電力系統(tǒng)線損分析與節(jié)能調(diào)度降損措施探討

國(guó)網(wǎng)沈陽(yáng)供電公司 滕宇哲 邱 歡 李季洋 潘子毅 國(guó)網(wǎng)遼寧營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)中心 韓昕檀

電能作為一種清潔能源逐漸成為當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，而且電能還可以轉(zhuǎn)化為熱能、機(jī)械能、化學(xué)能以及光能等其他能源，因此其被廣泛的應(yīng)用與各行各業(yè)之中。隨著社會(huì)的發(fā)展，電能的優(yōu)勢(shì)作用也日益凸顯出來(lái)并受到越來(lái)越多的國(guó)家重視，尤其是對(duì)于電能的節(jié)約化利用以及集約型管理，并希望通過(guò)科學(xué)合理的措施來(lái)加快節(jié)能減排，追求社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。但是在電能應(yīng)用過(guò)程中，由于自身電阻以及人為等多方面因素的影響，導(dǎo)致其在傳輸中造成較大的能量消耗，其不僅嚴(yán)重制約了電能質(zhì)量，而且還造成了較大的資源浪費(fèi)。基于此，加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)線損產(chǎn)生原因分析，并從技術(shù)和管理兩個(gè)方面尋找降損的有效措施，由此提升供電質(zhì)量。

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，人們的生活水平得到了質(zhì)的飛躍，為此用電需求也逐漸增大。而作為清潔能源之一的電能，一直是人們受到社會(huì)各界人士的關(guān)注，而且隨著科技的進(jìn)步，國(guó)家電網(wǎng)也是迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇并取得了驕人的成績(jī)，但是由于多方面因素的影響，導(dǎo)致電力系統(tǒng)線損問(wèn)題一直是制約供電質(zhì)量的重要因素。線損不僅會(huì)造成電力企業(yè)的較大損失，而且還會(huì)影響到居民的正常用電?；诖耍疚耐ㄟ^(guò)對(duì)線損相關(guān)概念入手，提出了相應(yīng)的解決措施。

1 電力系統(tǒng)線損相關(guān)概述

1.1 電力系統(tǒng)線損的定義

電力系統(tǒng)上對(duì)于線損的定義指的是一般來(lái)說(shuō)眾多的因素，比如輸電電網(wǎng)的材質(zhì)、輸送電能的環(huán)境等都會(huì)影響到電能的輸送過(guò)程，由此而出現(xiàn)的電壓和有功、無(wú)功電能源損耗的現(xiàn)象。通常來(lái)講，電能線損與電能的輸送成本呈正比的關(guān)系，即電能線損越高、電能輸送的成本越高，反之，電能線損越低、電能輸送的成本越低，由此對(duì)于電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)的效益有明顯的促進(jìn)作用。根據(jù)線損發(fā)生的特點(diǎn)，可以將其主要分為固定設(shè)備和可變性兩種損耗模式。

所謂的固定設(shè)備損耗，指的是電力系統(tǒng)中由電壓變化而造成的電能損耗，比如電動(dòng)機(jī)和變壓的固定損耗等。電力系統(tǒng)中電壓的波動(dòng)范圍比較小，所以由此導(dǎo)致的固定設(shè)備損耗也相對(duì)穩(wěn)定；可變性損耗是當(dāng)電能傳輸?shù)倪^(guò)程經(jīng)過(guò)某些配電元器件而產(chǎn)生的電能損耗，可變性損耗隨著電流的增大而增大。線損所帶來(lái)的后果就是增加電能的經(jīng)濟(jì)成本損失，從而影響電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，所以進(jìn)一步強(qiáng)化線損管理對(duì)于避免電能浪費(fèi)有著積極的影響。按照線損管理性質(zhì)來(lái)劃分，可以將其分為管理和理論兩種線損。將由于電力公司認(rèn)為管理因素而導(dǎo)致的線損問(wèn)題稱為管理線損，比如人為的偷電行為、電能計(jì)算錯(cuò)誤等，都屬于管理線損的問(wèn)題。

