配電網電氣節能管理系統設計

史 婷

（秦皇島興業電力工程有限公司，河北秦皇島，066000 ）

配電網電氣節能管理系統設計

史 婷

（秦皇島興業電力工程有限公司，河北秦皇島，066000 ）

本文根據我國節能降損的要求，介紹了我國配電網管理的現狀，提出了配電網節能優化方案，以達到保護環境的目的。

配電網；電氣節能；設計

1 配電網管理現狀

配電網又稱為配電網絡，它是指在電力網中起主要分配電能作用的網絡。配電網一般是由架空線路、電纜配電線路、配電所、柱上降壓變壓器和直接接入用戶的設備構成，其工作流程是：在現代電力系統中，大型的發電廠同負荷中心之間的距離較遠，發電廠發出的電能需要通過高壓或超高壓輸電網絡才能送到負荷中心，接著負荷中心再通過等級較低的網絡將電能分配到不同電壓等級的用戶。配電網按照電壓等級的不同分為高壓配電網、中壓配電網和低壓配電網；按照供電區的不同可分為城市配電網、農村配電網和工程配電網。配電網絡具有設備多、影響范圍廣、設備需要定時改造、更新的特點。

我國電能損失嚴重，2013年我國電能損失就超過100億KW.h,2014年我國萬元GDP能耗雖然下降4.8%，但是萬元GDP電耗卻上升了2.5%，電力節能減排問題越發凸顯。

2 配電網電氣節能方案

2.1 無功動態補償與諧波治理混合系統

電能從發電廠等電源發出，經過升壓后經過電力線路傳輸，再通過降壓輸送給用戶使用，在輸電、變壓、配電等環節中，各用電設備都會消耗一部分電能，轉化成熱能，產生電壓損耗、功率損耗和電能損耗，其中無功損耗占據電能的損耗的比例最大，因此要實現節能減排就要在無功損耗上下功夫。

現有的高壓配電網通常采用靜止無功補償器SVU和VQC類分組自動補償裝置進行無功功率的動態連續補償，其中SVC無功自動補償裝置是將固定電容器和可調電抗器并聯，利用可調電抗器調節其感性無功輸出來滿足負荷無功變化實現動態補償。其原理都是利用改變電抗器鐵蕊偏磁來調節電感量，存在著制造成本大，價格高，運行維護復雜、在運行中會產生高次諧波污染電網，威脅電網安全運行的缺點。VQC類產品是將電容器分成幾個組，無功負荷變化時自動投切實現跟蹤補償，存在著設備投運率低、故障多、補償效果不好等問題。

無功動態補償與諧波治理混合系統采用同步開關技術，研制出了適合于電容器投切的同步編碼開關，不采用可控硅也實現了無電弧、無涌流、磁保持不耗能的性能指標，智能電容器單元集成了永磁機構專用投切開關、電容器、限流電抗器和保護用電流互感器，采用油浸密封絕緣方式，小型化、單元化結構，體積更小，重量更輕，安裝更簡便，運行更安全，實現了增容、節能的目的，穩定電壓質量，較好的解決了無功補償效果不好的問題。

2.2 選擇合理的運行電壓等級

有功損耗與電壓的平方成正比關系，研究發現，電壓每提高1%，電能耗損會下降1.2%，因此需要合理調整運行電壓達到降損節點的目的。在10kV中壓配電網中，適當降低電壓運行，研究發現，空載耗損占整個總耗損的比例高達一半以上，特別在深夜用電負荷的低谷時段，空載耗損量占到耗損總量的80%，因此要根據用戶的需求，提前對高峰時段電網供需形勢作出研判，針對局部電網可能存在供電能力不足的問題，擬定供電策略，加強對網內設備的監控力度，合理安排安排電壓，在用電負荷的高峰期要提高電網電壓，在用電負荷的低谷時段，適當降低電壓。提高負荷率，平衡三相負荷。

2.3 安裝濾波器

諧波是影響節能降損的主要因素之一，諧波電流使變壓器的銅耗增加，使變壓器的磁滯及渦流損耗增加，目前多采用安裝濾波器的方法來減少諧波分量，其工作原理是利用電磁感應及電抗器原理，組合成濾波補償系統，減少了諧波電流產生的諸如跳閘、變壓器過熱等危害，消除了對電網形成干擾的風險，具有抑制電流波動，吸收電網諧波和補償無功功率三方面的功能。濾波器一般分為有源濾波器和無源濾波器兩大類。有源濾波器適用于各種直流電源線濾波，在10KHz-50MHz的頻段內能有效濾除電源線上的干擾。

2.4 混合型無功補償器HVC

隨著人民生活質量的提高，低壓用戶的用電量呈上漲趨勢，對電能質量的要求也越來越高，從而使電網用電負荷不斷攀升。輸電線路是輸送電能的主要設備，輸電線路在輸送功率不變的條件下，其電流大小與運行電壓成反比，即電網運行電壓越低，線路電流越大，而低電壓運行會使對輸電線路造成損耗，增加電網的有功功率損耗和無功功率損耗，提高供電成本。

基于混雜控制的混合型無功補償器HVC以功率因數結合電壓、無功功率為判據，通過監測電網中電壓和無功功率來控制補償電容器組的投切，由智能低壓無功補償器、ST-SRC智能開關和補償電容器組三部分組成，智能低壓無功補償器和ST-SRC智能開關之間通過CAN總線接口通信進行信息交流。該系統有效減小了線路的無功電流，增大了有功功率的輸送能力，降低了變壓器低壓側到線路末端負荷間的線損，改善末端電網質量，減少了投切開關的動作次數，延長了電容器的使用壽命。

2.5 加強電網的建設與改造

輸電距離是影響電能損失的重要因素，電源線路供電半徑越長，配電網抗風險能力越低，電能損耗越大，反之，電源線路供電半徑越短，電能損耗越小，供電質量越高。為此需要進行前期負荷預測、線路規劃，建設安全、可靠、經濟、合理的網絡結構；加強城市和農村中低壓配電網的建設和改造，優化電源分布，電源應盡量布置在負荷中心，縮短供電半徑；對供電線路進行絕緣化、粗線徑改造，增加變壓器容量，增建輸配電線路回數，更換大截面導線，主干線采用70平方毫米，支線采用50平方毫米導線，使供電線路半徑及線徑符合設計要求，改造迂回線路；淘汰高耗能變壓器，使用節能型變壓器；合理確定電網的運行方式，改善網絡中的功率分布，優化輸電網絡。

3 結語

電能作為人們生產生活不可或缺的重要資源，與居民的生活密切相關。電能相對于煤炭、石油、天然氣等能源，具有清潔性好、安全性高及方便快捷的優點，根據統計發現，電氣化水平每上升一個百分點，能耗強度將下降四個百分點，以電能提點煤炭、石油等資源，是未來能源發展的必然選擇。為此我國要推進電能的利用率，推進社會節能減排、提高能效。

[1]時繼林.企業高低壓配電網電氣節能系統設計[J].中國房地產業，2011(02).

[2]陳二彪,喬波.企業高低壓配電網電氣節能系統設計[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2014(03).

Distribution network electric energy conservation management system design

Shi Ting
（Qinhuangdao Xingye Industrial Power Engineering Co.Ltd.,Hebei Qin Huangdao,066000）

In this paper, according to the requirements of energy conservation and loss reduction in our country, this paper introduces the present situation of our country's distribution network management, power energy saving optimization was proposed, in order to achieve the purpose of protecting the environment.

power distribution network; Electric energy conservation; design

U665.12

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