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配电网降低线损的技术措施研究
摘要:随着我国城市化进程的加快和居民用电量的持续增加,电力供应呈现出大幅度增长趋势,然而随着电能需求量的增大,配电网络线损严重的问题也变得日益突出。如何有效的降低配电网络的电能损耗,长期以来都是配电管理工作的重点,也是切实提高电力企业经济效益的关键。结合工作实际,分析相应降低线损的技术措施非常重要。
关键词:配电网;降低线损;技术措施
引言
配电网络的经济运行,是降低供电成本的有效途径之一,而如何选择降低配电网线损的技术措施,已成为了当前配电网管理中的重点和难度问题。目前,我国配电网的线损率相较国外发达城市较高,并且不同省、市之间的线损率也并不相同,在线路损耗方面,具有巨大的节电潜力值得去开发。为此,研究降低线损的技术措施以及如何合理布置,对整个电力系统供电质量的提高和供电企业经济价值的提升都有着重要的现实意义。
一、我国对配电网线损控制的现状
在电能成功输送到用户的这一过程中,电力网络中各个相关的设备构件所产生的电能损耗或者功率损耗,都被称为供电损耗,也就是我们所说的线损。实际的线损电量总额占供电总量的比例就是线损率。线损率作为供电部门评价损耗的水平高低最重要的技术指标之一,也是电力企业进行系统性的生产运行、经营管理、经济效益跨越式发展的综合性体现。据相关资料,我国配电网的线损率同世界上的发达国家相比,还相对处在较高的水平,距离预定的12%线损幅度还有较大的差距,甚至在某些质量低劣的低压级别配电网络中,线损率则超过了30%。随着社会经济的快速发展,我国城市电量需求出现大幅增长的态势,但是与此同时,原有的配电网络多大多采用了纵贯式的低压配电线路,虽然近年来经过不断的整改已略有改观,但因为配电线路相当的错综复杂,并且改造难度大等特点,仍然有一定部分陈旧的电力设备和网络线路在运行,造成了线损率偏大、供电质量偏差等相应的电力供应问题。
二、配电网降低线损的技术措施
(一)优化配电网络
配电网络的结构是否合理,对控制线损率有着至关重要的影响,配电网络的优化可以从以下几方面进行调整:电网升压改造即保持输送电能的负荷不变时,以升压改造后降低线路负荷损耗的百分比。值得注意的是电压越高,线路的空载损耗也会相应增大。为此,应在对电网升压改造的同时,合理调整运行电压,以达到良好的降损效果。增加线路的经济化运行主要措施为增加并列线路的运行,可通过以下三种方式进行:增加等截面和等距离线路的并列运行来降低线损率;增加一条不等截面、等距离线路的并列运行来降低线损率;以及增加导线截面或者迂回供电来降低线损率。提高线路的负荷率,当平均电流相同时,线损率会随着负荷率的增加而降低。通常提高线路的负荷率的具体措施有:通过制定波峰和波谷电价;实施对各个工矿企业的轮休制度;以及对负荷进行严格控制和管理等等。平衡三相负荷,当三相不平衡时,会导致有功功率的损耗,不平衡的程度越大,有功功率的损耗也会相应增大。为此,在运行中需要经常对配电变压器的出线端和低压配电网的主干线的三相电流进行检测,通常要求为配电变压器出线端电流的不平衡度应不大于10%,中性线路电流不超过额定电流的25%,低压配电网主干线的电流不平衡度不能超过20%。
(二)做好无功补偿
