2024年1月17日发(作者:)

配电网络节能降损管理与电能质量的关系种衍师摘孙建华要:如何扎实、有效地做好配电网络节能降损管理工作,完善配网无功电压调控手段,在保证为社会生产生活提供优质电能,是目前供电企业面临的重要问题。加强智能配网建设和改造,优化配网结构,科学决策无功补偿、电压提升及配变布点方案,改造高损耗配电设备,合理控制三相负荷不平衡度,创新实施网、站、线、台联调的调控方式,切实提高配网综合电压水平和节能降损能力,既能提升配电网络节能降损管理水平,又能提高供电电压合格率及功率因数等电能质量指标,取得了非常明显的效果。关键词:配电网络节能管理电能质量1配电网络节能降损管理的目标描述1.1配电网络节能降损管理的理念或策略配电网络节能降损管理是供电企业降低损耗、提高经济效益,维持自身可持续发展的内在需要,也是提高供电电压合格率及功率因数等电能质量指标的根本需要,同时也是供电企业参与建设节约型社会,勇于承担社会责任的积极表现。某供电公司依托智能配网和农网改造升级工程实施,加大配网建设改造力度,优化配网网架结构,科学决策无功补偿、电压提升及配变布点方案,综合提高对配网无功电压及损耗的管控能力。加强配电网络节能降损专业化管理,健全管理体系,规范技术措施,加强信息支撑,全面提升配电网络节能降损管理水平,提高供电电压合格率及功率因数等电能质量。1.2配电网络节能降损管理的范围和目标1.2.1配电网络节能降损管理的范围严格贯彻、执行国家关于配电网络节能降损管理的各项要求,研究制定配电网络节能降损管理工作实施意见;制定配电网络节能降损管理有关的管理制度、管理标准和流程;组织制定直供区综合电压合格率、10kV配电线路线损率的指标目标值;监测、分析和发布管辖范围内配电网络节能降损指标完成情况,组织制定相关改进措施并监督落实;负责对配网线路节能降损管理工作的开展情况进行检查和评价,并组织召开配网线路节能管理专业工作会,总结交流经验和先进技术。1.2.2配电网络节能降损管理的目标某供电公司结合直供直管各供电区域配电网络节能降损管理的实际情况,开展配电网络节能降损管理专项行动,通过强化线损管理,加强智能配网建设,科学决策无功补偿、电压提升及配变布点方案,创新实施网、站、线、台联调的无功电压调控等多种形式,全面提高配电网络节能降损指标,确保各项指标达到电力监管的要求,真正实现电力优质生产、优质服务的社会承诺,以及供电公司经济管理水平和经济效益的综合提升。1.3配电网络节能降损管理的指标体系及目标值1.3.1配电网络节能降损管理指标体系配电网络节能降损管理的工作目标是建立健全配电网络节能降损管理工作机制,建设配电网络节能降损管理系统。1
1.3.2配电网络节能降损管理指标目标值配电网络节能降损目标值的设定,主要根据国家能源局有关要求,以及面向社会优质服务的需求,既要兼顾先进性,也要保证合理性。同时,结合电网发展规划和年度计划,参考去年指标完成情况,在全面分析各种因素的基础上,确定本年度最佳目标值(见表1)。指标名称配网综合电压合格率低压居民电压合格率直供区配电台区功率因数目标值配网综合线损率配网低压线损率7.5%9.5%5.0%7.0%0.750.952012年实际值95.55%75.25%2013年指标目标值99.85%98.55%表12013年度配电网络节能降损指标目标值2配电网络节能降损管理的主要措施某供电公司成立配电网络节能降损管理工作组织机构,开展专项行动,加强配电网络节能降损的专业化、一体化管理,健全管理体系,统一管理标准,规范技术措施,加强信息支撑,做到组织措施、管理措施和技术措施三管齐下,确保全面提升配电网络节能降损能力。2.1组织措施2.1.1建立组织领导体系。某供电公司成立配电网络节能降损管理领导小组和工作小组,工作小组下设配电网络节能降损管理工作办公室,全面负责配电网络节能降损管理工作。各直供区分别成立配电网络节能降损管理组织机构,形成了按系统、分层次的组织推进体系,全面负责组织直供区配电网络节能降损方案的制定以及有关管理措施和技术措施的落实。2.1.2建立协同配合的工作机制。公司各有关单位要按照“统一部署、部门协同、专业配合、分层实施、信息共享”的原则,建立运维检修部牵头负责,规划、建设、生产、调度、营销等相关部门协同配合的工作机制,确保工作协调配合、部门职责明确、治理措施有力、提升效果显著。2.1.3建立监督考评工作机制。加强配电网络节能降损管理工作的检查督导,建立例会、简报等工作制度,组织做好指标分析、工作监督等工作,确保配电网络节能降损管理工作持续、高效推进。