论文部分内容阅读
摘要：在对城镇电网运行现状进行简单归纳后，对城镇电网35kV及以下配电网系统线损主要构成进行了探讨，最后对降低配电网线损的技术措施和管理措施进行了认真分析研究，以为同类工程作一定参考借鉴。
关键词：10kV配电网；降损节能；技术措施；管理措施
作者简介：张建勋（1979-），男，河南洛阳人，西安供电局营销部，工程师；刘宁（1979-），男，陕西西安人，西安供电局营销部，工程师。（陕西 西安 710032）
中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）08-0190-02
随着社会经济的快速发展，用电结构发生较大变化，变配电台区变压器负荷有了很大增加。从城市配电网用电负荷及组成结构变化发展趋势等方面来看，由于城镇及农村居民生活水平的进一步提高，加上工农业及第三产业的进一步拓展，10kV及以下配电网用电量的比重将持续增长，这无论对技术降损还是对管理降损均提出了更高的要求，节能降损显得尤为重要。线损问题一直作为供电企业提升自身综合实力所关注的重要问题，其不仅关系到供電企业的电能运营经济效益，同时在电网系统的运行管理过程中，线损管理也是作为考核供电企业电能运营管理水平的重要经济技术指标。因此，在新电力市场环境中，供电企业必须实地进行勘察调研，积极与上级部门及地方政府进行协调沟通，结合现有配电网结构制定出切实可行的节能降耗技术升级改造方案，既支持城镇和农村工农业生产发展，又经济合理地供电，提高运营经济效益。[1]
一、城镇电网运行现状分析
某区域电网2010年8月-2011年8月，其35kV及以下电压等级的电网系统各月代表日供电量同比上年同时期代表日供电量有所上升，同时其损失电量合计也有所上升。如，2011年7月份与2010年7月份数据相比较，其供电量上升3.51%，损耗电量合计上升0.41%。由此可见，供电企业供电量不断上升，业务不断拓展有利于企业的可持续发展，但同时其线损率也在升高，降低了企业的综合竞争力。因此，采用合理的节能技术降损和管理降损措施，来降低配电网的线损率，提高供电企业电能运营经济效益，就显得非常有工程实践应用研究意义。[2]
二、城镇电网35kV及以下配电系统线损构成
1.35 kV电网系统线损构成
城镇电网2010年10月11日和2011年11月10日的35kV电压等级分元件电能损失占比，详见表1所示：
从表1可知，35kV电网系统中线路电能损失占比分别是52.57%和46.17%；而变压器损失（主要包括铜损和铁损）分别是18.07%和19.40%。由此可见，线路损耗要大于变压器损耗，这主要与城镇供电系统35kV线路存在输送距离较长、线径较细、分支结构不合理、负荷峰谷差较大、调度运行不经济等问题有关。[3]
2.10kV电网系统线损构成
城镇电网2010年10月11日和2011年11月10日的10kV电压等级分元件电能损失占比，详见表2所示：
从表2可知，10kV电网系统中线路电能损失占比分别是38.59%和37.54%；而变压器损失（主要包括铜损和铁损）分别是56.03%和59.60%。由此可见，变压器损耗要大于线路损耗。这主要与城镇供电系统10kV配电网系统中，配电变压器经济调度运行方案不合理、无功补偿效益较低、负荷峰谷差较大等问题有关。
三、降低配电网线损的技术措施
1.优化改善配电网网络布局结构
从降损节能的角度进行10kV配电网网络结构的优化布局，尤其是在进行规划设计过程中，要合理选择配电网供电电源点、供电半径、以及通过合理线路布设控制到用户端的最长电气距离，电源点应尽量布设在靠近负荷中心位置，以避免迂回供电和减少远距离电能输送降低线路损耗。经济供电半径应根据区域负荷分布特点并按电压降进行严格计算，并以损耗进行认真校核评估。对于农村线路而言，其供电半径应满足以下技术要求，即：380V低压供电线路其经济供电半径不大于0.5km；10kV供电线路其供电半径不大于15 km；35kV供电线路其供电半径不大于40km，110kV供电线路其供电半径不大于150km。对于负荷密度较小的负荷区，在确保供电电压质量和适度控制线损的基础上，其10kV线路供电半径可以结合实际地形、负荷等特征适当延长。城镇农村电网在进行技术升级改造中，其高压综合线损率降应有效控制在10%以内；低压线损率应有效控制在12%以内。对于10kV配网系统而言，其变配电台区应按照“小容量、密布点、短半径”等优化结构布局原则进行建设升级改造，同时还应考虑不少于5年的发展裕度，以确保后期供电的安全经济性。