无功功率对配电网路的线路损耗有着重要的影响,如果无功补偿分配不当容易导致危害,例如:会引发电压波动,降低了供电的质量;使得变压器、发电机和其他相应电气设备所需的容量和尺寸需要增加。减少无功补偿的流动,应做到总体平衡和局部平衡相结合,具体是指在满足电网的无功平衡的同时,需满足分站和线路的无功平衡;对集中补偿和分散补偿相结合的方式,应以分散补偿为主,高压补偿和低压补偿相结合的方式,应以低压补偿为主;供电部门的无功补偿应与用户间的无功补偿进行结合。新型无功补偿装置的应用,目前,国内新型无功补偿装置主要有静止无功补偿装置(SVC)、静止无功发生器(SVG)、并联电抗器和调相机等,本文主要对静止无功补偿装置(SVC)和静止无功发生器(SVG)进行了简述。静止无功补偿装置(SVC),SVC可以实现无功功率的动态补偿,对于解决各种负载所产生的无功冲击非常有效,使电网电压波动得到明显改善,是一种经济效益显著且技术含量高的新型节能装置。SVG作为一种有源型补偿装置,能够跟踪补偿冲击型负载的冲击电流,并对谐波电流进行跟踪补偿。SVG通常分为电压型桥式电路和电流型桥式电路两种类型。同SVC相比,SVG只需要较小的容量电容器维持电压即可发出容性无功功率,还能吸收感性无功功率,在我国电力系统中得到了广泛应用,并创造了良好的经济价值。
(三)建立健全线损管理组织体系
为了加强线损管理,切实起到领导线损的管理工作,建立线损管理组织体系,成立以电力企业第一把手为组长,分管副总经理为副组长,各部室负责人为成员的领导小组,从而使整个体系覆盖从局领导到基层职工的线损管理组织体系,线损的管理工作离不开制度的支撑,各级管理部门制定切实可行的管理制度,明确各级人员的管理职责,实现线损管理分区、分压、分线、分台区管理。
(四)优化线损指标的制订、考核和落实
线损指标的制定要以理论线损计算为基础,在对上级部门下达的指标进行分解时,要结合各级线路、变电站、台区的实际运行方式及参数,参照往年的线损率的完成情况,分级、分部门进行指标分解,并围绕分解的指标制定线损考核奖惩办法,分电压等级、分线路、分台区进行考核。
三、超导技术在电力传输中的应用
超导技术用于配电网降低线损的研究动态近年以来,很多技术发达的国家致力于研究开发超导电力电缆,这是超导技术利用的主流方向之一。实践证明,与早期的低温超导电缆相比较,在液氨冷却条件下,利用新的超导材料可以满足所有技术经济指标的要求。在配电网密集的城市建筑区,用超导电缆取代常规电缆不但可以将传输容量提高到3倍以上,而且还能将总费用降低20%左右。如果计算超导体工作的冷却剂输送所需设备的耗能之后还能发现这样一个事实:整个电网的耗损大约减少了40%。同时,利用超导电缆还可以使电力传输降低电压等级,简化供电方式。另外,减少了电缆沟数还可以改善电缆网络的以下经济特性:当电力系统增加超导储能装置设施时,可以改善电网无功和功率因数的调节控制,使电网的低频功率得以降低甚至消除,从而有效的提高电力系统的稳定性和安全性。在对超导电缆与常规电缆进行对比之后我们发现:虽然利用超导技术需要增加约3.3%的投资,但是其电网线损却可减少约40%左右;另外,电力传输的电缆重量也得以降低,从而有效的节省了线材,达到节能、高效的传输电力的目的。我国在对超导电缆的研究过程中,采用了组合式绕制方法。主要就是在热绝缘超导电缆中应用双层液氨循环冷却结构,在世界上首次采用了通用化以及积木式模块设计,解决了发展超导体电缆技术的很多难题。
结束语
配电网线损的管理,是一项系统而且长期的过程,也是配电网管理的核心环节。能否对配电网线损进行有效控制,直接影响到电力企业经济效益和电能供应的质量。为此,我们应针对电网损耗的规律和特点,采取相应的技术措施,以最少的投资换来最大的节能效果,实现电力企业经济效益和社会效益的双丰收。
参考文献:
[1]孙宏.电力配电网线损的降损技术研究[J].黑龙江科技信息,2020,000(016):34-35.
[2]周爱国.电力配电网线损的降损技术研究[J].华东科技:综合,2020(12):1.
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