2.1.4提高供电服务意识。供电电压合格率是配网线路节能管理的重要内容,也是居民用电服务质量的重要体现,是提升服务水平的基础。公司各有关单位通过会议宣贯、媒体报道、营业窗口宣传、亮点经验提炼、示范单位选树等多种方式,大力营造供电电压水平提升和配网节能降损的浓厚氛围,全面提高供电服务意识。2.1.5加快人才队伍建设。加强无功电压和节能降损等专业培训,开展技术讲座、经验交流、论文评选和普调考等活动,不断提高专业技术人员的业务素质。建立配电网络节能降损专家团队,组织开展标准修编、课题研究、新技术推广应用等工作,提升公司配电网络节能降损管理创新能力。2.2管理措施2
2.2.1建立配电网络节能降损管理的责任包保体系a)加强配电网络节能降损专业化管理,统一管理标准,规范技术原则,建立健全配网线路节能管理体系。b)各组织部门对梳理发现的影响配电网络节能降损的各类问题,明确责任分工,细化治理措施,将整改任务和工作目标分解落实到部门、单位和具体岗位,分管领导挂靠部室,部室帮包基层,形成了贯穿全年、覆盖全局的责任包保体系。2.2.2建立配电网络节能降损分析制度定期开展供电电压质量和线路损耗普测,认真做好基础数据和运行数据的整理,分线分台区进行分析,查找问题,针对性地制定提升措施。a)开展10kV配电线路的电压质量和线路损耗分析,重点查找较长配电线路供电半径、导线线径、无功补偿等方面存在的问题,针对性地制定提升措施。b)开展配电台区供电电压质量和功率因数分析,重点查找配变容量、低压无功补偿、低压线路供电半径、三相负载不平衡等方面的问题,探索研究台区电压质量与季节、负荷以及功率因数等因素的相关性,制定“一台区、一措施”的整改方案。2.2.3建立提高供电电压质量管理水平的长效机制a)调度、生产、营销“三方联动”。以客户需求为导向,通过客户侧供电质量监控系统、95598客户信息反馈,及时掌握客户电压情况,建立生产、调度、营销密切配合,协同工作的联动机制。调度系统负责主配网电压的监测及调整,营销系统负责台区电压的监测及调整,生产系统负责电网设备停电计划制定和检修、消缺运维,三方协同会商,共同寻找解决问题的最佳方案,分工负责落实解决措施。b)通过每日下发配电变压器分接头调整情况及居民用户电压合格率完成情况日报;每月召开无功电压分析会,下发供电电压合格率完成情况通报;每季度开展无功电压管理工作互查活动等形式,使供电电压合格率稳步提高。2.2.4加强客户侧管理a)指导、监督客户做好配变和无功补偿装置的配置和选型;严把验收送电关,确保用户设备“零缺陷”接入系统。b)督促客户做好负荷调配以及无功补偿装置运维工作,保证客户在负荷高峰时段功率因数合格,负荷低谷时段不向系统倒送无功,提高客户侧的供电电压质量、功率因数和三相负载平衡度;加强客户专变分接头调整、配变三相负载不平衡度的管理,督促客户及时做好专变分接头调整及负荷调配工作。c)加强单相用户管理,根据配变分相用电情况分析,及时调整单相用户所接相别,合理控制三相不平衡度。2.3技术措施2.3.1进行智能配网建设和改造,优化配网网架结构a加快配电网规划建设与技术改造,优化配网结构,采取配变增容或新增配变布点,升级改造低压配电线路,缩短供电半径,有效解决能量流不均衡、线路锈蚀老化、线径过细及无功电压调节3
手段不足等问题。b)推广应用新技术、新设备、新材料、新工艺。重点推广使用低损耗环保节能型非晶体合金变压器和采用复合开关自动投切的低压无功动态补偿装置。c)按经济电流密度选择导线截面,有效降低线路损耗。d)加强后台支撑系统的建设与维护,提高数据挖掘能力,实现智能配网信息系统互动与优化运行功能,为配电降损工作开展提供技术支撑。2.3.2科学配置调容型无功设备,提高配网无功补偿度a)对供电线路较长、功率因数较低的10kV线路,加装调容型无功自动补偿装置,提高线路功率因数和末端电压。b)在充分调研、分析配电台区负荷特点基础上,根据无功补偿“分层分区.就地平衡”的原则,科学决策无功补偿方式(含低压集中补偿、分散补偿及二者相结合的方式),装设无功自动补偿装置,改善配电台区公用变压器的功率因数。c)严格执行新用户并网无功补偿能力的强制性标准,同时采用市场机制引导用户进行无功分散补偿,提高用户侧功率因数。2.3.3多种技术并用,解决低电压问题a)对于末端电压质量较差的超长线路,在10kV配电线路中后段加装馈线自动调压装置,改善末端供电用户的低电压问题。