節(jié)約型供電企業(yè)的電網(wǎng)節(jié)能技術(shù)

文/王俊融　歐家祥　張俊瑋　楊婧　宋強(qiáng)

1　節(jié)約型供電企業(yè)的基本概念

所謂“節(jié)約型供電企業(yè)”主要指的是在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，秉承科學(xué)發(fā)展的基本原則，堅(jiān)持以節(jié)約資源為生產(chǎn)的基本出發(fā)點(diǎn)，最大限度地降低生產(chǎn)中的能耗。當(dāng)前構(gòu)建節(jié)約型供電企業(yè)必須構(gòu)建完善的節(jié)約型技術(shù)支持體系，在技術(shù)設(shè)備上進(jìn)行不斷更新與改革，創(chuàng)新工藝流程，開(kāi)發(fā)新能源，提高生產(chǎn)效率。

按照供電企業(yè)資源結(jié)構(gòu)特征，通常可將節(jié)約型技術(shù)支持體系分為如下3大子系統(tǒng)：

（1）生產(chǎn)資源節(jié)約技術(shù)子系統(tǒng)，生產(chǎn)資源指的是在供電企業(yè)生產(chǎn)中所需要的相關(guān)資源，不僅包含電網(wǎng)能耗方面的相關(guān)需求，而且還包含與電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)相關(guān)的電氣設(shè)備與材料；

（2）后勤資源節(jié)約技術(shù)子系統(tǒng)，后勤資源主要包括水資源如辦公用水、施工用水等，還包含一些車(chē)隊(duì)用油、液化石油氣等自用能源，此外還包括計(jì)算機(jī)耗材等；

（3）需求側(cè)管理技術(shù)子系統(tǒng)，需求側(cè)資源則是電力用戶在配送電能中，所節(jié)約的電量。

2　電網(wǎng)節(jié)能技術(shù)

2.1　電網(wǎng)規(guī)劃

電網(wǎng)規(guī)劃要實(shí)現(xiàn)配電設(shè)備與負(fù)荷用量的相互協(xié)調(diào)，不僅要在電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)層面上進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，而且還要提高預(yù)測(cè)的能力，但不管采取何種預(yù)測(cè)方式，其目的都在于降低預(yù)測(cè)誤差，增強(qiáng)電網(wǎng)的有效利用率。通過(guò)電力設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，以滿足城市的用電需求，促使電力行業(yè)得以持久、有序地發(fā)展。

在進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃中，首先要對(duì)電壓結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)布設(shè)，將電壓配置調(diào)整到最佳狀態(tài)，在對(duì)電網(wǎng)各個(gè)等級(jí)進(jìn)行電壓分布中，要將降低能耗損失作為主要衡量標(biāo)準(zhǔn)，提高電壓負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。當(dāng)前，電網(wǎng)分布要以電壓等級(jí)分配為基本出發(fā)點(diǎn)，尤其要對(duì)某一特定區(qū)域內(nèi)用戶的用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握，經(jīng)過(guò)綜合分析后在供電容量與供電安排上進(jìn)行資源地科學(xué)配置，盡可能地減少資源地?zé)o故浪費(fèi)現(xiàn)象，增強(qiáng)供電的效率。

2.2　電網(wǎng)運(yùn)行

要從根本上實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)，首先需按照電網(wǎng)的基礎(chǔ)配置對(duì)電網(wǎng)容量加以明確，其次按照電網(wǎng)的年度運(yùn)行狀況對(duì)電網(wǎng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)配置，以此實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。除了在電網(wǎng)配置方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，還需改進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)電網(wǎng)技術(shù)地不斷革新，可滿足電網(wǎng)運(yùn)行各個(gè)階段的需求，在確保經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，降低電力能耗，發(fā)展集約型的生產(chǎn)模式。在對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間安排方面，需符合如下要求：

（1）若電網(wǎng)的層次等級(jí)較高，則高層次的電網(wǎng)對(duì)下級(jí)電網(wǎng)進(jìn)行供電時(shí)，不僅要確保所供應(yīng)的電網(wǎng)滿足需求，而且也要考慮電網(wǎng)的安全性等級(jí)，在電網(wǎng)模式的規(guī)劃設(shè)計(jì)中要綜合權(quán)衡，從各個(gè)層面對(duì)電網(wǎng)中存在的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

