配电网电气节能管理系统设计

史 婷

（秦皇岛兴业电力工程有限公司，河北秦皇岛，066000 ）

配电网电气节能管理系统设计

史 婷

（秦皇岛兴业电力工程有限公司，河北秦皇岛，066000 ）

本文根据我国节能降损的要求，介绍了我国配电网管理的现状，提出了配电网节能优化方案，以达到保护环境的目的。

配电网；电气节能；设计

1 配电网管理现状

配电网又称为配电网络，它是指在电力网中起主要分配电能作用的网络。配电网一般是由架空线路、电缆配电线路、配电所、柱上降压变压器和直接接入用户的设备构成，其工作流程是：在现代电力系统中，大型的发电厂同负荷中心之间的距离较远，发电厂发出的电能需要通过高压或超高压输电网络才能送到负荷中心，接着负荷中心再通过等级较低的网络将电能分配到不同电压等级的用户。配电网按照电压等级的不同分为高压配电网、中压配电网和低压配电网；按照供电区的不同可分为城市配电网、农村配电网和工程配电网。配电网络具有设备多、影响范围广、设备需要定时改造、更新的特点。

我国电能损失严重，2013年我国电能损失就超过100亿KW.h,2014年我国万元GDP能耗虽然下降4.8%，但是万元GDP电耗却上升了2.5%，电力节能减排问题越发凸显。

2 配电网电气节能方案

2.1 无功动态补偿与谐波治理混合系统

电能从发电厂等电源发出，经过升压后经过电力线路传输，再通过降压输送给用户使用，在输电、变压、配电等环节中，各用电设备都会消耗一部分电能，转化成热能，产生电压损耗、功率损耗和电能损耗，其中无功损耗占据电能的损耗的比例最大，因此要实现节能减排就要在无功损耗上下功夫。

现有的高压配电网通常采用静止无功补偿器SVU和VQC类分组自动补偿装置进行无功功率的动态连续补偿，其中SVC无功自动补偿装置是将固定电容器和可调电抗器并联，利用可调电抗器调节其感性无功输出来满足负荷无功变化实现动态补偿。其原理都是利用改变电抗器铁蕊偏磁来调节电感量，存在着制造成本大，价格高，运行维护复杂、在运行中会产生高次谐波污染电网，威胁电网安全运行的缺点。VQC类产品是将电容器分成几个组，无功负荷变化时自动投切实现跟踪补偿，存在着设备投运率低、故障多、补偿效果不好等问题。

无功动态补偿与谐波治理混合系统采用同步开关技术，研制出了适合于电容器投切的同步编码开关，不采用可控硅也实现了无电弧、无涌流、磁保持不耗能的性能指标，智能电容器单元集成了永磁机构专用投切开关、电容器、限流电抗器和保护用电流互感器，采用油浸密封绝缘方式，小型化、单元化结构，体积更小，重量更轻，安装更简便，运行更安全，实现了增容、节能的目的，稳定电压质量，较好的解决了无功补偿效果不好的问题。

2.2 选择合理的运行电压等级

有功损耗与电压的平方成正比关系，研究发现，电压每提高1%，电能耗损会下降1.2%，因此需要合理调整运行电压达到降损节点的目的。在10kV中压配电网中，适当降低电压运行，研究发现，空载耗损占整个总耗损的比例高达一半以上，特别在深夜用电负荷的低谷时段，空载耗损量占到耗损总量的80%，因此要根据用户的需求，提前对高峰时段电网供需形势作出研判，针对局部电网可能存在供电能力不足的问题，拟定供电策略，加强对网内设备的监控力度，合理安排安排电压，在用电负荷的高峰期要提高电网电压，在用电负荷的低谷时段，适当降低电压。提高负荷率，平衡三相负荷。

2.3 安装滤波器

谐波是影响节能降损的主要因素之一，谐波电流使变压器的铜耗增加，使变压器的磁滞及涡流损耗增加，目前多采用安装滤波器的方法来减少谐波分量，其工作原理是利用电磁感应及电抗器原理，组合成滤波补偿系统，减少了谐波电流产生的诸如跳闸、变压器过热等危害，消除了对电网形成干扰的风险，具有抑制电流波动，吸收电网谐波和补偿无功功率三方面的功能。滤波器一般分为有源滤波器和无源滤波器两大类。有源滤波器适用于各种直流电源线滤波，在10KHz-50MHz的频段内能有效滤除电源线上的干扰。

2.4 混合型无功补偿器HVC

随着人民生活质量的提高，低压用户的用电量呈上涨趋势，对电能质量的要求也越来越高，从而使电网用电负荷不断攀升。输电线路是输送电能的主要设备，输电线路在输送功率不变的条件下，其电流大小与运行电压成反比，即电网运行电压越低，线路电流越大，而低电压运行会使对输电线路造成损耗，增加电网的有功功率损耗和无功功率损耗，提高供电成本。

基于混杂控制的混合型无功补偿器HVC以功率因数结合电压、无功功率为判据，通过监测电网中电压和无功功率来控制补偿电容器组的投切，由智能低压无功补偿器、ST-SRC智能开关和补偿电容器组三部分组成，智能低压无功补偿器和ST-SRC智能开关之间通过CAN总线接口通信进行信息交流。该系统有效减小了线路的无功电流，增大了有功功率的输送能力，降低了变压器低压侧到线路末端负荷间的线损，改善末端电网质量，减少了投切开关的动作次数，延长了电容器的使用寿命。

2.5 加强电网的建设与改造

输电距离是影响电能损失的重要因素，电源线路供电半径越长，配电网抗风险能力越低，电能损耗越大，反之，电源线路供电半径越短，电能损耗越小，供电质量越高。为此需要进行前期负荷预测、线路规划，建设安全、可靠、经济、合理的网络结构；加强城市和农村中低压配电网的建设和改造，优化电源分布，电源应尽量布置在负荷中心，缩短供电半径；对供电线路进行绝缘化、粗线径改造，增加变压器容量，增建输配电线路回数，更换大截面导线，主干线采用70平方毫米，支线采用50平方毫米导线，使供电线路半径及线径符合设计要求，改造迂回线路；淘汰高耗能变压器，使用节能型变压器；合理确定电网的运行方式，改善网络中的功率分布，优化输电网络。

3 结语

电能作为人们生产生活不可或缺的重要资源，与居民的生活密切相关。电能相对于煤炭、石油、天然气等能源，具有清洁性好、安全性高及方便快捷的优点，根据统计发现，电气化水平每上升一个百分点，能耗强度将下降四个百分点，以电能提点煤炭、石油等资源，是未来能源发展的必然选择。为此我国要推进电能的利用率，推进社会节能减排、提高能效。

[1]时继林.企业高低压配电网电气节能系统设计[J].中国房地产业，2011(02).

[2]陈二彪,乔波.企业高低压配电网电气节能系统设计[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2014(03).

Distribution network electric energy conservation management system design

Shi Ting
（Qinhuangdao Xingye Industrial Power Engineering Co.Ltd.,Hebei Qin Huangdao,066000）

In this paper, according to the requirements of energy conservation and loss reduction in our country, this paper introduces the present situation of our country's distribution network management, power energy saving optimization was proposed, in order to achieve the purpose of protecting the environment.

power distribution network; Electric energy conservation; design

U665.12

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