配電網極限線損分析與降損增效優化措施

李 璟

（內蒙古電力（集團）有限責任公司呼和浩特供電局和林供電分局，內蒙古 呼和浩特 010050）

0 引 言

電能現已被廣泛運用于我國的生產制造和百姓日常生活之中，作為一種基礎能源，電力供應的安全性和高效性十分重要，減少電力輸送過程中的損耗，可在節約國家資源的同時，促進社會穩定與取得進一步發展[1]。因此，需要分析配電網極限線損，并提出降損增效優化措施，減少電力資源損壞，增強電力工作的穩定性和可靠性，為我國經濟建設發展添磚加瓦，保障居民基本生活。在當前社會高速發展的新背景下，實現對電網系統的改造、對配電網進行優化設計以及對配電網進行降損增效優化措施，皆可提升配電網對電力資源的運用效果。

1 配電網極限的線損定義和分類

根據損耗情況的不同，配電網極限線損主要分為固定損耗和可變損耗兩大類。其中，固定線損一般是指配電網在進行電力輸送時配電設備及導線的自然損耗，特點是不會隨著輸電功率的變化而變化，可變損耗則是指在配電網電力輸送過程中，對電力的使用會隨著輸送功率的變化而具備不同的損耗，特點是損耗的大小與輸送電流的變化大小成正比。

在電力企業管理層面上，配電網極限的線損可分為理論線損和管理線損兩大類。理論線損是指電力資源在配電網的輸送過程中造成的自然損耗，損耗的多少主要由電力輸送功率決定，且損耗為不可避免的正常運營損耗[1]。同時，該部分損耗能夠根據電力輸送距離和輸送功率參數計算得出，電力企業可掌握具體損耗情況。管理損耗則主要指電力企業在日常運營中，由管理問題造成的電力損耗，如終端用戶的偷電、漏電情況，或者由于零部件故障造成的電能計量失誤等原因造成的不可預估但是能夠預防的電力損耗。

2 影響配電網線損的技術因素分析

2.1 配電電網的規劃與建設不合理

鑒于我國國土面積遼闊，對電網的建設應做到循序漸進。在配電網的建設過程中，隨著相關電力設備技術及理念的日漸成熟，配電網的布局設計人員也會根據國家要求不斷優化電網布局，以此滿足社會的發展需要[1]。然而，由于電網的建設依然處于不斷優化中，會出現前期建設的配電網的規劃理念和建設技術落后的情況。因此需要秉承節能降損的配電網設計理念，優化配電網結構布局，同時設計配電網的相關設備進行。

我國農村發展布局的特性決定農村配套的電力設置分布的零散，要求配電線路有足夠的覆蓋面積。大多數農村地處交通不便利的位置，電力系統施工安裝異常復雜，相較于平原地區，線路更長，且布局更復雜。此外，農村地區的基礎設置較為落后且更新緩慢，在長期使用后，相關供電配套設施會出現老化現象，極大影響電力供應的安全性[2]。

農村用電具有明顯的時間性和季節性，農閑與農忙時期的用電量差距較大，白天比夜晚用電量大。而且，由于農村用戶之間的間隔較遠，電力系統一般采用放射的配電網，增加了電能的損耗。

2.2 配電網的經濟運行狀態

配電網在滿足終端用電需求的同時，根據電力生產情況優化計算電力的輸送功率，并通過調整配電網的輸電功率保障配電網的線路和變壓器處于經濟運行狀態。該種狀態能夠有效降低電網在電力輸送過程中造成的電力損耗，還可以保障配電網的正常工作，對配電網的降損意義重大。然而，鑒于配電網的結構非常復雜，且終端的用電量處于不斷變化中，需要系統對配電網經濟運行條件下的輸電功率進行實時的分析和優化計算，確保配電網在電力需要變化后依然能夠處在經濟運行狀態，實時地對配電網變壓器進行無功補償，提高電網的電力輸送效率，同時降低電力輸送損耗，保障各變電站的經濟合理運行。

2.3 配電網的降損節能技術

隨著我國科學技術的不斷進步，在配電網的配件選擇環節，有越來越多的節能型設備可供選擇。合適的節能型電力設備能夠有效降低配電網相關設備在日常運作中的電力消耗，做好配電網的降損工作。例如，節能型的變壓器在電能進行變壓時，能夠有效降低變壓過程中的損耗。