b)依据台区负荷空间分布特点,按照“小容量、密布点、短半径、绝缘化”原则,科学决策配变布点,缩小低压供电半径,提高电压合格率。c)基于时间滚动原则对各配电台区负荷性质和电压运行规律进行综合分析,动态制定配变分接头调整计划,保证配电变压器和低压负荷运行在最佳工况。d)注重网、站、线、台区四级联动、协调控制的电压质量综合治理。e)推广应用三相不平衡自动调节装置,有效治理低压用户负荷不均衡造成的低电压和高损耗问题。2.3.4利用主网AVC系统及供电电压质量在线监测系统,及时调整配网电压合格率及功率因数a)充分发挥主网AVC系统及供电电压质量在线监测系统,采取自动调整与手动调整相结合的方法,及时调整配网电压合格率及功率因数;b)推广应用具有GPRS远传功能的电压监测仪,建立规范统一的供电电压质量在线监测系统,实现电压监测数据的在线监测和分析;c)认真做好设备基础数据和供电负荷统计,建立完善10kV及以下用户档案,按照全面反映供电电压质量的要求合理设置电压监测点,并随负荷及客户数量变化进行及时调整。3配电网络节能降损试点项目的效果分析3.1开展配电网络节能降损试点项目3.1.1选择配电网络节能降损试点方案针对农村配电网络电压低、功率因数低、电压合格率低,供电半径长,部分配电变压器、线路锈蚀老化及重载运行的现状,选定一10kV农村配电网络,制定优化网架结构、分段改造10kV配电4
线路、变压器增容、更换新型节能变压器、中低压联合无功补偿、安装中低压电压提升装置、升级改造0.4kV低压线路等改造方案。3.1.2配电网络节能降损试点方案的具体措施a)优化网架结构,将某10kV主线#30、主线#40上213.6kW负荷转至珠江路Ⅰ线,减轻了供电负荷,缩短了供电半径,缓解了某10kV线路长期重载运行的情况,有效降低了线损率。b)改造10kV配电线路,具体改造情况见表2。序号123起始位置主线#1杆主线#124杆关各支线#10杆终止位置主线#123杆主线#165杆关各支线#44杆线路长度(km)6.802.282.38原型号LGJ-95LGJ-35LGJ-50现型号JKLGYJ-240JKLGYJ-240JKLGYJ-120表2某10kV配电线路改造情况由表2可知,某10kV配电线路共改造11.46km,有效解决了中压供电“卡脖子”及因线径过细、锈蚀老化引起的线路损耗增加问题。c)某10kV配电线路10/0.4kV变压器节能、增容改造,具体改造情况见表3。序号11121314台区名称南常五村南常六村南常一村北庄小南庄郑官庄前北常岩湖城子杨庄东杨庄李店随河南常二村原型号S7-50S7-50S7-100S7-50S7-100S7-50S7-50S7-50S7-50S7-50S7-100S7-100S7-100S7-50现型号S9-160S9-200S11-315S11-200S11-200S11-200S11-160S11-160S11-200S11-200S11-250S11-200S11-160S15-200年最大负荷电流(A)0140162备注表3某10kV配电线路10/0.4kV变压器节能、增容改造情况由表3可知,某10kV配电线路变压器累计增容、更换节能型变压器14台次,在满足用户用电需求的同时,有效解决了变压器重载、能耗高的突出问题,保证了变压器经济运行,降低了变压器损耗。d)10kV配电线路集中无功补偿改造,在主线#111杆处进行集中无功补偿,补偿容量为300kVar,5
其目的在于减少某10kV配电线路主干线上的无功流动,减少首末端电压落差,保证末端电压合格率。e)配变低压集中无功补偿改造,详细改造情况见表4。序号1112台区名称小张庄城子北柳河岩湖东庙庄五村邵楼北祁庄关各四村大沃二村无功补偿装置JP柜JP柜JP柜JP柜JP柜JP柜JP柜JP柜JP柜JP柜JP柜JP柜无功补偿容量(kVar)6备注表4某10kV配电线路配变低压集中无功补偿改造情况由表4可知,某10kV配电线路新增无功补偿补偿装置12个,功率因数由改造前的0.78左右提高到0.95以上,减少了无功穿越,实现了无功的就地平衡,降低了配电线路损耗。f)在10kV配电线路#165杆上加装DWZT型电压调节装置,使调压范围0~20%内调整,安装后电压合格率达到100%。g)安装低压电压提升装置。东杨庄东年平均电压合格率仅58.024%;低压功率因数为0.92;低压配电线路末端相电压仅为195V,为此在其低压配电线路2/3处安装低压电压提升装置。h)改造0.4kV低压线路,具体改造情况见表5。