗功率△P=2.46kW，一年内损耗电量 2.46×8760kWh=21550kWh，折合人民币1.4万元；如果某区域约1000台变压器存在三相不平衡的问题，则年损耗损失约1000万以上。通过建设配电网节能降耗系统能起到优化三相不平衡的作用，减少电能消耗，提高社会效益。
4.3提高无功补偿效率的效益
现有设备无功补偿效率低是因为电容器分组，机械开关投切和输出容量是阶梯方式造成的，存在欠补偿和过补偿现象，无形中给电网造成损耗。而新安装的配电网节能降耗和电能质量综合控制系统不存在过补欠补的问题，补偿达到95%。以配变500kVA需求无功补偿100kVar为例子，现有方式只能实现70kVar的精准补偿，补偿不足。采用配电网的节能降耗和电能质量综合控制以后，全年能节电4500kWh，经济效益显著，若某区域1000台配变补偿精度得到提高，那么每年节约电量将有450万kWh。
5结语
本文主要是谈论了配电网综合节能现状，以及在现有基本技术的基础上对电力节能问题进行优化的创新方案，并对预期取得的收益进行了分析。总体实现了配电网电压合格率和供电可靠率的保证，降低了三相不平衡率和线损率，大幅提高了“三率”，为进一步优化电力节能措施，提高客户满意度做出贡献。
参考文献：
[1]吕志来，李海，张学深.配电网综合节能关键技术研究及应用实践[J].供用电，2014（12）：33-37.
[2]徐先勇，罗安，方璐，等.配电网综合电气节能关键技术研究[J].电网技术，2009，33（7）：47-54.
[3]卢瑶.浅谈配网的线损管理与节能降耗[J].工程技术：全文版，2017（2）：00073-00073.
论文作者:张凡1,颜勇2,牛蔚然3,马逸然4
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/20
标签：节能论文; 配电网论文; 谐波论文; 电网论文; 变压器论文; 节能降耗论文; 电能论文; 《电力设备》2017年第20期论文;