城市10KV高压配电线路降损措施优化论文_刘科,晏永忠

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摘要:随着人们生活水平在不断的提高,对于用电的需求在不断的加大,配电网线损率会直接对电力企业经营发展造成影响,也是配电网经营管理的重要体现,为了能够进一步促进我国电力部门管理水平以及经济效益,本文就10kV配电网的线损管理及降损策略提出具体的策略。

关键词:配电网降损;优化组合;降损措施

引言

随着全球能源危机日益严峻,节能减排的发展和新能源技术的发展已成为世界各国共识。作为中国能源消费的主要产业,电力行业减少电网损失是缓解能源危机,实现节能减排的重要手段。由于电网结构薄弱和结构老化等原因,设备,中国的配电网占电网总损失的比例很大。因此,研究如何减少配电网的损失尤为重要。本文首先分析了配电网损失的原因,并根据最新文献从设备配置和系统运行等方面总结了各类减损措施的研究现状。综述了目前无功优化,配电网改造和分布式电源优化相结合的研究现状,最后指出了目前我国减少损失措施存在的主要问题分配网络和未来配电网削减措施的研究方向。

1配电线路降损的相关概念

工程上把给定时段内,电网中所有元件产生的电能损耗称线损电量,简称线损。因为技术线损电量可以通过理论计算得到,所以又称为理论线损电量。这种在现实配电网中存在产生并以声、光、热能散失在周围介质中的电能损耗,为了方便计算和管理,我们用电流、电压、功率因数和负荷曲线形状系数等简单因子的变动来粗略表征。从而衡量配电系统的具体损耗大小以便做出相应的规划调度,达到可观的经济效益。

2影响高压配电线路损耗的因素

2.1电流

负荷电流大小通常与配电网线损大小成正比。任何一条运行中的配电线路或配电区域都存在一个经济负荷电流范围,当配电网负荷电流满足经济负荷电流区间时,此时的配电网损耗将达到最低。较长时间段内,配电网的理论线损率与经济负荷电流值是比较固定的,但当配电网某些因素发生变动将打破这种对应关系,因此,可以通过改变配电网重构和供电条件使其回到经济负荷电流范围,提高线路经济运行水平。

2.2电压

电压高低对配电网线损大小呈现出不确定性,其原因变压器的铁损在总线损中的比例不确定。电压升高虽然减小了线损中的可变损失,但不变线损却随着电压的升高而增加。当铁损在总线损中所占比重小于50%时,供电电压提高,线损中的可变损失减少,总线损将下降。对于10kV城市配电网来说要提高供电电压,就必须设法减小10kV线路的电阻R,使U∆减小,从而线损IUP×∆=∆减小。

2.3功率因数

提高功率因数,可以使电路中总的电流减小,从而减少配电网线损中与电流的平方成正比的可变损耗;相反,当功率因数降低时,则线损中的可变损耗将会明显增加。但对于较高的电压而又轻载运行的配电网来说,变压器的不变损耗可能达到70%,此种情况下不变损耗将成为线损的主要因素。此时,若再提高功率因数,往往因为过补偿使得配电网损耗进一步加大。

3配电网降低线损措施

3.1对10kV电网结构进行调整

在10kV配电网线损管理过程中,电网结构好坏可以说是降损是否有效的关键因素,在整个线损管理之中有着较为显著的价值。为此,在进行降损的过程中,一定要对10kV电网结构进行有效的调整,做好以下工作:1)对电源位置进行合理安置。在电网结构调整过程中,电源设计这一方面可以将设备选型适当超前,而负荷则最好是要优于电源侧。在进行电源位置安排的过程中,一定要看是否有设立在负荷的中心位置。因为历史原因,低压电网大多属于单端树干式供电方式,而在城镇则大多是沿着马路架设出一条干线,没有结合负荷发展情况进行考虑。针对这一现象可以对其进行适当改善,可以在位置安排过程中将其设定在负荷中心位置,能起到降低线损的效果;2)以经济供电半径来配置出相应的电源点。在降低线损的过程中,如果该地属于农村地区的话,则可以使用小容量、密布点、短半径等方式来进行配置。反之,如果是在城区等位置的话,则可以使用短半径、大容量、密布点的方式来进行配置,同时还可以积极使用并联配电变压器组式接线方式来进行合理配置,这样也能进一步保障线损管理的效果,降低线损。

