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?電氣專業技術論文:配電網線損

發表時間:2020-08-05

隨著社會的發展,人們對電力的依賴程度越來越深,電力逐漸成為了國家基礎性經濟行業, 朝陽配電箱它對整個社會經濟的發展有著非常重要的作用[1]。配電網線損,直接反映了供電企業的用電管理水平,降低配網線損直接提高企業的經濟效益。配電網的線損管理,歷來是線損管理的重點和難點,有效地降低配電網絡的電能損耗,是線損管理工作長期追求的目標,也是大中型城市供電企業線損管理的重點[2]。為有效降低配網線損,通過深入分析配網線損的構成和主要影響因素,找出電網的薄弱環節,并從技術和管理的角度有針對性的提出降低配網線損的具體措施,從而提高電網的經濟運行水平。

1.2 配電網線損的構成

在輸送、分配電能的過程中,電網中所有部件所產生的有功功率損耗及電能損失統稱為線路損失,簡稱線損。一般來說,配網線損可劃分為技術線損和管理線損[3]。

1.2.1 技術線損

技術線損,又稱理論線損,是根據設備參數和電網的負荷情況等數據,通過理論計算得出的線損。技術損耗可分為可變損耗和固定損耗2類。

1)可變線損,可變線損一般是由于電力線路之中的變壓裝置中銅線以及導線等造成的,其電能的損耗不是固定不變的,可能會隨時出現變化。

2)固定的線損,由于固定線損而導致的電力損耗主要是電容器裝置、變壓設備以電力計量表設備等造成的,其線損和能源的損耗在理論上來講是固定不變的[4]。

1.2.2 管理線損

管理線損即不明損失,又稱其他線損,主要是因制度法規、工作管理和其他不明因素導致供用電過程中出現跑、冒、滴、漏等情況 ,造成電量損失。主要包括客戶違約用電、竊電偷電、電表的計量誤差和營業工作中的漏抄漏記等方面。

1.2.3 技術線損、管理線損與實際線損的關系

電網的供電、用電線路設備確定以后,技術線損就較長時間穩定在某一數值附近。實際線損以技術線損為基礎,由管理線損圍繞這一基礎上下波動從而形成。

1.3 產生線損的原因

國家電網工程的建設使得我國的配電網絡逐漸得到完善,覆蓋面積越來越廣,作用范圍越來越大,但是也暴露出許多管理方面的問題。線損管理就是其中最常見,也是最關鍵的問題[5],線損異常產生的原因主要有以下幾點:

1.3.1 線路設計不合理

由于城市規劃以及城市改造等環節設置不合理,往往造成配電網在線路設計上存在很多問題,有些地區的線路如蜘蛛網般雜亂無章,有時根本分不清哪些線路是供哪個地區的,這就在無形中讓電能產生了輸送損耗。而且,很多設備的使用年限較長,已經不能適應當前的用電需求,有的甚至可能存在隱患,影響了配電網的線損管理[6]。

1.3.2 三相負荷不平衡引起線損升高

增加配電變壓器的電能損耗。配電變壓器是低壓電網的供電設備,當其在三相負載不平衡工況下運行時,將會造成配電變壓器損耗的增加。因為配電變壓器的功率損耗是隨負載的不平衡度而變化的[7]。

1.3.3 無功補償和補償容量方面的問題

高壓配電網線路補償不夠也是常常出現的問題,如果是 35kV 以上的輸電線以及變電站的話,其設備是由電力部門進行調度的,一般都可以將其功率調整在合理的狀態內。但是如果是在 10kv 配電網中,因為電網損耗與客戶之間沒有利益關系,可以以增加無功設備的方式來進行調整,但是由于電力部門的監管不力,往往是難以實現的,由此使得功率因數不斷降低,也是很有可能的一種情況[8]。

1.4 降低配電網線損的措施  

截至2011年底,國家電網公司系統各網省電力公司已多次完成負荷實測及線損理論計算與分析工作。利用負荷實測數據,采用電量法計算線損,達到一定的精度要求,根據配電網的固有特點,綜合考慮實際線損率與技術線損率、經濟電流密度、變壓器容量、負荷位置等,有針對性的在一些地區配電網采取適合的降損措施,降損效果明顯[9]。

1.4.1 合理優化網絡結構

為了有效的降低配電網線損,第一步就是必須要優化配電網的布局,特別是城市配電網,對電網布局的科學配置,能夠有效的降低線損率。在設計電網的過程中,應該充分結合城市的實際規劃,從而盡可能的縮短供電線路,以降低配電網線損[10]。

