配电网降低线损的误区与优化分析

发表时间:2020/6/16   来源:《当代电力文化》2020年03期   作者:贾小美 段明
[导读] 配电网运行必须保障安全、稳定,同时正确实现高效,从而实现经济效益最大化,避免不必要的能源损耗。
        摘要:配电网运行必须保障安全、稳定,同时正确实现高效,从而实现经济效益最大化,避免不必要的能源损耗。而线损的存在则会对配电网运行目标造成负面影响,导致电能损耗,经济效益受影响,同时配电网运行稳定及安全也难以得到保障。不过鉴于线损不可避免,因此当前主要是采取降低线损的方式来减少损失,保障配电网运行安全及质量。本文将简单介绍线损及线损率,分析当前配电网降低线损的误区,并就相应优化策略展开探讨。
关键词:配电网;降低线损;误区;优化

        线损会对配电网正常运行造成严重影响,同时还会伴随大量损耗电能、经济效益降低甚至引发安全事故等问题,但是线损却是不可避免的,因此当前通常会采取一定手段来达到降低线损的目标。不过当前配电网降低线损还存在一定误区,有时候不但无法起到减少电能损耗的效果,反而还会导致线损率增大,必须及时加以改善。
       
一、线损及线损率概述
        在配电网输送系统中,变压器与供电线路是最基础的组成部分,而线损则是指电力输送过程中所造成的电能损耗。由于电缆自身具有一定电阻,因此在输送电过程中电缆本身会造成一定的电能损耗。与此同时,电缆与电容器中绝缘子介质,电气设备出现铁损或铜损,带电设备绝缘不好而产生泄露损耗等因素,也会导致线损。故而在现代配电网中,线损基本上可以说是无所不在,电能从发电厂主变压器一侧传输到企业、用户的这一过程会中,将会出现较为严重的电能损耗。线损率则是损耗电量与总供电量之间的百分比,其值越低,那么整个线损就越低。线损给配电网造成的危害较为巨大,发热是将电能转化为热能,不但会造成电能损失,发热还会使得导体温度升高,促使绝缘材料加速老化,出现热击穿,严重时更会引发配底线系统事故。配电网线损不但会将电能转化为热能这种没有用的能量而白白浪费,还需要依靠通风、冷却等手段散发热量,以免造成严重事故,而这一过程还需要另外使用电能,从某种意义上而言也算是白白浪费了电能。配电网线损不仅仅会造成能源损失而导致经济效益受影响,还会影响配电网系统正常运行,严重时更会造成严重危害,必须加强管理,降低线损。
       
二、配电网降低线损的误区分析
        要对当前在配电网降低线损方面的误区进行分析,首先需要对当前降低线损的普遍方法进行研究,从而找出该方法中的缺陷与不足,采取合理措施真正做到降低线损。配电网线损可以按照电能损耗类型分为固定损耗、可变损耗以及其他损耗三种类型,降低线损主要便是从这三方面入手。其中固定损耗指不受通过元件的负荷功率的电流影响的线损,其之于对应的电压有关系,即电压越高,相应的损耗就越高,主要包括各种设备的铁损;可变损耗则会受通过元件的负荷功率变化而变化,呈现出明显的正比关系,同时也与相应的电流二次方成正比,主要包括各种设备的铜损;其他损耗则是指因为管理问题或者不明因素影响而造成的损耗,如抄表记录由差错、计量仪表不准确、偷窃电现象严重等,都会导致线损。综合来看,配电网线损主要是由配电线路以及配电变压器所引致。可变损耗主要是由配电线路及配电电压所引起,而且随着电压平方的升高,损耗电量会有所降低;至于变压器的固定损耗,则与运行电压平方为正比关系。
        在当前的配电网降低线损工作中,基本上认为在不改变配电网有功功率的前提下,将主变电压提高,相应的电流就会降低,而配电网可变损耗是与负载功率上的电流平方成反比,因此可变损耗也会因为电流降低而减小。在实践中,这种方法是当前最普遍的降低配电网线损的途径,而且也有效降低了线损率,起到了一定作用。这是因为在配电网处于高负荷运行状态时,在化学作用的影响,铜损会远远大于铁损,也就是说配电网中的可变损耗远远大于固定损耗。在不考虑其他损耗的情况下提高运行电压,由于可变损耗与固定损耗和电压变化的关系恰恰相反,那么会呈现出可变损耗降低、固定损耗升高的现象,而且前者变化量高于后者,配电网整体电能损耗降低,故而降低线损效果良好。但是在配电网轻载状态下,铁损占比会大于铜损,此时依旧采取提高运行电压的方式会导致铁损增大,铜损降低,而且前者变化量大于后者,整个配电网呈现出线损增大的现象。