2.改善10kV配电网供电电压水平
根据负荷运行历史特性，合理进行供电电压调节使配电网运行电压始终处于一个经济合理的节能水平。在高负荷期，由于10kV配电网系统中的可变损耗占线损比重较大，可以通过有载调压开关、无功补偿等措施提高10kV配电网系统的供电电压使其接近上限运行，降低电网系统的运行可变损耗；在低负荷期，由于10kV配电网系统中固定损耗占线损比重较大，可以适当降低供电电压使其接近下限运行，以降低电网系统的固定损耗（主要降低配电变压器和其他电气设备的铁损和铜损）。通过合理调配10kV配电网供电电压水平，可以起到非常良好的降损节电效果。
3.合理配置无功装置，提高10kV配电网系统的功率因数
（1）10kV变配电台区无功管理。首先，应按照10kV变配电台区主变容量的10%～13%合理配备并联无功补偿电容器或自动无功补偿装置（如：SVC、SVG等）；其次，加强无功补偿电容器或补偿装中的运行管理，严格根据《变电站抄表、母线平衡记录》相关技术要求进行每天一抄表、一核算，并严格按照电网调控需求合理投切无功补偿装置，并认真填写各种数据和实践记录，月末进行考核，如其二次侧平均功率因数达不到0.95指标，则需给予相应处罚。 （2）10kV供电线路无功管理。10kV供电线路除直供线路由电力用户直接补偿在低压400V端头处外，公用10kV供电线路应严格按照《电压无功管理细则》相关技术规范要求，以供电线路配变总容量的5%～6%要求设置线路无功补偿电容器或无功补偿装置；对于农村10kV变配电台区线路而言，在非农闲季节中，要求10kV供电线路无功补偿必须始终处于投运运行工况，并在月末根据关口电能计量装置所获取的数据分析平均功率因数，并给与相应奖惩，以确保10kV配电网系统具有较高无功补偿调控水平。
4.优选节能型电气设备装置
从表1中可以看出，2011年35kV电压等级站用电量和其他损失相比10kV系统较大，约占34%左右。因此，35kV侧应加强变电站站用电和无功补偿电容器的调控运行管理，优选节能型站用电开关设备（如，节能型电子开关设备等），合理投切站用电无功补偿电容器，降低变配电台区站用电量损失和其他损失。从表2中数据可以看出，10kV配变其运行损耗占据比重较大，约占60%左右。因此，10kV侧应积极引导电力用户采用先进节能性变配电设备，如工程中优先选用S11、S13节能型配电变压器等，控制高耗能变配电变压器进人10kV电网系统，达到节能降损目的。
5.优化10kV配电网系统的经济调度
通过合理调度，10kV配电网系统始终处于节能经济运行负荷区，合理匹配电力调度的指挥和电能协调分配，确保10kV配电网系统安全可靠、节能经济的高效稳定调控运行。调度中心应根据10kV配电网系统电力供应情况和用电负荷波动特性，及时、可靠、准确地进行电力调度，合理地分配电能资源和负荷供电电源，确保供电的安全经济性；细化10kV配电网电力调度管理，尤其强调用电负荷分配管理，调整线路所带负荷量使其始终运行在经济负荷区域降低10kV配电网系统的运行线损。因此，在10kV配电网系统调度运行过程中，必须严格按照相关技术指导文件资料认真计算出的各种导线的经济电流，详细划分和掌握好各分支线路的经济调控运行区域，确保调度的经济合理性，推动10kV配电网降损节能工作的高效开展。
四、降损配电网线损的管理措施
1.线损指标的考核管理
10kV配电网系统线损率指标应严格实行分级分层管理，并按期进行考核评估。供电企业在实际将线损指标考核管理过程中，应按电压等级、分变电站、分线路（或片）具体承包给各基层管理单位或班组，逐层将线损考核落实到位，推动降损节能工作的高效开展。
2.加强系统计量管理
采用先进新型节能的合格电能表，用0.2S级的高精确度互感器进行电能计量，并坚持轮校、轮修、轮换等管理制度，做好变配电台区母线电量、用户端电能计量等工作，当发现存在异常或不平衡率超过2%时，必须组织相关专业人员详细查明异常原因，并采取有效的技术措施予以及时处理。
