配电网节能降损与电能质量管理探讨

发表时间:2020/8/5   来源:《当代电力文化》2020年8期   作者:吴晗
[导读] 对电力系统来说,规划上的节约不仅体现在电网工程的一次投入成本上,
        摘要:对电力系统来说,规划上的节约不仅体现在电网工程的一次投入成本上,更长远地体现在整个电网的运行成本上,包括设备的利用效率、电网损耗、停电导致的直接和间接损失等。本文现从节能降损的角度以及提升电能质量的角度考虑如何更加科学合理地进行配电网的规划设计,供参考。
        关键词:配电网;节能降损;电能质量
        引言
        目前,大多数国家的电力系统都采用集中式发电设施。这类系统的主要特点是包含大型发电机和集中的终端用户。由于发电机和终端用户距离长,发电机和负荷、输电和配电系统会产生巨大的电力损失。此外,在这些集中于都市和工业园区的电力用户还会因为没有合适的空间用于建造新增配电系统而造成供电困难。因此,分布式发电被引入到配电网并提供替代集中式供电。
        1、配电网节能降损措施
        配电网的规划与用户的生产生活有着紧密的联系,所以应遵从国家提倡的节能理念,针对配电网在研究规划上使用多种节能举措。
        1.1架构设计
        对于配电线路,它运行时会产生功率损耗。而电路设计时,会有更多的节能空间。输电线路节能设计主要采用以下2种方法。一是增大线径,二是引入有效的节能辅助工具。对于前者,应通过损失测试,在电缆模型和温度条件不变的情况下,线路的功率损耗将随着截面的增大而减小,能够实现节能的效果。对于后一种方法,主要使用一些优质节能功效的工具设备。在用电的时候,很多非绝缘工具都会造成电能损耗,其原因是工器具中一些含有较强的铁磁效应。所以在选择工具时,必须从电磁性能较低的工器具着手。
        1.2无功补偿电能
        无功补偿技术所运用的方式分为以下几类。首先,在设计过程中进行补偿,在某些设备负载较为稳定或容量较大的情况,可以采用此方法。第二,若需要调整电力的经济适用性的话,就必须使用就地补偿。在设备的前后都使用无功补偿手段,无功补偿效果更加突出。就补偿效果而言,局部均衡补偿法最为合适。通常采取此类方式时,紧挨母线设置并联电容器即可,再将它设置成与调节装置同步。如此设置,部分低端用户能够自行切至补偿电容器,它能够将系统的电流减到最低,使电网的功率损失降到最小。
        1.3变台控制
        在配电线路中,变压器同样是较为重要的损耗电能的中间设备。在对变压器进行控制时,主要是从以下几个方面进行考虑。第一,变压器的容量必须进行明确标识,尽量不出现一些负荷情况。功率因数的计算应满足严格、科学的基本条件。其次,应该熟悉变压器的数量。如果负载很大,应该有多个变压器。只有在负载处于第一级和第二级时,才会出现这种情况。如果是三级负载,只需要一个变压器。第三,必须找准配电变压器的类型。变
        压器需要满足节能效果好、噪声小、损耗小等特点,在使用时,才能够达到低能耗的目的。
        1.4电网优化
        通过优化和改进电网布局,可以减小供电半径。正确设置负载中心电源上的线路支路,因为电源分支越多,功耗就越低。与电网布局相比,多侧线路方案可根据实际情况采用。
        1.5科学确定变压器位置
        近年来,供电公司配电变压器的布置均按照“小容量、密布点、短半径”的原则来规划设计,有效避免了大容量配电变压器长距离供电造成的线损率高和电压质量差等问题。不论是配电变压器还是变电站主变压器,均应深入负荷中心来布置,尽量缩短电源至负荷中心的电气距离或者降低电源至负荷的电流大小,从而达到节能降损的目的。下面分别分析电源向一侧供电、电源向两侧供电和电源向三侧供电3种供电方式下的电能损失情况,供参考。


        1.6优先采用节能设备