1.4.2 合理選擇導線截面

合理選擇導線截面,可以有效降低配電網的線損。在我國現行的配電網絡中,常用

的導線為LGJ線。導線材料一般是固定的,導線的長度由于受到規劃限制也不宜改變,

但是導線的截面卻是能夠改變的。如果僅從降損效果來看,導線截面自然是越大越好,但是導線截面越大其耗費的金屬材料就越多,一次性投資比較大[11]。

1.4.3 做好負荷預測,合理選擇設備容量

1)要做好設備容量的合理選擇,就必須做好用戶側需求的調查研究和負荷預測工作。應根據地區發展的趨勢、負荷增長的需求選擇合適的設備容量。

2)根據負荷情況合理選擇變壓器容量也是降低配變損耗的措施之一。在實際運行中,負載損耗與負荷大小成正比。選擇變壓器容量必須綜合考慮臺區的最高負荷率和平均負荷率[12]。

1.4.4 改善電力計量裝置

性能低的電力計量裝置會加大配電網線路的損害,因此將高性能的電力計量裝置投入工作可以有效地降低線損,提高配電效率。傳統的機械式電能表已不再適應現代城市用電需求,目前大部分城市都在使用電子式的電能計量裝置,使得計量精度得到較大提高,降低計量誤差,從而減少線損[13]。

1.4.5 平衡配電網絡的三相負荷

在低壓網絡中,由于單相負荷的存在致使各相負荷大小不均,從而出現三相負荷不


平衡現象。這樣便會增加相線中的損失,此外零線上也會產生額外損失。在實際運行


中,總是力求三相負荷能夠平衡,但是真正的絕對平衡是不存在的,一般情況下變壓

器的出口處的不平衡度要保證小于10%,干線的不平衡度要保證小于20%。

1.4.6 調整負荷做好消峰填谷工作

合理調整負荷,也能有效的降低配電網線損。供電時,實行高峰讓電,根據供電

計劃合理安排填谷負荷的時間,一般安排在中午或者后夜。供電部門可以在用電合同

中,將低谷、高峰用電的電價區別定制,從而減少負荷峰谷差,降低負荷曲線的波動。

調整負荷,做好消峰填谷工作,在有效降低線損的同時,還能夠充分利用電力設備,有

利于電力系統的調壓、調頻及經濟運行。

1.4.7 加強用電監察力度

為避免用戶不按國家規范取電,防止因偷電盜電造成的配電網線路失損,供電企業應加強用電監察監督力度,加強與客戶的溝通與交流,及時了解客戶需求情況,給客戶提供優質的服務工作,幫助用戶解決用電設備的故障。電力部門應開展用電普查工作,加強安全用電管理;加強線損智能化管理,健全線損管理工作建設,并建立企業動態管理系統,及時了解用電信息及用電監察情況,及時處理線損,提高配電網配電效率[14]。

1.4.8 全面開展線損“四分”管理工作

為了準確查找配電網線損異常的原因,減少電量損失,需要在管理和技術上采取節能降損措施,把安全經濟運行落實到生產管理的各個環節。包括在配電網規劃建設上適當超前,合理布置網絡;積極采用新技術新設備,通過技術進步降低損耗;在運行方式上采用經濟運行方式降低損耗;在管理制度上認真貫徹“四分”管理要求,嚴格考核。通過這些措施的實施,使線損管理工作更加清晰化、定量化、科學化。

“分區、分壓、分線、分臺區”管理線損工作的開展,是針對不同的供電轄區、不同的電壓等級,對線路、公用配變、用戶設備的各項基礎資料都有更精細的要求,是進一步提升線損管理和用電管理水平的有效措施。由于配網構造復雜,節點眾多,網絡變動頻繁等特點,“分線”和“分臺區”管理工作的難點在于“線一變”和“臺一戶”關系隨網絡拓撲結構變化即時改變。因此,為了做好“四分”管理工作還需要將統計供售電量的信息系統和統計線路設備資料的信息系統進行一體化平臺整合,使兩方的數據能夠聯動變化,分級查閱,達到“營配一體化”。

1.5 發展趨勢與概括

在配網自動化以及高級應用軟件方面,國外研究的熱點是網絡化、集成化、智能化。對于線損計算,國外現在研究的重點多是對線損的分析和降損措施與方法研究,如:以線損為目標的配電網網絡重構,無功優化、補償電容投放位置的確定等問題,其中涉及到的線損問題大都轉化為功率損耗問題,以潮流計算的方法來求解[14]。

對于電力企業來說,有效控制線損管理是非常重要的,要采取科學有效的策略避免電力的浪費,不斷加強線損的管理工作,完善線損管理體系,一方面可以提高配電網的

經濟性,另一方面也可以提高電力企業的經濟效益[15]。

個人觀點來看線損是一項不可避免的現象,無論從技術方面,還是管理方面入手,都不能完全消除線路損耗,我們只能通過種種措施,最大程度的降低線損。而且,就近幾年配電網的發展來看線損率也在逐年減低,我們要追求的就是繼續找到沒被發現線損的地方,繼續降低線損。總之,降低線損是一項長期艱苦的工作,同時影響它的因素很多,但相應的也有解決的辦法,最重要的是做到技術和管理并重,才實現線損控制在最少。

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