1.2 降損對(duì)于電力系統(tǒng)的重要意義

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的用電量在不斷攀升，同時(shí)我國(guó)每年的電力系統(tǒng)線損而導(dǎo)致的大規(guī)模電能源被浪費(fèi)，若不能對(duì)其采取科學(xué)合理地降損措施，那無(wú)疑會(huì)進(jìn)一步加重由于電力系統(tǒng)線損而導(dǎo)致的能源浪費(fèi)問(wèn)題，由此也導(dǎo)致我國(guó)生產(chǎn)生活用電的緊張程度。所以，科學(xué)合理地采用降損措施解決電力系統(tǒng)線損的問(wèn)題，可以最大限度地減低我國(guó)由于電能傳輸過(guò)程中而出現(xiàn)的巨大電能源浪費(fèi)問(wèn)題。對(duì)此，國(guó)家電網(wǎng)公司正在不斷研究降損方法：其一是對(duì)新型電網(wǎng)的建設(shè)和改造工程要進(jìn)一步加快；其二是不斷提高農(nóng)村老舊電網(wǎng)的改造速度。希望以保證優(yōu)質(zhì)電能供應(yīng)為基礎(chǔ)，通過(guò)這兩方面的工作最大程度地降低電力系統(tǒng)線損。

2 電力系統(tǒng)中線損產(chǎn)生的原因分析

2.1 技術(shù)因素

2.1.1 電力設(shè)備損耗過(guò)大

首先，對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)而言，電網(wǎng)無(wú)功容量的缺乏勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致電流的增加，進(jìn)而增加設(shè)備和線路的損耗；其次，配電變壓器的能量損耗較大，換而言之，就是配電變壓器并沒(méi)有選用節(jié)能型的變壓器，仍采用的是傳統(tǒng)耗能較高的變壓器。長(zhǎng)此以往下來(lái)，不僅會(huì)導(dǎo)致線損的增高，而且還會(huì)出現(xiàn)三相電負(fù)荷不平衡、低負(fù)荷率等問(wèn)題，使變壓器利用率不能運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)合理的范圍。

2.1.2 輸電線路損耗過(guò)大

首先，迂回線路較多，往往依靠一條主線來(lái)完成給多用戶的供電，進(jìn)而導(dǎo)致供電半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)理想的供電半徑；其次，變壓器或者變電所偏離負(fù)荷中心，從而出現(xiàn)嚴(yán)重的單邊供電情況，進(jìn)而導(dǎo)致部分線路出現(xiàn)供電半徑較大的問(wèn)題；再者，對(duì)于用戶數(shù)量較少或者個(gè)別用戶的供電僅采用線路延伸的方式，而由于無(wú)限制的延伸多條供電線路，導(dǎo)致低壓供電半徑遠(yuǎn)超理論半徑；第四，受歷史遺留問(wèn)題的影響，導(dǎo)致早期的主供電線路仍采用容量較小的電路，而在加上無(wú)限制的延伸，由此出現(xiàn)超負(fù)荷的情況，導(dǎo)致線損增大影響正常供電。

2.2 管理因素

2.2.1 電能計(jì)算出現(xiàn)誤差

電力系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程當(dāng)中，由于相關(guān)管理人員的技術(shù)能力水平不達(dá)標(biāo)，對(duì)于抄表、核算和電能發(fā)行等工作不能認(rèn)真執(zhí)行，導(dǎo)致電能計(jì)算出現(xiàn)誤差，由此導(dǎo)致電力系統(tǒng)運(yùn)行無(wú)法參考相應(yīng)的真實(shí)用電數(shù)據(jù)，致使電力系統(tǒng)中輸電電流比較大，造成嚴(yán)重的線路損耗。所以，對(duì)電能進(jìn)行精確合理地計(jì)算，不僅能夠滿足電力系統(tǒng)日常運(yùn)行的需求，還能夠?qū)﹄娏骰ジ衅鲬?yīng)用的有效性進(jìn)一步提升，從而有效地避免發(fā)生線損過(guò)大的問(wèn)題。

2.2.2 電力系統(tǒng)線損的理論計(jì)算出現(xiàn)誤差

電力系統(tǒng)只要正常運(yùn)行，就無(wú)法避免存在線損的問(wèn)題。由于線損計(jì)算相關(guān)技術(shù)人員的責(zé)任心不強(qiáng)，對(duì)于線損的計(jì)算沒(méi)有嚴(yán)格按照既定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，使得電力系統(tǒng)線損的計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)誤差，不僅使后期電力系統(tǒng)線損的分析工作失去重要的參考數(shù)據(jù)，而且也對(duì)節(jié)能調(diào)度降損措施的實(shí)施造成嚴(yán)重的阻礙。所以，選擇正確的線損理論，精準(zhǔn)、正確地計(jì)算電力系統(tǒng)線損，可以保證電力企業(yè)掌握電力系統(tǒng)線損的真實(shí)情況，并對(duì)其采取正對(duì)性措施，從而最大程度地解決電力系統(tǒng)線損問(wèn)題。