（2）較高層次的電網(wǎng)對(duì)于下級(jí)電網(wǎng)，要在確保損耗最低的基礎(chǔ)上，負(fù)荷在進(jìn)行其他回路中產(chǎn)生的電力較為穩(wěn)定，即便處于極端狀態(tài)下，電力運(yùn)行過(guò)程中也不會(huì)出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，提高電力運(yùn)行的穩(wěn)定性。

（3）在對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間的安排方面，要確保運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)可滿足相關(guān)要求，而且在降低能耗的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

（4）為了避免電網(wǎng)運(yùn)行中不良現(xiàn)象的發(fā)生，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)電網(wǎng)地運(yùn)行狀況進(jìn)行定期檢查，及時(shí)排除一些故障因素，并采取有效的措施加以控制，確保電網(wǎng)地安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3　電網(wǎng)檢修

若電網(wǎng)設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生故障，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行停電檢修，在檢修中必須將負(fù)荷的轉(zhuǎn)移達(dá)到平衡狀態(tài)，將已被轉(zhuǎn)移線路的負(fù)荷降至最低，倘若設(shè)備運(yùn)行中遇到突發(fā)狀況時(shí)，電網(wǎng)負(fù)荷會(huì)進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)移。要注意的是在進(jìn)行電網(wǎng)設(shè)備停電檢修時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照科學(xué)的操作流程進(jìn)行規(guī)范操作，將事故發(fā)生幾率降至最低。一般而言，采取精益生產(chǎn)的管理思路，優(yōu)化檢修流程，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)檢修地科學(xué)化管理，促使各項(xiàng)工作的順利開(kāi)展。

2.4　電網(wǎng)設(shè)備

現(xiàn)選取10kV、35kV主變壓器進(jìn)行電網(wǎng)設(shè)備節(jié)能技術(shù)指標(biāo)的研究，對(duì)于10kV級(jí)電網(wǎng)設(shè)備來(lái)說(shuō)，在正常工作中，變壓器銅損失量占到總損失量的30%～35%，鐵損失量達(dá)到65%～66%。對(duì)35kV級(jí)電網(wǎng)設(shè)備來(lái)說(shuō)，設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中銅損失量占到總損失量的34%～36%，鐵損失量達(dá)到64%～66%。

圖1：70%高峰日損失電量的兩個(gè)電壓等級(jí)變壓器的損失情況

電網(wǎng)設(shè)備在高峰用電期間日損失電量的兩個(gè)電壓等級(jí)變壓器的損失情況如圖1所示，在用電高峰期，不管是銅損失量還是鐵損失量，10kV級(jí)的變壓器損失量均＞35kV級(jí)的變壓器損失量。隨著電網(wǎng)容量地不斷擴(kuò)大化，電網(wǎng)設(shè)備中所配置的變壓器容量也會(huì)較之前出現(xiàn)明顯的增長(zhǎng)，也會(huì)使高峰期間兩個(gè)不同級(jí)別的變壓損失量趨于平緩。通過(guò)綜合權(quán)衡，在電網(wǎng)設(shè)備變壓器的選擇中應(yīng)選擇低耗能的變壓器設(shè)備，這樣可起到節(jié)能的目的。

2.5　線損管理

線損管理主要是對(duì)線損管理從傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫€損監(jiān)控，構(gòu)建全網(wǎng)覆蓋的精細(xì)化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效的信息管理平臺(tái)。實(shí)施的具體細(xì)則如下：

（1）技術(shù)人員可將系統(tǒng)在同一時(shí)間內(nèi)的電能量信息進(jìn)行采集與分析，繪制出變化曲線圖，這樣可提高線損計(jì)算的精確性。借助線損曲線圖，也能方便技術(shù)人員及時(shí)掌握主要的損耗點(diǎn)部位，找出電量異常現(xiàn)狀，以便采取有效的措施加以改進(jìn)。

（2）通過(guò)手工抄表或采集系統(tǒng)的方式獲取到非實(shí)時(shí)電能量，從而對(duì)線損情況進(jìn)行準(zhǔn)確地分析，考慮到不同計(jì)量點(diǎn)電能量信息之間的差異性，因此應(yīng)選擇一段周期較長(zhǎng)的時(shí)間，對(duì)線損的變化情況進(jìn)行分析，找出引發(fā)線損異常的主導(dǎo)因素，及時(shí)加以改進(jìn)。