3.加强检修管理
“安全、優质、多供、少损”是供电企业电能运营的重要供电原则，要加强检修管理，尽可能将所有检修任务安排在一次停电中，缩短停电影响面积和检修时间，提高停电检修质量。对于10kV供电线路在春季应认真组织进行清障，尤其应对10kV线路绝缘进行清扫维护处理，减少线路漏电，确保10kV供电设备的运行安全经济性。
4.全网系统开展线损精细化管理
实现对区域电网110kV、35kV、10kV变电站以及与10kV专线用户的电量精确比对分析，并与10kV非专线用户线的用电量趋势和负荷波动的比对分析；配电线路的线损要按照潮流分析理论等进行认真计算分析。以数据互联和远程抄表系统为基础，按照“界定供电区域、选择供电日典型、供电电能量化特征、对比归类、理论分析计算、远程集抄校核、确定考核评估基数、考核公示惩罚”的管理原则，在各供电基层单位间开展10kV及以下电压等级电网系统的10kV供电线路和变配电台区的对标管理工作，最终实现10kV配电网及低压线损按变配电台区进行精细化、精益化管理。结合远程集抄系统、GPRS无线通信系统、95598电力客服系统等，逐步建设一个完善的覆盖10kV配电网系统的全网线损精细化、精益化统计分析、辅助决策系统。线损精细化、精益化升级改造项目，将改变常规线损管理中的静态统计模式，对10kV配电网线损实行实时统计分析运算和命令决策，避免手动抄表中存在的精确性差、实时性低等问题。同时，还为反窃电用电稽查工作提供重要数据依据，使线损管理工作能真正反映城镇电网精细化管理实际工况需求。
五、结束语
降低线损是供电企业提高电能运营经济效益，提高自身综合实例的一项非常重要的工作，供电企业在实际工作中应积极探索各种先进的节能降损的新技术、新措施，确保降损节能工作具有较高质量水平，推动10kV配电网系统可持续稳定建设发展，为构建节约型社会做出一定的贡献。
参考文献：
[1]赵全乐.线损管理手册[M].北京：中国电力出版社，2007.
[2]胡培顺.浅谈10kV及以下配电网降损措施[J].天津电力技术，
2006，（4）：47-49.
[3]辜良松.浅谈电力企业线损管理中存在的问题及措施[J].中国新技术新产品，2011，（23）：156-157.
（责任编辑：宋秀丽）
关键词：10kV配电网；降损节能；技术措施；管理措施
作者简介：张建勋（1979-），男，河南洛阳人，西安供电局营销部，工程师；刘宁（1979-），男，陕西西安人，西安供电局营销部，工程师。（陕西 西安 710032）
中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）08-0190-02
随着社会经济的快速发展，用电结构发生较大变化，变配电台区变压器负荷有了很大增加。从城市配电网用电负荷及组成结构变化发展趋势等方面来看，由于城镇及农村居民生活水平的进一步提高，加上工农业及第三产业的进一步拓展，10kV及以下配电网用电量的比重将持续增长，这无论对技术降损还是对管理降损均提出了更高的要求，节能降损显得尤为重要。线损问题一直作为供电企业提升自身综合实力所关注的重要问题，其不仅关系到供電企业的电能运营经济效益，同时在电网系统的运行管理过程中，线损管理也是作为考核供电企业电能运营管理水平的重要经济技术指标。因此，在新电力市场环境中，供电企业必须实地进行勘察调研，积极与上级部门及地方政府进行协调沟通，结合现有配电网结构制定出切实可行的节能降耗技术升级改造方案，既支持城镇和农村工农业生产发展，又经济合理地供电，提高运营经济效益。[1]
一、城镇电网运行现状分析
某区域电网2010年8月-2011年8月，其35kV及以下电压等级的电网系统各月代表日供电量同比上年同时期代表日供电量有所上升，同时其损失电量合计也有所上升。如，2011年7月份与2010年7月份数据相比较，其供电量上升3.51%，损耗电量合计上升0.41%。由此可见，供电企业供电量不断上升，业务不断拓展有利于企业的可持续发展，但同时其线损率也在升高，降低了企业的综合竞争力。因此，采用合理的节能技术降损和管理降损措施，来降低配电网的线损率，提高供电企业电能运营经济效益，就显得非常有工程实践应用研究意义。[2]
二、城镇电网35kV及以下配电系统线损构成