2.2.3 電力系統(tǒng)線損管理人員的綜合素質(zhì)不高

電力系統(tǒng)線損管理人員不能全面地認(rèn)識(shí)到節(jié)約電能的重要性，導(dǎo)致對(duì)于線損問(wèn)題的管理能力降低，不僅為后續(xù)的工作埋下安全隱患，而且也會(huì)使線損問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。再加之管理人員的綜合素質(zhì)不高，對(duì)于線損問(wèn)題的分析和解決并不能提供有價(jià)值的幫助，很大程度地阻礙了線損問(wèn)題的解決，從而影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

3 節(jié)能調(diào)度降損措施的實(shí)施

3.1 技術(shù)節(jié)能調(diào)度降損措施

3.1.1 對(duì)于電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)一步完善

電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是電力系統(tǒng)線損問(wèn)題嚴(yán)重的主要因素。對(duì)此，電力企業(yè)要按照實(shí)際的用電需求，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理地規(guī)劃設(shè)計(jì)。優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的核心因素是降低電力系統(tǒng)的線輪損耗，因此必須要對(duì)轄區(qū)進(jìn)行深入勘察，對(duì)轄區(qū)的線路走向和用戶分布做到了如指掌，力爭(zhēng)在滿足用戶用電需求的同時(shí)，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。除此之外，由于目前的綜合性基礎(chǔ)建設(shè)較多，對(duì)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的建設(shè)要盡量減小供電半徑，不僅可以對(duì)線損問(wèn)題進(jìn)行有效地降低，而且還能夠降低電力系統(tǒng)后期運(yùn)維的成本。

GIS 系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)引起廣大電力企業(yè)的重視，在信息技術(shù)的加持之下，對(duì)中低壓配電網(wǎng)的各項(xiàng)管理資料進(jìn)行優(yōu)化和完善，從而建立科學(xué)合理的臺(tái)賬管理體系。體系建立完畢之后，要安排專人對(duì)其進(jìn)行定期的管理，對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行優(yōu)化，保證電力系統(tǒng)線損管理人員能夠及時(shí)獲取各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，對(duì)發(fā)生異常的線損數(shù)據(jù)信息能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，進(jìn)而為電力企業(yè)管理線損提供充分的技術(shù)支持。

3.1.2 對(duì)節(jié)能配電變壓器進(jìn)行科學(xué)合理地選擇

由于變壓器具有升壓、降壓、匹配阻抗以及安全隔離等多方面的作用，所以其在低壓電網(wǎng)中發(fā)揮著不可替代的作用。為此，通過(guò)使用節(jié)能型變壓器可以有效地降低線損，對(duì)于供電線路而言應(yīng)當(dāng)盡可能的更換節(jié)能型變壓器，尤其是對(duì)于長(zhǎng)期超負(fù)荷的變壓器更應(yīng)當(dāng)進(jìn)行更換，由此降低線損。

3.1.3 對(duì)供電半徑進(jìn)行科學(xué)合理地設(shè)置

電力系統(tǒng)線損與供電半徑有著十分密切的聯(lián)系，供電半徑越寬、電力系統(tǒng)線路損耗也就越大，結(jié)合地區(qū)用電需求科學(xué)設(shè)置供電半徑，有利于減輕線路負(fù)荷以及減少末端電壓損失。供電半徑指的主要是線路兩端的變電站或者線路最遠(yuǎn)的配電臺(tái)區(qū)的供電距離。

譬如，對(duì)于10kV 的供電半徑則應(yīng)當(dāng)根據(jù)電壓損失允許值、供電可靠性、負(fù)荷密度等進(jìn)行綜合考慮；而對(duì)于0.22kV 或者0.38kV 的低壓線路，其供電半徑則可以參考電壓允許偏差值進(jìn)行確定，一般情況下，其供電半徑應(yīng)當(dāng)小于0.5千米。另外，由于導(dǎo)線線徑的大小直接影響電阻，根據(jù)電阻公示R=ρ×L/S 可以得出，線徑越小其電阻也就越大。所以，應(yīng)當(dāng)根據(jù)線路可允許的最大負(fù)荷以及最大載流量來(lái)選擇合適的導(dǎo)線截面。

