施玮辰
国网安陆市供电公司 湖北孝感 432600
摘要：在经济建设发展和科技飞速发展中，社会发展对配电系统有了更高的要求，对智能化配电网络有着更加广泛的需求。而现阶段配电系统的电力负荷在不断增加，其中的电压磁滞会导致配电过程中产生大量能耗。而在当前随着人们节能环保意识的加强，以及社会能源资源的紧张，在低压配电系统中需要通过智能化节能控制，最大程度上减少系统产生的功耗。本文主要对低压配电系统的智能化节能控制措施进行分析研究，提出一些合理的措施实现智能节能控制。
关键词：低压配电系统；智能化；节能控制；措施；存在问题
1.低压配电系统节能控制措施及必要性
1.1低压配电系统节能控制措施
要实现低压配电系统的技能控制，可以从四方面展开进行：首先是物资能耗的节省，在低压配电系统构建中需要采用电缆、导线和母线等相关导体材料，并合理选择结构形式和截面，以有效减少其运行中会产生的电能损耗，同时减少配电系统运行中产生的碳排放量。并且要合理选择配电形式，可以减少配电环节来实现节能效果；其次，节约资金用量，低压配电系统运行中要尽量减少资金投入，使配电系统的经济性提升；再次是要提高能源系统的效率，减少变配电和线路损耗；最后要节约劳务量，在低压配电系统安装和维护中需要大量的人力消耗，因此提高其智能节能控制，使系统的自动化水平提升，可以减少其中的劳务消耗。
1.2低压配电系统智能化节能控制的必要性
在低压配电系统设计中进行优化，可以使其电能损耗有效降低，通过节能控制方法减少材料用量。在各种配电系统中，由于设备安装和维护存在一定差异，因此在劳务费方面有着具体表现。采用传统的节能控制措施，一般会应用经验模态分解控制方法，如果在低压配电过程中存在过载数据，那么就会影响到控制效果。因此需要改进这一方法，在指数调节节能自动控制算法的基础上，通过不同的频通密度和频率进行节能控制，使其中的电力负载降低，但这样一来会加大计销代价，因此实现低压配电系统的智能化节能控制，是实现其节能控制目标的必要举措。
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2.低压配电系统智能化工作原理和设计基础原则
2.1智能化低压配电系统工作原理
在低压配电装置现场会设置智能装置，该装置可以采集低压开关的开关量和模拟量，利用通信网络将采集到的这些数据传输到数据采集前端机，而通过前端机和通信，监控主机可以获取现场智能装置传送的信息，通过科学分析信息进行合理判断，并做好控制命令的下达工作，下达的命令是由装置和监控智能装置来具体执行的，同时监控主机可以监视模拟量，进而生成报表并进行曲线分析，实现有效的系统管理。
2.2节能设计的基础原则
在低压配电系统节能设计中，要遵循以下几项原则：首先是要满足低压配电系统所处环境的基本功能，比如在地铁建设中确保其通风系统可以正常运行，提供舒适的温度和适量的风量，保证地铁环境的舒适和卫生，以及提供其日常运行所必需的显色指数、色温和照度等；其次要考虑经济效益，在设计过程中需要考虑到实际经济效益，对合理增加的部分适当增加投资，在之后的节能时间框架中减少当前运营成本，保证未来的投资收益；最后要节省系统运行中的无谓消耗能源，从能耗节省的角度出发来节省不必要消耗的能源。具体要找出其中无关消耗的部分，采取高效的节能措施来降低能耗。
3.当前供配电系统存在的问题
