高等院校低耗能校园电网研究

李育州

摘要：高校校园0.4kV的低压电网电压等级低，线路压降大，其电能损耗在高校电费支出中占有相当的比例，一定程度上影响了办学效益，因此有必要分析其能耗的根源，研究其节能降耗的措施。[1]

关键词：高等院校;电网

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2020）10-0082-01

1 高等教育院校校园电网现状

随着我国教育事业的蓬勃发展，高等教育院校招生规模激增，高等教育院校校园建设规模逐渐扩大，加之各高等教育院校教学方式由讲授转变为讲授和实践相结合，高等教育院校建设众多与课程相配套的实验室，高等教育院校校园电网用电量迅速增长。为降低高等教育院校用电量，现对高等教育院校电网特点进行分析，从而制定相应降低高等教育院校校园电网的措施。

高等教育院校校园电网由于学校教学性质，其供电特点相对显著。高等教育院校校园建设规划方面，教学楼等建筑建设相对集中;在用电负荷类型方面，同类型感性负荷在高等教育院校校园负荷中占比较大;在电网线路选择方面，高等教育院校电网线路铺设较长选择横截面小距离短输电线路;在校园电网耗电量时间分布方面，高等院校人员行动较为统一，在高等教育院校内有较为统一的用电高峰期。

2 高等教育院校校园电网高耗能原因分析

随着高等教育院校校园建设规模的增加，用电设备数量的增多，高等教育院校校园电网高耗能问题凸显。为降低高等教育院校校园的用电成本，降低校园用电损耗，现根据高等教育院校电网现状及校园电网用电情况对校园电网高耗能原因进行分析。

校园电网配变电损耗、校园电网线路损耗、校园电网负载损耗三部分组成了校园电网损耗，校园电网线路损耗占校园电网损耗的大部分。

校园电网负载损耗由高等教育院校内用电设备的多少、功率及用电效率决定，低效率负载在完成相同工作比高效率负载完成工作耗电量高出近一倍;

校园电网配变电损耗主要有变压器自身和电网负载电流决定，校园配变电损耗根据變压器损耗主要分为铜损和铁损，铁损主要由变压器自身的性质决定，铁损通常是恒定不变的，铜损是由高等教育院校校园电网的负载电流决定，损耗值与负载电流的平方成正比;

校园电网电网线路损耗占电网损耗的绝大部分，线路损耗由线路本身电阻、负载工作电流、线路终端电压决定，线路本身电阻由输电线路的性质决定，负载工作电流由有功电流和无功电流组成，有功电流是由于线路存在电阻而产生的损耗，是不可避免的损耗，而无功损耗是为平衡电源和用电设备之间的无功交换而产生的损耗。

校园电网线路终端电压对整个高等教育院校校园电网影响较大，由于终端设备输出功率不变，当终端电压较低时，会引起终端电流升高，进而使校园电网线路损耗按电流平方的倍数增大，影响电网工作效益，很大程度上还会缩短用电设备的使用寿命。

3 高等教育院校高耗能改善举措

用先进高效益用电设备代替落后低效益设备，比如，高等教育院校校园灯具均采用日光灯，配备电子镇流器，降低单灯具组的单位时间耗电量，在校园教学楼楼道中选用声控开关，最大限度的节约能源损耗。

优化电源线路负荷的连接方式，校园电网线路有干路和支路组成，干路由三相四线制线路组成，在线路走线设计方面尽量缩短走线距离;支路由单项两线制电路组成，在满足供电需求的基础上，尽可能电网建设的成本。

高等院校校园电网建设采用就地无功补偿。高等院校校园负载多为感性负载，会产生大量无功电流，增加校园电网损耗，校园电网采用就地无功补偿方式，在感性负载附近装设无功补偿设备，就地平衡所产生的无功功率，减少电能在校园电网上的传递，从而减少电能的损耗。

选用合适横截面积供电线路供电，采用合适高等教育院校校园供电的特点线路横截面选择方法，高等教育院校校园电网无需远距离传输，加之校园负载增长较快，故选用横截面积较大的传输导线，这样选择可以降低线路压降，减少线路发热，提高供电稳定性，降低线路维修风险。

在高等教育院校推广建立新能源微电网。随着科技的发展新能源分布式发电技术逐步成熟，功率转换装置的成熟，解决了分布式发电设备非线性负载的产生，降低对电网电流电压波形以及畸变率的影响，可以降低对周围电网的影响，加之分布式发电微电网建设成本进一步降低，促使高等教育院校校园可结合光伏分布式发电建立校园微电网。分布式发电微电网是一个带有新能源分布式发电装置的用电系统，分布式发电微电网由分布式发电电源、配电设备、二次系统保护设备和用电负荷等装置组成，新能源分布式发电微电网与公用电网之间采用灵活的切换方式，包括微电网独立孤岛运行和与公共网络的并网运行。同时校园微电网配备备用电源黑启动系统和电源负荷之间平衡运行能力，保证了为电网供电的稳定性。同时，新能源分布式发电可以是实现校园“零耗能”供电。[2]

4 总结

本篇论文结合当今高等教育院校校园电网发展现状和建设特点，然后分析了高等教育院校校园电网耗能较高的原因，进而，提出包括选用工作设备、优化工作方式、建设就地无功补偿、建设新能源分布式发电微电网等方式改进高等教育院校校园电网高耗能现象。

参考文献：

[1]胡建新.高校校园低压电网的节能降耗之我见[J].黄冈师范学院学报，2001（05）：38-39.

[2]胡习部.10kV电网的节能应用案例分析[J].集成电路应用，2020，37（06）：130-131.