對(duì)電壓調(diào)整計(jì)劃進(jìn)行制定。輸配電線路的電流也是影響電能源損耗嚴(yán)重的因素，當(dāng)輸配電電流增大時(shí)，電能源損耗也會(huì)隨之加快。對(duì)此，電力企業(yè)對(duì)于電壓調(diào)整計(jì)劃要進(jìn)行科學(xué)合理地制定，以多個(gè)角度為切入點(diǎn)，適當(dāng)?shù)卦龃箅妷河靡詼p小電力系統(tǒng)線路上的電流值，盡可能地降低線損。對(duì)于配電網(wǎng)的電壓而言，可以采用AVC 的控制方式，對(duì)電壓自動(dòng)控制的靈活性進(jìn)行提高，在保證供電效率和質(zhì)量的同時(shí)，最大限度地降低線損。

3.2 管理節(jié)能調(diào)度降損措施

管理節(jié)能調(diào)度降損措施主要分為以下幾點(diǎn)：

3.2.1 調(diào)度工作

電力企業(yè)要進(jìn)一步強(qiáng)化線損管理工作，設(shè)定專門(mén)的線損管理部門(mén)，并對(duì)線損管理制度進(jìn)一步優(yōu)化和完善，不僅可以提升線損管理的水平，還能夠確保線損管理工作的有效性。對(duì)于線損業(yè)務(wù)的管理工作來(lái)說(shuō)，相關(guān)技術(shù)人員需要如實(shí)上報(bào)各種線損實(shí)際情況，并對(duì)管理人員進(jìn)行專業(yè)化培訓(xùn)，使管理人員的專業(yè)技術(shù)水平得以進(jìn)一步提升，提高線損管理工作的效率，要定期召開(kāi)線損工作會(huì)議，積極吸取各方人員的建議，盡最大可能保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.2.2 檢修工作

電力系統(tǒng)的定期檢修和維護(hù)保養(yǎng)的工作可以保證電力系統(tǒng)供應(yīng)的安全穩(wěn)定，對(duì)節(jié)能調(diào)度降損措施要及時(shí)落地執(zhí)行，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)停電檢修，盡量縮短停電的時(shí)間，盡快恢復(fù)電力的供應(yīng)，以避免影響到人們生活生產(chǎn)的用電需求。

3.2.3 完成電能計(jì)量裝置的升級(jí)

計(jì)量裝置進(jìn)行更換，盡可能的選用智能電表，有效地降低計(jì)量損失。作為智能電力網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分，智能電表作為一種智能終端設(shè)備，其不僅具有傳統(tǒng)電表的計(jì)量功能、而且還具有防偷電以及用戶控制功能，可以有效地將電能在傳輸以及使用過(guò)程中產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理，進(jìn)而讓管理者可以及時(shí)地了解線損以及供電情況，進(jìn)而科學(xué)合理的對(duì)供電技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，避免較大的能量損耗?？傊M(jìn)行計(jì)量裝置的更換可以提高計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，相關(guān)部門(mén)必須要按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將超期運(yùn)行和問(wèn)題電表進(jìn)行淘汰更換，更換的電表要采用新型電表。

3.2.4 對(duì)調(diào)度人員進(jìn)行專業(yè)化培訓(xùn)

作為整個(gè)電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)的直接操作人，調(diào)度人員負(fù)責(zé)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的各項(xiàng)措施。調(diào)度如此的特殊性也就決定了調(diào)度人員的技術(shù)水平、能力和職業(yè)素養(yǎng)必須要過(guò)硬。所以，必須強(qiáng)化調(diào)度人員的專業(yè)化培訓(xùn)。在保證電力系統(tǒng)安全調(diào)度的情況之下，最大限度地做好節(jié)能調(diào)度降損措施。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，人們的生活水平得到了質(zhì)的飛躍，為此用電需求也逐漸增大。而作為清潔能源之一的電能，一直是人們受到社會(huì)各界人士的關(guān)注，而且隨著科技的進(jìn)步，國(guó)家電網(wǎng)也迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇并取得了驕人的成績(jī)，但是由于多方面因素的影響，導(dǎo)致電力系統(tǒng)線損問(wèn)題一直是制約供電質(zhì)量的重要因素。線損不僅會(huì)造成電力企業(yè)的較大損失，而且還會(huì)影響到居民的正常用電。所以，加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)線損產(chǎn)生原因分析，并從技術(shù)和管理兩個(gè)方面尋找降損的有效措施，由此提升供電質(zhì)量。