1.35 kV电网系统线损构成
城镇电网2010年10月11日和2011年11月10日的35kV电压等级分元件电能损失占比，详见表1所示：
从表1可知，35kV电网系统中线路电能损失占比分别是52.57%和46.17%；而变压器损失（主要包括铜损和铁损）分别是18.07%和19.40%。由此可见，线路损耗要大于变压器损耗，这主要与城镇供电系统35kV线路存在输送距离较长、线径较细、分支结构不合理、负荷峰谷差较大、调度运行不经济等问题有关。[3]
2.10kV电网系统线损构成
城镇电网2010年10月11日和2011年11月10日的10kV电压等级分元件电能损失占比，详见表2所示：
从表2可知，10kV电网系统中线路电能损失占比分别是38.59%和37.54%；而变压器损失（主要包括铜损和铁损）分别是56.03%和59.60%。由此可见，变压器损耗要大于线路损耗。这主要与城镇供电系统10kV配电网系统中，配电变压器经济调度运行方案不合理、无功补偿效益较低、负荷峰谷差较大等问题有关。
三、降低配电网线损的技术措施
1.优化改善配电网网络布局结构
从降损节能的角度进行10kV配电网网络结构的优化布局，尤其是在进行规划设计过程中，要合理选择配电网供电电源点、供电半径、以及通过合理线路布设控制到用户端的最长电气距离，电源点应尽量布设在靠近负荷中心位置，以避免迂回供电和减少远距离电能输送降低线路损耗。经济供电半径应根据区域负荷分布特点并按电压降进行严格计算，并以损耗进行认真校核评估。对于农村线路而言，其供电半径应满足以下技术要求，即：380V低压供电线路其经济供电半径不大于0.5km；10kV供电线路其供电半径不大于15 km；35kV供电线路其供电半径不大于40km，110kV供电线路其供电半径不大于150km。对于负荷密度较小的负荷区，在确保供电电压质量和适度控制线损的基础上，其10kV线路供电半径可以结合实际地形、负荷等特征适当延长。城镇农村电网在进行技术升级改造中，其高压综合线损率降应有效控制在10%以内；低压线损率应有效控制在12%以内。对于10kV配网系统而言，其变配电台区应按照“小容量、密布点、短半径”等优化结构布局原则进行建设升级改造，同时还应考虑不少于5年的发展裕度，以确保后期供电的安全经济性。
2.改善10kV配电网供电电压水平
根据负荷运行历史特性，合理进行供电电压调节使配电网运行电压始终处于一个经济合理的节能水平。在高负荷期，由于10kV配电网系统中的可变损耗占线损比重较大，可以通过有载调压开关、无功补偿等措施提高10kV配电网系统的供电电压使其接近上限运行，降低电网系统的运行可变损耗；在低负荷期，由于10kV配电网系统中固定损耗占线损比重较大，可以适当降低供电电压使其接近下限运行，以降低电网系统的固定损耗（主要降低配电变压器和其他电气设备的铁损和铜损）。通过合理调配10kV配电网供电电压水平，可以起到非常良好的降损节电效果。
3.合理配置无功装置，提高10kV配电网系统的功率因数
（1）10kV变配电台区无功管理。首先，应按照10kV变配电台区主变容量的10%～13%合理配备并联无功补偿电容器或自动无功补偿装置（如：SVC、SVG等）；其次，加强无功补偿电容器或补偿装中的运行管理，严格根据《变电站抄表、母线平衡记录》相关技术要求进行每天一抄表、一核算，并严格按照电网调控需求合理投切无功补偿装置，并认真填写各种数据和实践记录，月末进行考核，如其二次侧平均功率因数达不到0.95指标，则需给予相应处罚。 （2）10kV供电线路无功管理。10kV供电线路除直供线路由电力用户直接补偿在低压400V端头处外，公用10kV供电线路应严格按照《电压无功管理细则》相关技术规范要求，以供电线路配变总容量的5%～6%要求设置线路无功补偿电容器或无功补偿装置；对于农村10kV变配电台区线路而言，在非农闲季节中，要求10kV供电线路无功补偿必须始终处于投运运行工况，并在月末根据关口电能计量装置所获取的数据分析平均功率因数，并给与相应奖惩，以确保10kV配电网系统具有较高无功补偿调控水平。
4.优选节能型电气设备装置