3.2完善线损管理制度

电力企业在管理配电网线损的过程中,需要结合电力企业的发展目标、发展战略以及配电网线损的实际情况等因素,建立完善的线损管理制度,进而对配电网线损实施有效管理。首先,电力企业需要确定线损管理工作的第一负责人,各科室负责人以及组员等。其次,分析配电网线损数据,掌握目前配电网线损的实际情况,以此制定完善的管理制度,按照区域或是工作内容等,详细划分配电网线损管理工作的职责和权利,使电力企业的全体员工参与到配电网线损管理工作中,并实现配电网线损的制度化管理。最后,制定相应的激励制度。传统的配电网线损管理方式之所以效果不理想,主要是由于没有调动其工作人员的热情,导致线损管理工作懈怠,进而影响到线损管理工作质量,致使线损控制效果有限。因此,电力企业应建立激励制度,鼓励工作人员大胆提出意见和建议,并积极落实线损管理工作,提高配电网线损管理质量和效率,有效降低配电网线损,减少电力企业和用户的经济损失;同时,通过降低配电网线损,有利于提高电力企业的社会效益,有利于环保。

3.3优化组合的提出

图1虽然给出了针对城市配电网的众多降损措施,但这些实施细则只提供了指导性的建议。同时,单一的降损方案往往存在自身的不足,如采用节能输变电设备能取得明显的降损效果,但投资因素往往受到制约;降低三相不平衡度易于实施,成本也较低,但不适用于三相负荷过多的配电网;提高功率因数减少流经配电网的电流,但单独降损效果往往达不到预期效果等等。由此,单一的降损方案在实施过程中往往顾此失彼。由此可见,传统的单一的降损措施对全局多变量的配电网降损不能起到很好的降损效果,因而在实际配电网中优化降损措施是非常必要的。基于此,本文提出基于传统的高压配电线路降损的优化组合,通过综合规划成本等将图1不同降损措施组合构成降损方案模型。给出满足安全稳定运行目标又使降损效益最优的约束条件及计算流程并作为传统降损的代表算法对算例进行分析。

图1常用的城市配电网降损措施

3.4做好线损的记录与分析工作

电力企业在降低配电网线损的工作中,用针对本地区的用电数据以及线损数据做好记录,并对线损数据展开全面的分析,将分析结果保留下来。电力企业在优化配电网线损过程中,可以以线损数据作为重要依据,针对配电网线损存在的问题采取有效的措施,实现对配电网线损的有效控制。此外,以记录的线损数据作为日后管理配电网线损的可靠数据。降低配电网线损工作,不仅要通过有效的管理措施,还需要结合先进技术对配电网进行优化,从而达到降低配电网线损的目的。电力企业可以通过检测变压器运用动态的方式,及时调节变压器,使其在正常的环境下运行,做好变压器的动态无功补偿,从而减少配电网线损。只有有效降低配电网线损,才能提高电力企业和用户的利益,并提高电力其的服务质量和社会效益。

结语

本文从技术节能减损的角度分析了损失的产生和损害,总结归纳了当前技术性减损措施。最后,针对目前电力企业节能减排改革存在的问题,提出改进意见。希望对配电网的相关节能降损工作提供一定的参考价值。

参考文献:

[1]刘晓军.青龙县供电公司配电网降损的研究[D].保定:华北电力大学,2011.

[2]葛少云,贾鸥莎.配电变电站多阶段优化规划模型[J].电网技术,2012,36(10):113.

[3]马兰莉.10kV供电线路线损问题及补偿方法的研究[D].黑龙江省:哈尔滨工程大学,2009.

论文作者:刘科,晏永忠

论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/6

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