序号12345台区名称城子北城子西岩湖东黄楼北杨庄西线路名称城子北支线城子西支线岩湖东支线黄楼北支线杨庄西支线线路长度(km)供电半径0.720.651.90.81.50.20.130.30.20.15原型号LGJ-25LGJ-25LGJ-35LGJ-25LGJ-35现型号JKLYJ-70JKLYJ-120JKLYJ-120JKLYJ-120JKLYJ-120表5某10kV配电线路配电台区0.4kV低压线路改造情况由表5可知,通过对某10kV配电线路4个村的5个台区进行低压线路改造,共改造低压线路5.57km,实现了低压配电线路的“绝缘化”,增大了线路截面积,提高了供电容量,有效解决了低压线路重载的问题,降低了配电低压线路损耗。6
3.2配电网络节能降损试点方案的效果3.2.1配电网络节能降损试点方案实施后的电能质量指标变化情况某10kV配电线路10/0.4kV配电台区电能质量指标变化情况见表6。序号11121314台区名称南常五村南常六村南常一村北庄小南庄郑官庄前北常岩湖城子杨庄东杨庄李店随河南常二村平均原电压合格率75.85%76.33%78.46%81.58%85.19%72.55%73.35%78.52%80.51%81.12%75.15%73.82%72.53%78.31%77.38%现电压合格率99.39%99.28%99.26%99.29%99.53%99.31%99.18%99.36%99.59%99.33%99.12%99.23%99.19%99.53%99.33%原功率因数0.780.800.820.750.830.800.680.740.750.810.790.800.780.820.78现功率因数0.950.950.960.960.970.970.960.950.950.960.950.960.960.970.96表6某10kV配电线路10/0.4kV配电台区电能质量指标变化情况通过对某10kV配电网络综合改造前后运行数据统计分析对比,发现改造后供电质量提升明显,节能效果显著。其中,综合电压合格率平均由原来的77.83%提升到99.33%;功率因数平均由原来的0.78提升到0.96;综合线损率、低压线损率则分别由7.5%、9.5%下降到4.5%、6.5%。3.2.2配电网络节能降损试点方案实施后的经济性分析某10kV配电网络节能降损试点方案综合改造后的经济性分析见表7所示。高压无功补偿装置综合改造1低压无功补偿装置1210kV电压提升装置1低压电压提升装置1514新建台区更换配变更换10kV线路(km)11.465.57更换400V线路(km)静态投资(万元)150年节电量(万度)78.9年节电费(万元)回收期(年)55.22.7表7某10kV配电网络节能降损试点方案综合改造后的经济性分析可见,通过某10kV配电网络节能降损试点方案综合改造后的经济性分析,若某供电公司10kV配电总负荷约为40万千瓦,年供电量约为35亿度,将该试点方案推广至全市的配电网络,初步测算,全公司年节电量可达10500万度,年节电费约为6500万元,节能效果显著。7
某10kV配电网络节能降损试点方案综合改造的实践证明,按上述的组织措施、管理措施、技术措施进行配电网络节能降损管理,在提高电能质量的同时,可极大地提高了公司经济收益。同时还节省了化石能源消耗,减少了温室气体的排放,有力地推进了我国的生态文明建设。结束语进行配电网络节能降损管理时,在上述组织措施、管理措施、技术措施协同推进的基础上,进一步跟踪分析全市配电网络节能降损情况,识别无功电压调控的薄弱环节,加快配电网络改造升级工程建设,推广应用某10kV配电网络节能降损试点方案综合改造的成功经验,对提高配电网络节能降损管理水平与电能质量指标,有着非常重要的意义。作者简介:种衍师,国家电网公司优秀技术专家,中国电源学会电能质量专业委员会委员,电力行业电能质量及柔性输电标准化技术委员会委员,国家能源局供电质量监管专家。长期从事电网运行、电能质量及无功电压管理和研究工作。曾发表相关学术论文数十篇,参加编写了《电能质量监测系统技术规范》等电力行业标准,编写了《变电设备及运行处理》、《变电运行仿真培训》、《电能质量与节能降损知识问答》等著作并由中国电力出版社出版。孙建华,国家注册安全工程师,国家注册监理工程师,国网山东省电力公司高级优秀技术人才。长期从事电网安全监督、安全管理工作。曾发表相关学术论文数十篇,参加编写了《电能质量与节能降损知识问答》著作并由中国电力出版社出版,发明“安全围栏固定端子”“电力导线警示标识固定装置”等多项国家专利。8