基于電力網綜合降損節能的設計與改造分析

郭曉敏

（山西電力職業技術學院，太原 030021）

電力網是電力系統中十分重要的組成部分，其主要由變電站和各種電壓等級的輸配電線路組成，是電力生產、分配以及輸送的重要設施，它的功能是分配電能、變換電壓以及輸送電能等。為了實現這些功能，電力網中的各個環節設置了調度、保護、儀表以及信號等相關裝置，來保證用戶獲得更加穩定的電能。電力網降損節能并不簡單，很多措施的選取都需要從宏觀管理以及電網的整體性等方面來考慮。

1 電力網降損節能的基本要求

電力網降損節能的基本要求如下。電網規劃設計的過程中，首先需要考慮投資以及運行的成本，合理選擇規劃設計的方案，從根本上解決電力網降損節能問題。進行降損項目技術之前必須計算降損效益，在技術經濟合適的基礎之上進行項目的評估、驗收以及立項等相關工作。大力推廣應用先進的設備以及技術，建設電網聯網、特高壓直、交流輸電進行電壓序列的優化，科學使用單相供電等相關方法，提高電網科技含量，進行電網布局的調整，優化變電站的位置。

電力網降損節能設備選型過程中，須根據相關情況合理選擇設備的規格以及型號，在相同條件下優先考慮低損耗節能產品。輸電線路截面積以及導線型號嚴格按照系統要求來選擇，根據工程的特點遵循年費用支出最小原則。大截面導線應具備降低電能損耗以及節約線路走廊等特點。相比同截面的鋼芯鋁導線，全鋁合金導線具有重量輕、電能損耗低等優點，條件允許的地區可以結合遠景規劃推廣使用。耐熱導線是利用提升線路載流量來進行輸送功率，在老線路增容改造工程樁時可充分利用原有桿塔，有效節約工程投資[1]。耐熱導線溫度的升高會導致線路損耗加大以及線路弛度加大，所以在使用耐熱導線輸電技術時必須根據實際情況進行選擇。

2 基于電力網綜合降損節能設計與改造措施

2.1 技術改造降低損耗

改造一些不合理的電網供配電系統，可以極大降低線路損耗。例如，將漏電大或者有破損的絕緣導線更換，將線路截面積比較小的導線換成截面積比較大的導線等。及時更新產品，用高效節能的設備取代低效高耗的設備。最后合理選用變壓器，減少變壓器在整個供配電系統中的電能損耗。電網實際運行中，變壓器一般是長期運行的。雖然變壓器功率損耗比較小，但是長時間下來其電能損耗量也是十分巨大，相關人員對其應加強重視。

2.2 合理進行電網調度以及降低損耗的安排

加強電網經濟運行的分析，合理利用現有的技術來進行電網運行數據的收集以及整理分析。定期對電網運行設備進行檢查，找出存在的問題。對電網進行綜合的分析，制定合理的改進措施，使電網能以最經濟的方式運行[2]。然后就是合理選擇電網運行的方式，運行方式編制必須在電能質量安全可靠的前提下進行。同時還應考慮電網運行的經濟性，及時掌握電網運行情況，對一些不利于的情況及時進行調整。

2.3 重視輸電容量的提升，降低電能的損耗

建設新的直流或者交流輸電線路，進行現有線路的升級，逼近它們的熱穩定極限。使用架空交流輸電線路，并且需要大容量遠距離輸送電能時，直流輸電線路的高度應比交流線路高一點。在相同電壓等級下，高壓直流輸電線路系統的輸電容量比交流線路高200%[3]。在同等傳輸功率下，直流線路輸電系統的總損耗比交流線路系統小很多。

積極提升現有電路的輸電容量，進而提升電壓等級，增加每相分裂導線數以及導線截面積。當前，耐高溫線材技術有極大的提升，它為中短距離輸電線熱穩定的極限限制減輕提供了幫助。系統運行約束、穩定性約束以及電壓約束的限制，輸電線路的運行容量遠遠小于線路的熱穩定極限。例如，在環路潮流或者并聯支路潮流的情況下，調相器被用來消除支路熱穩定限制。目前，通過大功率電力電子技術開發了很多的設備，人們稱之為柔性交流輸電設備，它廣泛應用在變壓器、電纜以及輸電線等相關設備中。據相關統計，應用柔性交流輸電設備能夠將線路最大的輸電容量提升40%。

2.4 升壓改造

隨著社會經濟的發展，人們對配電網的要求越來越高。現有的10kV壓配電電壓在部分地區已經不能滿足需求，主要問題是供電能力不足以及空間資源警長等。對其進行升壓改造，提升電網供電能力是重要發展趨勢。

對20kV和35kV配電網的各個方面進行比較，決定將10kV中壓配電網升級至20kV[5]。進行升級改造時必須考慮地區的限制，結合平穩過渡區、混合供電區以及新建供電區制定合理的改造方案。目前，農村和小城市適合選擇一個高壓配電電壓的等級，而大型城市選擇兩個或者三個高壓配電電壓的等級。

2.5 無功補償改造

各級變電站無功補償裝置單組容量過大或者沒有分組，導致使用效率受到影響時，選擇無功補償裝置分組進行改造。進行容量分組時必須結合變電站無功負荷的需求進行計算。如果分成兩組，這兩組無功補償裝置的容量應該按照無功容量的三分之二和三分之一進行配置。

3 結語

電網電能降損節能工作是一項復雜的工程，相關人員不僅需要從宏觀的角度加強管理，并且還需要從微觀的角度抓好各個環節措施的落實。降損節能的方式很多，需對其經濟技術進行分析，并考慮相關經濟方面的因素，根據不同的需求使用不同的降損措施。電網經濟運行能夠極大地降低供電成本。相關人員不僅需要采取一定的管理措施和技術措施進行電網降損，還需要考慮本地電網的實際需求，使其取得更好的經濟效益以及社會效益。