3 配電網降損增效的主要方法

配電網降損增效技術是電力生產企業保障經濟效益的最佳法寶，其應用已成為電力企業日常運營的重點工作，同時也是工作難點。配電網的降損增效屬于系統性的工作，需要多個環節共同配合才能有效達成目標，且需要的時間周期長，各種資源多。當前，電力企業主要通過采取優化配電網結構、在用電量比較大的區域加裝變壓器以及選擇合適的電容器方式來做好降損增效工作。

3.1 配電線路無功補償的使用原理

在電力系統輸送電能的過程中會消耗一部分輸電功率，造成電能損耗，且距離越長損耗越大，輸電功率越小則電能損耗功率占輸電功率損耗的比例越大。鑒于農村地區電能輸送距離長，電能輸送功率小的特點，往往安裝380 V配電線路無功補償配置降低農村地區的電能輸送消耗，提高電能輸送效率，提升用戶的用電可靠性。配電線路無功補償主要原理是通過提高電網中的電能輸出功率，來提升電力系統的供電效率。利用電容器對電能輸送功率進行無功補償，可以穩定電能輸送時的電壓，保障電力輸出的穩定性，在減少輸出功率損耗的同時，提升供電的經濟效益。

3.2 配電線路無功補償配置方法

變電站通過運用并聯電容器實現對電力系統輸電網的統一補償，并通過采取對靠近變電站的路線輸送無功的方式，提高配電功率，減少終端變電站和配電線路的電能損耗。補償裝置一般鏈接在高壓電力配電設備上，以使得無功補償配置能夠更好地運作。該方式對相關設備的維護要求較低，方便及時進行檢測與維護，且對配電系統的管理要求低，能夠極好地滿足補償要求。然而，該方式存在一定缺陷，具體表述如下。

（1）農村用電具有季節性，在農忙時需要大量的電力供應，而在農閑時對電力的需求又會減少，且因為企業生產時間的原因，白天的用電量較大，而夜間的用電量很小，加大了對農村配電網的要求。在農村用電高峰時，電力需求在短時間期間內急速增大，此時電力系統的部分設備難以負擔劇增的電力供應，無法有效提供無功補償措施，配電線路無功補償的工作效果大打折扣[3]。

（2）為保障配電線路輸送功率達到無功輸送要求，同時防止因加大輸電功率導致電壓升高現象的發生，需要應用電容量較大的無功補償裝置。然而，這就會導致對無功補償裝置的操作過于頻繁，人工成本和設備損耗增大。

4 優化管理降低配電網線損，實現配電網的降損增效

4.1 通過建立智能化的配電網管理系統降低配電網線損

配電網管理系統是配電網進行自動化管理的重要依賴，運用自動化的配電網管理系統能夠有效提升配電網的工作可靠性和安全性，高效改善配電質量，實現對各個終端的智能供電，并有效降低配電網線損，提升電力系統的社會服務水平。隨著我國科學技術的不斷進步，新一代配電網的自動化以SCADA系統為基礎，建立配電網各個節點的數據采集庫，在對數據庫內的數據進行分析后能夠智能化與自動化地對配電網管理系統下達指令[4]。優化設計配電網要求優化完善傳統管理系統，增加其使用功能，提升其使用性能，促進我國電網建設與日常運營的穩定性與安全性。優化管理降低配電網線損可實現配電網的降損增效，通過升級配電網管理系統，更好地服務電力用戶，為我國的經濟建設發展保駕護航。

需要注意的是，配電網管理系統屬于整體性工程，系統里的每一個環節都需要與其他系統相連接，且在配電網管理系統運作過程中，對環節對接時的協調能力要求極高[2]，不允許出現錯誤，只有在各系統的有效配合下，整個配電網才能高效地運作，如果僅僅只是某一個部門單獨運作，是無法順利完成整個配電網供電工作。因此，必須要建設配電網管理系統來高效連接各個部門，保證其通順對接。

4.2 加強電網的經濟運行效益

通過調換容量或負載不匹配的配電變壓器，優化電網的經濟運行效益，改善三相不平衡情況。此外，降低長期輕載運行的變壓器容量和增大長期過載運行的配變容量對保證配電網的經濟運行意義重大。

5 結 論

當前，社會對節能理念的關注極高，做好配電網的降損增效能夠很好地落實國家對節能的期望。隨著我國科學技術的快速發展，電力配電網降損增效相關理論日益豐滿，相關技術日趨成熟，可保障配電網降損增效工作的順利開展。做好配電網降損增效工作，不僅有助于電力企業增加經濟效益，更可為我國經濟建設發展添磚加瓦。