3　節(jié)約型供電企業(yè)電網(wǎng)節(jié)能降耗的有效應(yīng)對(duì)策略

3.1　主變壓器節(jié)能

對(duì)于節(jié)約型供電企業(yè)來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行電網(wǎng)節(jié)能技術(shù)探究中，主變壓器的節(jié)能效率高低是值得關(guān)注的地方，其直接關(guān)系著整個(gè)電網(wǎng)地節(jié)能效率。當(dāng)前，供電企業(yè)所使用的主要是35kV的變壓器，其容量達(dá)到20MVA，但就當(dāng)前我國(guó)電力發(fā)展現(xiàn)狀，可將變壓器容量進(jìn)行有效降低，將耗能較高的變壓器進(jìn)行逐步替換，在提高變壓器工作效率的同時(shí)達(dá)到節(jié)能環(huán)保的要求。

3.2　配電變壓器節(jié)能

供電企業(yè)在選擇配電變壓器方面也應(yīng)將節(jié)能作為考慮的主要因素，通過(guò)綜合分析后選擇型號(hào)為S11、SHB11系列的圈鐵芯節(jié)能變壓器與非晶合金節(jié)能變壓器相結(jié)合，一方面可節(jié)省資源，降低能耗，另一方面也能大大增強(qiáng)配電變壓器的工作效率。各大供電企業(yè)應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，對(duì)傳統(tǒng)的配電變壓器要進(jìn)行定期維修，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際現(xiàn)狀，適當(dāng)更換一些高效能低能耗的配電變壓器設(shè)備，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

3.3　變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

（1）對(duì)于35kV的電力變壓器來(lái)說(shuō)，其運(yùn)行負(fù)載率的范圍控制在20%～80%額定容量；而110kV的電力變壓器運(yùn)行負(fù)載率的范圍則控制在15%～80%額定容量。

（2）變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行率的核算方式是按照調(diào)度自動(dòng)化的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次統(tǒng)計(jì)，最終所得出的結(jié)果作為考核的主要參照標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)考核采取日、月、季、年周期進(jìn)行考核，并將所獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總分析，考核合格率達(dá)到90%以上即可判定為達(dá)到節(jié)能的目的。

3.4　電能表節(jié)能

在電網(wǎng)節(jié)能的眾多系統(tǒng)中，電能表節(jié)能是其中最為關(guān)鍵的組成成分。在一定范圍內(nèi)，供電企業(yè)要對(duì)用戶所使用的電能表進(jìn)行分析，判斷其是否屬于高能耗電能表，如若耗能較高應(yīng)進(jìn)行更換。考慮到電表在使用中也存在一定的耗能性，再加之電能表在啟動(dòng)的瞬間需要強(qiáng)大的電流，通過(guò)分析后最終選取電子電能表可降低能耗。

3.5　降低配電網(wǎng)線損

在電網(wǎng)分布中，低壓網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)線損程度較高，所以供電企業(yè)應(yīng)尋求有效地技術(shù)改進(jìn)低壓電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，盡可能地降低能耗。一般采取的方法是減少低壓線路的供電半徑與供電負(fù)荷量。

3.6　電網(wǎng)檢修節(jié)能措施

傳統(tǒng)地電路檢修中，供電企業(yè)先進(jìn)行停電操作后，由專(zhuān)業(yè)維修人員進(jìn)行檢修，但這種方式會(huì)增加電能地?zé)o故浪費(fèi)，因此積極引入現(xiàn)代化檢測(cè)技術(shù)，盡量在不停電地情況下進(jìn)行高效率地檢修，提高設(shè)備地運(yùn)行效率，為人們的生活帶來(lái)極大的便捷。

4　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建立節(jié)約型電力企業(yè)可使企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本降低，減少能源的消耗，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。推行節(jié)約型供電企業(yè)貫徹現(xiàn)代化企業(yè)發(fā)展的重要體現(xiàn)。因此要鼓勵(lì)電力企業(yè)積極對(duì)技術(shù)進(jìn)行改革，為社會(huì)提供更加穩(wěn)定、高效的電力資源，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的持續(xù)化發(fā)展。