基于差異化分析的配電網節能規劃及輔助分析系統探討

楊鳴，代克麗，錢霜秋

（國網江蘇省電力有限公司南通供電分公司，江蘇 南通 226006）

我國經濟快速發展，加上我國人口基數龐大，對能源的消耗非常大。在前期的經濟發展中，我國重發展，輕節能，雖然我國是一個能源大國，但是也會擔心能源使用的問題。如今，能源問題已經成為我國擔憂的一個重大問題。目前，我國已經出臺一系列政策，旨在重整和規劃能源的使用，使能源能夠可持續被利用。節能減排“十二五”規劃里面就提到我國目前經濟發展方式發生重大轉變，旨在構建資源節約型和環境友好型社會，維持社會資源的可持續發展。電力在能源消耗中占比非常大。隨著我國社會的構建和發展，對電力的消耗和需求越來越高，而電力能耗的消耗高也是電力企業的普遍現象。經研究，在電力系統的各個環節中，配電網損耗最大，也是可降耗的最佳對象，可以用節能技術差異化對配電網進行節能潛力評估和規劃。另外，節能技術手段、配電網的運行狀態對配電網的降損效果都存在一定的差異性。因此，可通過分析電網設備、網架結構和電網運行之間的關系，找出影響配電網損耗的因素，才能找出配電網節能的有效方法，從而達到節能降耗的目的。本文通過對配電網損耗的影響因素進行差異性分析，根據節能方案搭建配電網節能輔助分析平臺并結合合理的節能方案，為配電網的節能降損提供解決方案。

1 配電網損耗分析研究現狀

我國早期進行電網建設的時候，主要把重心放在輸電網和變電站上面，從而導致我國的線損率高、電壓不穩定等供電問題，這些問題嚴重影響我國電力的發展。1998年，我國才大規模地對城鄉電網進行改造，提高了我國供電質量和供電的穩定性。隨著城鎮化的發展，我國在供電方面也在進行一系列的升級和改造，歷經各種改變，直到現在我國也在大力建設智能電網工作，雖然該智能電網工作的起始時間較晚，但是相信在2020年前能全面完成這項工作。智能電網的配置，可以為配電網提供優質的運行，并且保證供電高效穩定。根據電網建設的歷史，可知我國的電網建設一直在升級換代，朝著節能穩定的方向前進。

2 配電網節能分析評估和節能規劃研究現狀

我國配電網在節能方面還存在比較大的改良空間，通過參考文獻數據分析可知，針對現有配電網的技術水平、管理和經濟效益等方面的分析評估，我國配電網在降損方面和節能方案的制定之間存在差異性。以配電網為對象，規劃節能降損，可以從降低線損率、節約電量等方面入手，重構網架，將系統配電網進行分區處理，運用各種節能技術手段對其進行測試，從而得出能夠真正降損節能的方案。

3 配電網的損耗分析

配電網主要的損耗來源于電線路的損耗、配電變壓器損耗、電容及調相機損耗等。另外還有一些運行附加、設備老化或者接觸不良等引起的損耗。

3.1 配電網節能技術手段

配電網節能的技術手段主要可以通過配電線路節能、配電線路改造等方式，來減少配電線的損耗，從而達到降損節能的目的。

3.2 基于差異化分析的配電網節能規劃

經過分析可知，配電網節能改造技術指標可以有多種方案選擇，每種方案可達到不同的降損效果，而另一方面，配電網的節能優化涉及到多個子區配電網、節能效益、投資成本、運行條件等方面的制約。因此，要解決配電網節能降耗的規劃問題，在一定程度上，要綜合考慮配電網的實際情況，對配電網的系統配網、線路和電網原件及經濟運行調整等多方面基于差異化分析來討論。只有經過綜合考慮，才能比較好地提高配電網的節能降耗能力。基于以上考慮，本文提出了分層分區的配電網節能規劃方法，該方法主要通過預測線損，進行子分區配網規劃，然后在子區配網中進行二層規劃模型，采用上下層目標函數，得到規劃方案互相反饋，從而得到最佳節能方案。整個方案中，在資金分配和節能技能優化組合中都體現了差異化，經過江西電網的局域配網的案例，可知在配電網節能降耗工程中根據差異化分析后選擇合適的節能方案組合，可以有效減少配電網的能源損耗。

3.3 配電網節能輔助分析系統

隨著我國用電需求的增加，電網的規模也在不斷增大。對于我國現階段要求的以節能來發展建設。如果電力公司根據節能制度等進行節能工作的分析，會出現節能指標復雜、計算量大等問題，這些龐大的數據處理和計算流程如果沒有相應的分析系統，會給進行節能規劃的工作者在工作上帶來很大的困難。因此，電力企業在進行配電網節能規劃差異性分析都會編制一個節能輔助分析系統來協助節能規劃的數據處理等工作。

配電網節能輔助分析系統擬采用C/S和B/S結合的方式來構建系統的總體構架。對于軟件平臺的開發主要依據國際電工委員會IEC61850的標準建立標準化、網絡化和免維護的系統。系統硬件構架方面主要包括C/S和B/S兩種方式的客戶端，另外還有內網中服務器。對于配電網節能分析和規劃工作這方面的處理，輔助分析系統主要進行了分層次系統結構設計，這個系統有指標數據層、模型分析層、應用計算層和模塊界面層等模塊結構組成。這些模塊可以有效幫助處理配電網節能分析和規劃的工作。另外，該系統還包括多階段模塊功能及算法設計、節能規劃評估子模塊等。配電網節能輔助分析系統的設計，可以有效地將配電網節能工作，根據規劃的進度進行階段性的規劃。而且通過各模塊的計算，可以得出節能改造方案的節能效果，對配電網的節能規劃起到預警的作用。另外，在實際規劃情況中，通過該系統的分析，也可以對工程中各指標數據進行定性和定量分析，以保證規劃方案順利進行。

4 結語

當前，我國處于能源和資源緊缺的狀況，國家出臺政策進行節能減排調控，作為能源消耗較大的電力行業必然也要肩負重責，響應國家號召，承擔起節能減排的責任。另外，由于我國配電網的歷史問題，電力企業確實存在較大的能耗問題，可挖掘的節能潛力非常大，所以配電網的節能降耗工作在我國當前的資源緊缺的狀況下是很有意義的。

目前，針對我國配電網的情況、經濟效益、電線損耗、節能技能等方面綜合考慮，利用配電網節能規劃輔助分析系統根據能耗分析、節能目標、投資成本約束等進行分析計算，得出一個比較合理的規劃方案。這樣的規劃方案一般都是經過差異化分析得出的，通常情況下也是比較符合當前的配電網損耗情況，可以將節能降耗達到最優狀態。從當前情況來看，我國基于差異化分析的配電網節能規劃和輔助分析系統還是比較科學合理的，而且具有一定的創新點。主要體現在對于巨大復雜的數據可以快速處理，可以針對有差異性的降損效果進行技術方案優化組合，達到協同優化方案，使得節能降耗效果達到最佳。另外，二層模型的設計，使得投資分配和節能規劃方案更加靈活。