在现阶段的低压配电系统中，电能资源浪费是非常重要的问题，其能源消耗大的原因主要是五方面内容：1.是电网的容量没有很好地匹配其实际负荷，在社会建设发展中，对用电量有了更大的需求，但电网容量并没有随之有效扩大，之前的电网存在超负荷运行的问题，不仅造成了严重的供电安全隐患，且产生了巨大能耗；2.供电电压存在不合理，一些经济欠发达地区，其用电单位的供电电压较大，需要降压来传送电能，而降压操作则会加大系统电能消耗；3.布局不太合理，该方面问题主要指用电中心与配电中心相距较远，电能在长距离输送中会使电压降低，并产生线路损耗的问题；4.功率因数比较低，低压配电系统运行中，其负荷在持续增加，很多变变压器和电动机处于低负荷运行中，会加大系统无功功率，不仅会增加损耗，且会对设备造成损害，严重的情况下甚至会导致伤亡事故；第五，低压配电系统中相关设备比较陈旧和落后，比如变压器和开关，这些设备大量存在也就会产生相当大的电能消耗。
4.电压配电系统智能化节能控制措施
4.1系统组成结构设计
在低压配电系统中，可应用现场总线技术来实现配电系统的智能化，使控制系统的信息处理能力有效提升，并保证其可靠运行。同时采用这一技术可以节省系统中需要的硬件，以及相关布线费用，便于用户进行系统组态和管理等。其构成主要包括了三层网络分布式结构，即站控管理层、网络通讯层和现场设备层。
首先站控管理层，主要针对的是配电系统管理人员，可直接进行人机交互，监控和保护配电设备、监控设备和智能型元器件，其中需要设置系统软件和工业计算机、打印机等硬件设备；其次是通讯控制层，该层组成有通讯服务器和通讯前置机等，主要负责数据信息交换，采集、分类和存储现象设备回送的各项数据信息，并转达上位机发出的控制指令，需要应用到较多的光纤和同轴光缆等；最后是现场设备层，这一层主要有采集测量的智能型元器件和保护装置等，需要采集数据以及执行后台的控制命令。
4.2低压配电线路设计
对线路的合理设计，可以降低其电阻而减少消耗的功率，同时有效提升电压等级、输电线路功率因数，实现电能的有效节约。在实际运行中，输电线路的电阻是与其长度和功率呈正比关系的，而与导线截面面积为反比关系，因此适当增加导线的截面面积，是可以使线路电阻降低的。在设计中可以根据通电性质和负荷容量来选择供电电压，缩短供电的路径；选择线路线缆时尽可能选择电阻率较小的铜线，如果是环形供电方式则可选择闭环运行；设计低压线路路径时，尽量沿直线布设，配电箱适合布置在用电负荷环绕中心，缩短线路长度；选择导线截面时，要考虑到经济条件，在确保电流和电压的要求下，可以适当加大导线截面面积。
4.3控制算法改进设计
在设计低压配电系统智能化节能设计时，可在节能控制参量分析和控制目标函数构建基础上，进行控制算法改进设计，传统对低压配电系统的智能化节能控制，采用的是经验模态分解控制方法，如果地压配电过程中存在过载数据，就难以实现良好的节能效果。因此在设计改进中要避免这一问题，采用基于地压配电附加量反动调制的系统节能方法，以及附加动量反转调制法，进而建立起扰动比较小的自适应神经网络控制系统。根据得出的状态方程对配电附加磁滞损耗进行线性化离散处理，得到关键常数并进行加权处理获得权值变化情况，对节能控制系统的输入序列进行检测，在其满足收敛条件时，则可对系统进行渐进收敛的控制，保证其满足设计要求。
结束语：
低压配电系统中，对智能化节能控制的研究是十分必要的，对于践行我国可持续发展战略、实现节能减排具有重要意义，因此要不断健全节能设计理念，根据实际状况展开设计，实现能源消耗的有效控制，推动城市可持续发展。
参考文献：
[1]吕凯,姜芊宇,王琦, 等.低压配电系统的智能化节能控制方法研究[J].科技通报,2016.
[2]拉巴次仁.试论低压配电系统的智能化节能控制方法[J].中国高新科技,2018.
[3]陈伟权.浅谈节能型低压配电系统设计[J].科技与创新,2015.
论文作者:施玮辰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/1
标签：系统论文; 节能论文; 低压配电论文; 电能论文; 线路论文; 电压论文; 措施论文; 《防护工程》2018年第34期论文;