基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的10KV配電網(wǎng)線(xiàn)損分析與治理

左家意

摘要：隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技的發(fā)展，人們的生產(chǎn)生活水平得到了很大的提高，然而，能源問(wèn)題也隨著人們對(duì)自然資源的不斷開(kāi)發(fā)而變得越發(fā)明顯。節(jié)能減排早就成為了一個(gè)世界性的問(wèn)題。其中，電力資源更是人類(lèi)賴(lài)以生存，無(wú)法離開(kāi)的寶貴資源之一，電力供應(yīng)得到保障，關(guān)乎國(guó)家的發(fā)展與人民經(jīng)濟(jì)水平的提高。如今，配電網(wǎng)絡(luò)的電路運(yùn)輸中，不可避免地會(huì)出現(xiàn)電力的損耗，本文將針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，給出簡(jiǎn)單的分析并做出簡(jiǎn)單的治理。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);線(xiàn)損

一、引言

隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，人們的發(fā)展觀念也逐步改進(jìn)。最開(kāi)始一味追求速度和質(zhì)量的發(fā)展方式已經(jīng)被證實(shí)不適合當(dāng)下社會(huì)的發(fā)展條件，因此，可持續(xù)發(fā)展觀被提出了。我國(guó)在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，都將走上這條可持續(xù)發(fā)展道路。在國(guó)家的電力供應(yīng)系統(tǒng)中，電力并非是在無(wú)損耗地進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送，在運(yùn)輸過(guò)程中，有大量的電能會(huì)作為熱能散失掉。這種損耗被稱(chēng)為線(xiàn)損。近年來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)在線(xiàn)損的管理和降損工作上投入了大量的時(shí)間和精力，相應(yīng)的，線(xiàn)損的數(shù)值也呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢(shì)。然而，和國(guó)外的先進(jìn)電網(wǎng)相比，我國(guó)的電網(wǎng)運(yùn)輸系統(tǒng)還存在著一定的差距。如何進(jìn)一步降低線(xiàn)損，將能源的浪費(fèi)問(wèn)題做到最大限度的解決，是當(dāng)下每一個(gè)電力工作者應(yīng)當(dāng)思考的問(wèn)題。

二、我國(guó)電力運(yùn)輸現(xiàn)狀

在“十一五”期間以來(lái)，我國(guó)電力企業(yè)的發(fā)展方式迎來(lái)了重大的轉(zhuǎn)變。從原先只關(guān)心產(chǎn)量的生產(chǎn)模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅厣a(chǎn)效率和資源利用率的高效行業(yè)。而在這個(gè)過(guò)程中，最重要的就是控制配電網(wǎng)絡(luò)的線(xiàn)損率。國(guó)家電網(wǎng)公司在整個(gè)能源應(yīng)用和發(fā)展中起到了至關(guān)重要的作用，他們不僅是能源的供應(yīng)者，同時(shí)也是能源企業(yè)的帶頭人物。其他能源企業(yè)會(huì)向他們看齊。各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)都很難離開(kāi)供電系統(tǒng)，因此，國(guó)家電力系統(tǒng)效率的提高，可以有效地帶動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率的提升。配電網(wǎng)作為電網(wǎng)的主要組成部分之一，與電網(wǎng)的其他部分相比，有著更低的電壓等級(jí)、分布更廣的排布線(xiàn)路、并且涉及到更多的電氣設(shè)備。同時(shí)，配電網(wǎng)也有著更高的線(xiàn)損?？梢哉f(shuō)，控制了配電網(wǎng)的線(xiàn)損，很大程度上解決了整個(gè)供電系統(tǒng)的電力浪費(fèi)情況。因此，研究并推廣基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的10kV配電網(wǎng)線(xiàn)損治理系統(tǒng)，是非常有必要的。

所謂線(xiàn)損，主要是指電流在電網(wǎng)運(yùn)輸過(guò)程中，由于電流流經(jīng)電線(xiàn)而產(chǎn)生的熱能，從而造成電能以熱量的形式散失的現(xiàn)象。[1]我們常說(shuō)的線(xiàn)損往往指的是統(tǒng)計(jì)線(xiàn)損，顧名思義，其是由實(shí)際的數(shù)據(jù)記錄得到的線(xiàn)損。這其中包含了很多難以控制的人為失誤和儀表器件損壞導(dǎo)致的誤差，難以直接表述實(shí)際的線(xiàn)損。線(xiàn)損又被分為有功損耗和無(wú)功損耗兩部分。有功損耗一般發(fā)生在傳輸電流的導(dǎo)體線(xiàn)路本身，因?yàn)殡娮?，磁?chǎng)等作用，電流在運(yùn)輸過(guò)程中并不是單純的電流傳輸，而是不可避免地發(fā)生電流的熱效應(yīng)，將少量的電能轉(zhuǎn)化為無(wú)用的熱能，造成電流的損耗。無(wú)功損耗則是由電抗、磁抗等導(dǎo)致。電流在運(yùn)輸過(guò)程中必須要經(jīng)過(guò)高低壓的轉(zhuǎn)換，在這個(gè)過(guò)程中，由于交變磁場(chǎng)的相互干擾，會(huì)對(duì)電流產(chǎn)生損耗，由于沒(méi)有實(shí)際的功用，所以被稱(chēng)作無(wú)功損耗。

