电力节能技术探索

吴伟夏

（广东电网公司佛山顺德供电局，佛山顺德，528300）

1 电力网综合线损问题的解决措施

1.1 城市区域电网的合理规划

在从根本上解决电力网综合线损的问题，需要从城市的区域电网来入手，比如我国某城市的电网规划比较合理，有效地解决综合线损的问题。其城市域名的电网在进行构建时，除了以 N- 1 规则进行配电网络的构建外,在其城市的重点区域充分地考虑了区域负荷密度、节能降损和区外电源以及各个用电通道等诸多方面的因素,根据区域电网中每一个电压等级进行结合性发展,因地制宜地进行高压配电网建设,着重点放在了发展 110 kV 网架以及110kV 直降 10kV 供电。以城市中心发展电缆网络为主体，配合小型变电站，与周边环境相溶合。与此同时，为了达到降低综合线损的目的，采取了中压配电网的延伸，大大减少了低压配电网的范围，实现了多点近距离供电的城市电网规划。

1.2 改造电力变压器

随着变压器数量增多、容量增加的情况，总的耗损不可小视，所以改变变压器的目的在于通过技术改造达到降耗的目的。在改造过程中，首先可以采用非晶合金铁芯变压器,其优点在于低噪音、低损耗等,相比同类的常规产品，损耗指标大大低于常规产品,而且产品密封性强，维护运行费用较低。目前，最常使用的低耗损变压器为S11 系统,此系统的空载损耗与之前的 S9系列相比，降低了大概 70%以上,其它技术指标完全与 S9 系列变压器同等。所以,对于S11系统变压器在配电建设项目中应该大力推荐。其次，可以通过调整变压器的运行方式以及变压器负载的方法，从而以最有效、最高质地达到变压器经济运行的目的。所谓的变压器经济运行是一个不需要投资的调整形式,重要的是对供电与用电进行科学的管理，就可以完成提高供电功率且节电的目的。所有的变压器都有有功率的空载与短路耗损,与此同时变压器同样存在无功功率的空载与额定负载耗损，这些情况的发生是按照不同类型、不同各类的变压器的确定的，它是根据不同类型变压器的各级参数所形成的，其中包含了材质以及电压等级等多方面的因素。所以在进行变压器调整时，需要按照不同的设备进行参数的选择，以达到变压器经济运行的叫佳效果。

2 电网高次谐波的影响与吸收措施

随着电力网的扩建，越来越多的电力电子设备被运用到电网的建设当中，因为很大程度上增加了非线性负荷，随着此类设备的运用，随之也会产生大量谐波，从而直接影响到了电网中的正弦波的电压以及电流波形，容易引起畸变极大程度地影响到电网供电质量。需要解决这个严重的问题，需要在补偿电容器回路系统中串入电抗器，由此来解决高次谐波放大的问题，达到吸收高次谐波的作用。如下图所示。

图1 调谐性谐波流向图（滤波性谐波流向图）

2.1 常规无功补偿方案优缺点

（1）LVCA 型静态无功功率补偿装置

优点：这类型的补偿装置成本造价相对较低; 缺点：在电网负荷出现强烈变化时，谐波电流会放大，从而加大了电网的负荷。

LVCA 型静态无功补偿装置

（2）TLFP-1.2 型智能动态无功补偿滤波装置

优点：这类型的的装置属于快速投切类型，在整个过程中不会有谐波的产生，从而对于供配电损耗有较大的削弱; 缺点：有级投切。

TLFP-1.2 型无功补偿滤波装置

(3)TLFP-3 型有源滤波器

TLFP-3 型有源滤波器

优点：高速动态响应，其运行过程不受系统阻抗包括电压影响，从而运行过程没有谐振滤波的产生；缺点：此类产品效果虽好，但成本造价高。

3 电力无功补偿设备要求

根据配电电压的容量、负荷、自然功率以及三相电压平衡等技术参数来进行计量计算来进行对补偿用电容器容量的确定。当补偿处产生谐波时，根据需要串联相应等级的电抗器，让其有效地形成谐调支路，从而有效地对线路上的谐波进行滤除。电力系统的构建，需要有效的保证安全的前提下进行，同时需要满足稳定以及高质量的供电效果，因此为了达到这些要求，需要需要依照“无功就地平衡”的原则作为构建出发点，在选择无功补偿点时，以最近点为优先原则，产生无功损耗最小点进行无功功率补偿设备的设置，通过宜地适宜的原则，通过技术与经济方面的考量后，进行集中或者分散地设备设置。

因为电容器投切的物理量的考量需要加入有功率因数、无功电流、无功功率等多类型技术参数，因此无功功率物理量成为了投切参数物理量考量的最佳方式。这样可以有效地避免轻载时投切振荡，同时也能有效的控制住过补偿或无功倒送情况的发生。电容器分担方式和投切开关普遍在过去补偿电容器组中常以等容量分组、循环投切；再之电容器容量分组按比例配置（例：1:2，1:2:3 等）；分组按编码配置按级投切；从而在补偿效果不理想。因此，要达到最好的效果，需要采用无功功率需要量针对无功需要量进行投切（或称模糊投切）为最佳投切形式，此种形式对于调节平滑，跟踪都有比较好的效果。选择低压补偿中投切开关时需要选投切复合开关，高压补偿柜中需要选择真空接触器。低压时应该选择有零投切功能的多分开关。能将投入的涌流限制在 5%Ic以下，电容切除时没有过压情况的发生，从而可以让电力系统设备运行寿命大大增长。高压真空接触器在电源试点时，同步切除电容器，能有效地阻止线路重合闸恢复供电时电容器依然同电网相连，引起冲击和无功潮流的改变。

4 电力需求侧管理技术

4.1 改变用电方式

依据削峰、填谷和移峰填谷3种技术指标进行管理。按照电力网的负荷,采用技术手段把对用电用户进行直接用电负荷控制、用户用电时间控制以及用电需求量限制包括用电低峰以及季节性用电设备。有效地解决了电网在用电高峰期的负荷削减，或者在用电高峰期有效地通过技术手段进行用电量转移或增加电网负荷低谷期的用电,从而起到提高用电效率，达到节能的目的。

4.2 提高终端用电效率

此类的工作，主要在于推广高效节能用电设备，例如：高节能的电器以及办公设备等，可以采用余热回收或者是能源替代等方式来实现用电节能的目的。针对企业用电大户，则应该采用无功补偿、智能控制技术、变频调速和高效变压器、电动机等节电控制技术和产品,即能让企业用电量得以控制，也能对电网运行进行有效的优化，从而降低了环境污染,提高终端电能利用率。

5 结语

总而言之，电力节能是需要通过多方面的技术来进行控制与调整的过程，本方重点针对电网运行中常见的谐波所造成的电网电压、电流波形畸变，功率因数降低等现象的分析，并给出了相应的无功补偿解决方法，从另一个层面上也讲述了其它方面的电力节能的技术措施，希望能为更多电力系统同事提供参考。

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