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摘要:根据配电网的运行实际,分析了配电网线损产生原因并进行了技术线损与管理线损分类。对变压器经济运行、配电网重构与网络结构优化、系统无功补偿等技术降损措施进行了分析,最后阐述了相应的降损管理措施,为供电企业降损研究提供相应参考。
关键词:配电网 经济运行 网络重构 无功补偿 降损措施
1 引言
配电网处于整个电力系统的末端,直接与各级用户产生关联,是分配电能最为关键的环节。由于配电网的供电环境复杂,配电线路总长大、线径小、负载不均衡、网络结构布局不合理、负载功率因数不高、无功补偿容量不足、管理措施薄弱等诸多因素,使得配电网的线损率始终较高。据文献统计,配电网总体线损率占到整个电力系统的70%以上,部分区域配电线路线损率超过20%。较高的配电网线损,使得供电企业经济运行效果不明显,也不利于当前节能减排、提质增效的社会发展整体目标。因此如何降低配电网的线损,成为当前电力工作者面临的重要命题之一。
2 配电网线损产生原因及分类
基于配电网运行中涉及的因素有许多的实际情况,使得线损产生的原因也有多种:一是配电网内各种电气设备因自身的电构造,存在因纯电阻所产生的电阻损耗,以及交流电路中因设备运行所需要建立的磁场能量消耗,也就是励磁损耗。其中电阻损耗与流经设备的电流大小平方成正比,也经常被称为可变损耗,励磁损耗与电流大小无关,只与系统电压等级以及频率之间存在联系。对于电阻损耗以及励磁损耗而言,可将其统称为技术线损,也可称为理论线损。二是因供电企业内部的损耗管理制度落实不到位、相关制度与规定执行不彻底、计量设备存在相应的误差、窃电行为管理不严、核算疏漏差错等诸多管理因素造成的线损结果与实际不相符的现象,从而形成了一部分有形的系统损耗,一般可将其归类为管理线损范畴。
3 配电网技术降损措施
3.1 变压器经济运行
3.2 配电网结构优化
由于配电网建设问题,导致部分区域线路供电结构不合理,供电半径过长以及负荷的不均衡,均导致线路损耗过大。针对当前配电网多采取的辐射状配电网结构,系统中存在多处的联络开关与分段开关,通过改变联络开关与分段开关的断开与闭合状态,来形成不同的供电网络结构,从而达到均衡负荷、降低网损、提升供电可靠性的目的,该种操作也被称为配电网的网络重构应用。
自1975年首次提出配电网重构应用概念以来,得到了广泛的研究与深化。对于经典的IEEE33节点配电网系统来说,初始网络总损耗达到203kW,线损率为5.46%,在经过网络重构应用后,系统损耗降低为139kW,线损率降为3.74%,仅仅通过改变几个开关的状态,实现供电结构变化,使得系统线损率降低明显[2]。
经过四十多年的发展,配电网重构形成了许多有效方法,根据研究负荷所处的时间断面不同,一般分为静态重构与动态重构,静态重构主要是根据在某个时间点的不变负荷来确定系统最优重构方案,一般较为常用。动态重构是在某个时间段内根据负荷的变化情况,在操作次数等条件的约束下,来研究不同的重构方案,其本质也是基于静态重构之上,但是较为切合实际运行情况。
3.3 无功补偿
配电网中无功补偿的模式主要有变电站集中补偿方式、配电线路杆上无功补偿、用户终端分散补偿等几种模式。
3.3.1 变电站集中补偿
将无功补偿装置安装在变电站低压侧母线上,补偿变压器消耗无功功率,以及配电线路上用电设备的无功需求,进一步改善配电线路上无功潮流,进而达到降低线路损耗、提升末端电压质量的目的。该补偿模式较为简单,易于管理,一般与站所建设配套实施,但增容更换难度较大。
3.3.2 杆上无功补偿
根据线路无功分布情况,在无功需求较大设备附近的电杆上就近安装无功补偿装置,从而抑制了无功功率的分散流动性质,该模式对控制线路无功分布效果较好,但是因远离变电站,线路运行环境较为恶劣,保护与控制难度较大。
3.3.3 终端分散补偿
该模式直接针对终端设备的无功需求,一般做法是将补偿装置安装在异步电动机或者感性负载的旁边,进行就地补偿用户用电设备产生的无功损耗。该模式的优点是能将无功需求进行就地满足,其投资最小,又避免了线路上无功功率流动,能较大程度上提高系统功率因数,显著减少线损,但缺点是由于安装在用户设备附近,不易维护,管理难度较大。
4 配电网降损管理措施
针对配电网线损分类情况,通过强化供电企业管理制度的执行以及精细管理措施的落实,使得管理层面上降低配电网损耗。一是坚决做好反窃电,通过强化用电宣传教育,提升居民的依法用电意识,从而达到全社会良好的安全合理用电氛围。加强对配电网内电能计量装置与线路排查,深化反窃电工作实效性,同时提升对窃电行为的查处打击力度,从根本上杜绝窃电现象的发生,为降低系统损耗发挥进一步效果。二是严格电能计量装置精度,通过完善电表改造等相应措施,保证电能计量装置的准确性,保证避免不必要的损耗出现。三是加强线损分析,通过规范对配电网内损耗的对比分析,找出损耗产生具体原因,针对性制定措施并实施,达到进一步降低损耗的目的。
5 结论
由于配电网的运行特征,损耗产生原因多样化,大体分为技术损耗以及管理损耗,通过完善变压器经济运行、实施配电网重构与网络结构优化、合理配置无功补偿等措施,可从技术层面上实现配电网的降损目的,而通过加强线损管理制度执行与落实,能够进一步扩大系统的降损空间。
参考文献
[1]王永红.负荷率对配电变压器经济运行的影响[J].内蒙古电力技术,2002,20(4):35-36.
[2]余贻鑫,丘炜,刘若沁.基于启发式算法与遗传算法的配电网重构[J].电网技术,2001,25(11):19-22.
论文作者:翟文清
论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期
论文发表时间:2018/8/10
标签:配电网论文; 线损论文; 重构论文; 线路论文; 措施论文; 系统论文; 目的论文; 《科技新时代》2018年6期论文;