        电力设备的节能水平也是设备选型时不可忽视的重要因素,特别是各电压等级的变压器,由于变压器数量庞大,其在整个电网损耗中所占的比例相对较高。对于规划设计中的新增设备,应优先选用新型节能设备,对于存量的高损设备,则应统筹考虑设备全寿命周期、安全可靠性等因素进行有序更换,从而有效降低整个电网损耗。
        2、配电网电压质量提高的措施
        2.1?三相负荷平衡工作的实施
        想要把三相负荷平衡工作做到位,需要从两个方面来执行方案。第一步,把抄表记录的用户进行分类,大致可以分为大用电户、普通用电户、小用电户、大小商户、工厂、养殖业用电户,三相负荷的平衡想要保持住,把电力用户作为基础,时刻保持电力用户的用电处于常规电压,可以做到用电平衡,通过用户的用电情况来对每个用户进行连接,从而使三项电流在每个时间段内都是保持一致的。第二步,夜晚是用电的高峰期,把这个用电时间段作为三相负荷时间的基点,从而把其他时间段的用电量兼顾起来,通过使用合理以及正确的接点选择,可以使接点有着平衡保证的效果,从线路上来讲,如果距离比较远,在下一个接点上实施平衡,通过这种方法来将不平衡区域的线路距离给缩短。
        2.2?无功补偿容量增加
        低压配电网在进行较为全面以及系统的规划时,低配电网的无功补偿需要针对性的合理布局,分散补偿和就地补偿两种方式相结合。集中补偿和分散补偿相互结合,将分散补偿作为主体;高低压补偿相互结合,把低压补偿作为主体;调压和降损相互结合,把降低损耗作为主体;静动态补偿相互结合,把动态补偿作为主体。可以将电动机的无功补偿先行实施起来,电容器和电动机之间的距离可以有效的缩短,在一些特殊的情况下,若没有办法就地补偿,那么就选择就近补偿,将无功电流所流过距离最大限度的缩短;还需要把异步电动机的运用加快,使无功功率的产生减少。在人们生活水平提高的今天,家用电器都被广泛的应用,这些家用电器的功率数值非常低,将一些电器功率较低的地区电压降低,可以作为家用电器无功补偿的一种方式。
        2.3?采用大数据配电网调度管理
        配电网的调度管理模式可以实现配电网更高质量的运行,对于电压质量的稳定状态可以实现随时性、实时性的监督控制。基于生产信息、市场调度、EMS数据以及电压状态等数据实现有效的传递,实现数据的高效率应用的同时,需要针对数据的应用过程、状态提供安全性防护,最大程度地维护网络数据的安全性,在保障网络体制稳定的同时还需要做好多方面的建设工作。在构建网络架构的同时,需要针对配电网调度自动化系统的构成核心、应用途径等全面掌握,并最大程度地提升信息安全防护体系的稳定性与有效性。在物理层,需要做好环境方面的控制,按照电子计算机机房设计相关规范的要求,明确机房地板以及相关防静电功能特殊材料的选择,在采用适宜环境的温度控制标准以及空气压力控制标准的同时做好机房环境的有效控制,一般情况下温度在15到30°之间、压力在80到108kpa之间。在设施安全性方面,为了更好地保障电源、屏蔽机柜以及服务器等多种设施的安全性,需要做好机房内安全监控管理工作,同时针对机房内及其周边做好全面的监控,规避因为人为因素导致的安全风险。对传送载体而言,集控站等电力相关平台可能会因为电磁影响出现改变,所以在具体建设期间需要应用双绞线方式进行屏障,规避回波形成的额外损耗。
        结束语
        目前,随着电力需求的不断增加,对配电网的规划建设必须采取一些节能举措,在反复实践过程中,最终获得一些相对可靠且高效的节能举措,进而使我国电能利用率得到提高。
        参考文献
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        [2]李明哲,李明英.配电网节能降损与电能质量管理分析[J].电子测试,2016(08):126-127.
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