配电网节能降耗与电能质量综合研究

朱城康

华电环保系统工程有限公司

配电网节能降耗与电能质量综合研究

朱城康

华电环保系统工程有限公司

城市配电网更是电力系统能量损耗的主体部分，实现配电网的节能降耗对供电企业提高经济效益，实现目标利润起着举足轻重的作用。并且近些年，电力电子装置、非线性负载及不平衡负载的广泛使用，使得电网中产生更多的谐波电流、负序电流和无功电流，导致配电网的电能质量恶化，严重威胁电网和电气设备安全运行与正常使用。因此，需要对配电网节能降耗与电能质量进行综合的研究，从而更好的促进配电网运行水平的提升。

配电网节能降耗；电能质量；措施

1 电力系统电能损耗

在电力系统供配电环节，电能损耗主要体现在以下几个方面。

1.1 线路损耗

当前我国经济发展速度较快，而配电线路改造相对滞后，线路供电半径较长，输电线截面积小，这就导致线路损耗加大，同时线路压降过大，供电线路末端电压变低，直接影响用户用电。

1.2 变压器无功损耗

变压器属于一级能耗设备，变压器通过电磁感应变压，属于感性无功电力负载。在整个电网系统的无功损耗中，变压设备占比约为35%，而输电线路占比则低于5%。

1.3 电力负载的无功损耗

在工业生产中，所使用的负荷大多数为感性负荷，少数为阻性负荷，这就导致在配电网中存在大量的无功。无功的存在导致了线损增加，电源利用率低下，直接造成能源和资源的浪费。

1.4 非线性负荷的谐波损耗

随着电力电子技术的发展，大功率非线性负荷在生产中的广泛应用，导致电网中谐波损耗大量增加。谐波含量的增加不但给系统增加谐波损耗，同时还会对其他用电设备造成影响。

1.5 用电设备中负荷突变的影响

用电设备中的一些突变负荷，造成配电网负载功率大幅变化，同时系统电压随之波动，也会对系统用电造成一定影响。无功损耗也会发生较大变化。

2 节能降耗技术措施

2.1 加强电网升级改造与运维检修

电网建设的重点就现阶段来说是电网的升级改造，只有优化配电网建设才能最大限度满足供电需求，实现电网损耗的降低。一方面要积极推进电网的升级改造。适度基础上超前，节能环保低损耗是配电设备管理的基本原则。通过合理分内部电源点，坚持就近接入，通过供电半径的缩短奠定线路损耗的基础。根据实际需求，鼓励使用小截面的导线，积极推进线路增容与改造，解决供电中的重点与难点问题，通过供电质量的提升实现节能降耗；另一方面要做好配电设备的日常检查，避免因为停电导致的线损增加，也能确保用户的正常用电需求。双管齐下这是做好节能降耗的当务之急。

2.2 做好电网无功补偿

合理使用配电变压器无功补偿是就电容器来说的，在正常情况下有集中分散和就地结合两种方式。电容器自动投切的方式主要按照母线电压的高低及无功率方向大小进行。相应减少配电网的无功电流量。除了这些还应该对线路负荷进行优化调整，实验证明，在负荷三相不对称的情况下，电路损耗比负荷大很多，在实际的运行中必须做重点进行负荷不平衡的监视，及时调整三相负荷的大小，确保其运行的均衡与稳定。变压器要根据负荷变化进行调整，这是其处于最佳工作状态的基础要求。如果两台变压器同时供电，运行方式应该根据负荷大小灵活调整，或者是并列运行或者是分别运行。对于那些负荷波动较大的用户可以尝试用容量不同的子母变压器进行调控，大负荷时用大容量变压器，而负荷小的时候选择小容量变压器，通过变压器的灵活选择实现损耗的降低。而调整变压器的分接头也可以提高供电电压，降低网络损耗。

2.3 合理规划电网结构

合理规划电网结构也是实现线损管理及节能降耗的方式。配电网网络建构规划应该结合网络潮流的分布趋向，及时改变联络断路器和分段断路器进行网络拓扑的转变，从而确保配电网在最佳的运行状态中工作，这也是降低配电网损耗的一个方面。网络重构作为配电网优化的主要实施手段，其带来的经济效益与社会效益是比较明显的，其不仅带来网损的降低，也能实现系统经济性的提升，实现对负载的均衡化处理，对于过载行为起到消除与规避作用，切实提升电压质量，确保供电稳定。合理规划电网结构是基于当前配电自动化系统及配电调控一体化系统建设大趋势下的必然选择，只有做好电网结构的合理规划才能带动配电网的节能降损。

3 电能质量的改善措施

当前，我国配电网在电能质量方面主要存在供电质量差、功率因数低、线损大等几个问题，而针对这些问题的改善，可以从以下几个方面着手来加以改善。

3.1 抑制谐波

在现有技术条件下，针对谐波的抑制主要可通过预防性措施和补偿性措施2种手段进行。其中，预防性措施包括：通过增加整流器的脉动数或者采用可控的整流来限制整流器谐波；在设备的制造和配置方面可以改善工艺和技术以降低谐波。而补偿性措施包括改变馈线参数和采用滤波器等方法。在实际的应用过程中，谐波的控制经常将这2种措施相结合应用，往往能够取得更好的改善效果。

3.2 无功补偿

为了最大限度的提升电网质量、提高配电网功率因数并且有效地降低线损比例，电容器补偿装置的设置是最为有效的方法。以此为据，按照实际的电压情况和功率因数数据投切电容器组，以保证电压的平稳。配电变压器就地补偿和配电线路分散补偿相结合的方式在实际应用过程中表现出良好的性能特点，对于提高电能质量有着非常重要的现实意义，值得广泛推广应用。

当前，随着经济的繁荣稳定发展，电力需求越来越大，而电力管理中也逐渐加大线损管理及节能降耗的关注。因此，要采取有效的措施降低电网的损耗，并将电能质量提高，从而更好地促进配电网运行水平的提升。

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