由此可见,当前配电网降低线损的主要误区在于没有考虑实际情况,一味地采取增大运行电压的而方式来实现降低线损目标,有时候反而会事与愿违,反而导致线损率增大。
       
三、配电网降低线损的优化策略
        (一)确定最小线损运行电压
        从配电网降低线损误区的分析结果来看,当配电网负荷大小能够协调固定线损及可变线损,也就是确定合适的运行电压的情况下,能够有效促进线损降低。因此在实践中可以采取计算和确定最小线损运行电压的方式,以控制电压的方式来降低线损。如果配电网为35kV以上的多电源复杂电网,那么可以采取潮流计算方法来对最小线损运行电压进行计算;如果配电网为10kV及以下中低压配网,则可以采取均方根电流法以及等值电阻法加以计算,具体过程为先建立电压与线损的目标函数,然后再确定最佳运行电压。在计算出最小线损运行电压后还应当采取现场实验的方式加以验证。
        (二)做好三相负荷平衡
        由配电网降低线损误区分析可以得知,要想有效降低线损必须根据实际情况进行合理处理,其中能够始终有效的方式为让配电网运行电量负荷与电压承载始终处于同一平面,因此可以采取做好三相负荷平衡的方式降低线损。这是因为当前我国大多是三相四线低压配电网,如果各相负荷及承载存在差异,那么往往会导致三相失衡,影响配电网运行安全及稳定的同时造成线损。要想平衡三相负荷,首先应当做好各线路的分支测量工作,根据实际测量结果分配电流,并在此基础上研究出最合适的负荷电流配置方案,确保各线路电流平衡。然后还需要对各变压器的分支路线进行测量,并且以测量数据为基础进行负荷平衡处理。最后还需要对变压器与配电网线路进行综合研究,促使二者电流形成平衡负荷,解决三项电流负荷问题,实现三相负荷平衡,有效降低线损。
        (三)完善线损管理体系
        配电网线损的有效降低除了需要技术层面的优化外,还需要政策和制度层面的支持,故而完善线损管理体系十分有必要。相关人员应当根据配电网实际运行情况,执行相应的降低线损方案,并且安排专人对线损进行检查与分析,及时找出导致线损的原因并采取合理手段进行处理。尤其是在其他线损的检测与处理方面,更是需要做好相应的检查、监管工作,及时找出线损原因,利用先进技术优化抄表工作及计量仪表精度,加大安全用电教育力度,重点打击偷窃电行为,尽量减少和避免其他线损问题。
        (四)加强配电网运行设备巡检维护
        设备安全、稳定、高效运行能够有效避免因设备原因而导致的线损,因此有必要加强设备巡检维护。电力企业需要制定完善的设备巡检维修计划,安排专人做好巡检工作,一旦发现设备存在老化、损坏等问题,应当及时进行修理或更换。而且还需要加强对配电设备的密封处理,防治设备受外界因素影响而出现线损问题。另外还需要对高低线路进行规划和优化,定期检测电能表、计量器等,进一步降低线损。
       
结束语:
        综上可知,配电网降低线损工作很容易陷入一味增大运行电压的误区,不但无法起到降损效果,还会导致线损增大。为了有效降低线损,应当确定最小线损运行电压,做好三相负荷平衡,完善线损管理体系并加强设备巡检维护,全方位促进配电网线损降低,保障电网安全、稳定、高效运行。
       
参考文献:
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