从表1中可以看出，2011年35kV电压等级站用电量和其他损失相比10kV系统较大，约占34%左右。因此，35kV侧应加强变电站站用电和无功补偿电容器的调控运行管理，优选节能型站用电开关设备（如，节能型电子开关设备等），合理投切站用电无功补偿电容器，降低变配电台区站用电量损失和其他损失。从表2中数据可以看出，10kV配变其运行损耗占据比重较大，约占60%左右。因此，10kV侧应积极引导电力用户采用先进节能性变配电设备，如工程中优先选用S11、S13节能型配电变压器等，控制高耗能变配电变压器进人10kV电网系统，达到节能降损目的。
5.优化10kV配电网系统的经济调度
通过合理调度，10kV配电网系统始终处于节能经济运行负荷区，合理匹配电力调度的指挥和电能协调分配，确保10kV配电网系统安全可靠、节能经济的高效稳定调控运行。调度中心应根据10kV配电网系统电力供应情况和用电负荷波动特性，及时、可靠、准确地进行电力调度，合理地分配电能资源和负荷供电电源，确保供电的安全经济性；细化10kV配电网电力调度管理，尤其强调用电负荷分配管理，调整线路所带负荷量使其始终运行在经济负荷区域降低10kV配电网系统的运行线损。因此，在10kV配电网系统调度运行过程中，必须严格按照相关技术指导文件资料认真计算出的各种导线的经济电流，详细划分和掌握好各分支线路的经济调控运行区域，确保调度的经济合理性，推动10kV配电网降损节能工作的高效开展。
四、降损配电网线损的管理措施
1.线损指标的考核管理
10kV配电网系统线损率指标应严格实行分级分层管理，并按期进行考核评估。供电企业在实际将线损指标考核管理过程中，应按电压等级、分变电站、分线路（或片）具体承包给各基层管理单位或班组，逐层将线损考核落实到位，推动降损节能工作的高效开展。
2.加强系统计量管理
采用先进新型节能的合格电能表，用0.2S级的高精确度互感器进行电能计量，并坚持轮校、轮修、轮换等管理制度，做好变配电台区母线电量、用户端电能计量等工作，当发现存在异常或不平衡率超过2%时，必须组织相关专业人员详细查明异常原因，并采取有效的技术措施予以及时处理。
3.加强检修管理
“安全、優质、多供、少损”是供电企业电能运营的重要供电原则，要加强检修管理，尽可能将所有检修任务安排在一次停电中，缩短停电影响面积和检修时间，提高停电检修质量。对于10kV供电线路在春季应认真组织进行清障，尤其应对10kV线路绝缘进行清扫维护处理，减少线路漏电，确保10kV供电设备的运行安全经济性。
4.全网系统开展线损精细化管理
实现对区域电网110kV、35kV、10kV变电站以及与10kV专线用户的电量精确比对分析，并与10kV非专线用户线的用电量趋势和负荷波动的比对分析；配电线路的线损要按照潮流分析理论等进行认真计算分析。以数据互联和远程抄表系统为基础，按照“界定供电区域、选择供电日典型、供电电能量化特征、对比归类、理论分析计算、远程集抄校核、确定考核评估基数、考核公示惩罚”的管理原则，在各供电基层单位间开展10kV及以下电压等级电网系统的10kV供电线路和变配电台区的对标管理工作，最终实现10kV配电网及低压线损按变配电台区进行精细化、精益化管理。结合远程集抄系统、GPRS无线通信系统、95598电力客服系统等，逐步建设一个完善的覆盖10kV配电网系统的全网线损精细化、精益化统计分析、辅助决策系统。线损精细化、精益化升级改造项目，将改变常规线损管理中的静态统计模式，对10kV配电网线损实行实时统计分析运算和命令决策，避免手动抄表中存在的精确性差、实时性低等问题。同时，还为反窃电用电稽查工作提供重要数据依据，使线损管理工作能真正反映城镇电网精细化管理实际工况需求。
五、结束语
降低线损是供电企业提高电能运营经济效益，提高自身综合实例的一项非常重要的工作，供电企业在实际工作中应积极探索各种先进的节能降损的新技术、新措施，确保降损节能工作具有较高质量水平，推动10kV配电网系统可持续稳定建设发展，为构建节约型社会做出一定的贡献。
参考文献：
[1]赵全乐.线损管理手册[M].北京：中国电力出版社，2007.
[2]胡培顺.浅谈10kV及以下配电网降损措施[J].天津电力技术，
2006，（4）：47-49.
[3]辜良松.浅谈电力企业线损管理中存在的问题及措施[J].中国新技术新产品，2011，（23）：156-157.
（责任编辑：宋秀丽）