三、配電網(wǎng)線(xiàn)損的計(jì)算

配電網(wǎng)線(xiàn)損的計(jì)算是電力系統(tǒng)中存在的一個(gè)傳統(tǒng)問(wèn)題。在目前的電力計(jì)算中，存在著很多的計(jì)算方法。一般針對(duì)一些精確度要求不高的場(chǎng)合，可以采用估算的方式，或者估算結(jié)合其他精確計(jì)算的方式來(lái)得出結(jié)果。針對(duì)精度較高的情況，則需要采用等效節(jié)點(diǎn)功率法等潮流計(jì)算方式，從而得出相對(duì)精確的答案。然而，估算法所能得出的結(jié)果，在精確程度上確實(shí)是非常有限，只能得出非常粗略的答案。而精確的計(jì)算方法往往需要更長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的要求也更高，難以實(shí)現(xiàn)且效率低下。

對(duì)于一個(gè)合格的高效配電自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，精確而迅速的線(xiàn)損實(shí)時(shí)計(jì)算是很有必要的。只有將線(xiàn)損實(shí)時(shí)計(jì)算監(jiān)控所得的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，才能很好地完成網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和重構(gòu)的工作。因此，新的線(xiàn)損監(jiān)控計(jì)算方式被提出，那就是基于大量饋線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)終端單元和變壓器終端單元的三相線(xiàn)損計(jì)算方法。

通過(guò)大量的饋線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)終端和變壓器終端單元，可以改變傳統(tǒng)計(jì)算方式中只能從線(xiàn)路出口獲取數(shù)據(jù)的局限性，并且直接從電路的運(yùn)輸過(guò)程中入手。充分利用這一點(diǎn)，再對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)加以科學(xué)合理的數(shù)學(xué)建模，就可以實(shí)現(xiàn)線(xiàn)損的快速精確計(jì)算，給整個(gè)配電網(wǎng)線(xiàn)損的實(shí)時(shí)監(jiān)控提供了可能性。

這種方法可以在自動(dòng)化的配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)中計(jì)算出實(shí)時(shí)線(xiàn)損，幫助相關(guān)人員進(jìn)行線(xiàn)路的優(yōu)化和維護(hù)，在當(dāng)今飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，其計(jì)算速度也是得到了驚人的發(fā)展，計(jì)算時(shí)間相對(duì)于原先大大縮短，且精確性完全可以達(dá)到精密計(jì)算的要求。

四、對(duì)配電網(wǎng)線(xiàn)損的治理

（一）調(diào)整三相負(fù)載，使其達(dá)到平衡。

在計(jì)算過(guò)程中，可以明顯地發(fā)現(xiàn)，三相負(fù)載平衡時(shí)，整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的線(xiàn)損處于一個(gè)相對(duì)較低的狀態(tài)。因此，在供電時(shí)注意三相負(fù)載之間的平衡，可以最大程度上減小電流在傳輸過(guò)程中的電能損耗，從而達(dá)到節(jié)能減排，減少線(xiàn)損的目的。

（二）加強(qiáng)高壓配電線(xiàn)路的補(bǔ)償和管理

通過(guò)政府的管理，可以有效地減少因用戶(hù)端導(dǎo)致的線(xiàn)損增加。例如采取功率因電費(fèi)調(diào)整等措施，減少用戶(hù)向電網(wǎng)輸送的無(wú)功。同時(shí)可以在電流線(xiàn)路運(yùn)輸過(guò)程中，采取集中補(bǔ)償和分段補(bǔ)償相結(jié)合的方式，進(jìn)一步地減小線(xiàn)損。

（三）采取多種方式相結(jié)合地進(jìn)行低壓補(bǔ)償。

低壓補(bǔ)償指的是在電流為低壓傳送時(shí)，對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，以減小線(xiàn)損帶來(lái)的影響。在配變低壓側(cè)母線(xiàn)集中安裝電容器進(jìn)行補(bǔ)償;在低壓線(xiàn)路中間點(diǎn)或負(fù)荷集中點(diǎn)集中安裝電容器進(jìn)行補(bǔ)償;對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行就地補(bǔ)償。將這三者相結(jié)合，可以有效控制線(xiàn)損，從而達(dá)成減小能源損耗的目的。[2]

結(jié)語(yǔ)：當(dāng)今時(shí)代，能源問(wèn)題已經(jīng)成為影響發(fā)展的最大問(wèn)題之一，如何合理地應(yīng)對(duì)能源問(wèn)題，關(guān)系到一個(gè)國(guó)家很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的興衰。如何減小配電網(wǎng)絡(luò)中的線(xiàn)損也就變得格外重要。降低線(xiàn)損是緩解能源問(wèn)題的一把利器，對(duì)提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)也有很大幫助。采取一定的技術(shù)對(duì)配電網(wǎng)線(xiàn)損進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)采取一定的措施減小配電網(wǎng)線(xiàn)損已經(jīng)成為未來(lái)配電工作發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文提出采用三項(xiàng)監(jiān)測(cè)方式對(duì)配電網(wǎng)線(xiàn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采用多種手段相結(jié)合的方式進(jìn)一步減小線(xiàn)損，有利于提高對(duì)配電網(wǎng)線(xiàn)損的實(shí)時(shí)監(jiān)控能力，并能夠有效地，有針對(duì)性地減小線(xiàn)損，是一件對(duì)國(guó)家發(fā)展有重大意義的事。

參考文獻(xiàn)

[1] 澹臺(tái)瀟涵. 基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的10kV配電網(wǎng)線(xiàn)損分析與治理[D]. 2017.

[2] 梁展俊. 10kV配電網(wǎng)線(xiàn)損實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析與降損措施研究[J]. 現(xiàn)代科學(xué)儀器， 2019， 000（004）：124-127.

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