1　配網(wǎng)節(jié)能降損技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

　　營銷“四分”線損管理已完成在云南電網(wǎng)公司及其下屬供電單位推廣應(yīng)用，實現(xiàn)了包括分壓、分區(qū)、分線和分臺區(qū)的“四分”線損管理在內(nèi)的綜合管理方式。

　　按照南網(wǎng)十二五規(guī)劃，云南電網(wǎng)公司于2012年啟動了全省計量自動化系統(tǒng)的建設(shè)，構(gòu)建了省級和地市局兩級計量自動化系統(tǒng)，省級計量自動化系統(tǒng)匯總各區(qū)域計量自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、并對各系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管；地市局計量自動化系統(tǒng)涵蓋了集抄、負(fù)控、電能量采集和配變監(jiān)測系統(tǒng)的四合一計量自動化系統(tǒng)。

　　在需求側(cè)管理工作方面：2007年，南方電網(wǎng)面對國家節(jié)能減排新形勢，提出需求側(cè)管理工作要實現(xiàn)三個轉(zhuǎn)變，即工作內(nèi)容從錯峰、避峰和負(fù)荷控制向提高終端能效轉(zhuǎn)變，工作模式從用電管理向節(jié)能服務(wù)轉(zhuǎn)變，工作手段從以行政手段為主向以經(jīng)濟(jì)、技術(shù)手段為主轉(zhuǎn)變。以此為指導(dǎo)思想，云南電網(wǎng)公司組織開展了培育節(jié)能服務(wù)業(yè)務(wù)，提高電力資源利用效率，改進(jìn)用電方式，實現(xiàn)科學(xué)節(jié)約用電、有序用電等以“科學(xué)用電、節(jié)能減排”為主題的綠色行動。

 

2　配網(wǎng)節(jié)能降損應(yīng)用技術(shù)

　　配網(wǎng)節(jié)能降損應(yīng)用技術(shù)研究，主要是配電網(wǎng)節(jié)能降損方法、線損的計算分析和應(yīng)用、有序用電應(yīng)用和需求側(cè)節(jié)能診斷及評估技術(shù)幾個方面展開。

2.1　配電網(wǎng)節(jié)能降損方法

2.1.1　配網(wǎng)線損產(chǎn)生的原因

　　在配電網(wǎng)中，電能通過導(dǎo)線、變壓器等設(shè)備時，會產(chǎn)生功率損失，從而產(chǎn)生電能損耗。將配電網(wǎng)入口的電能量與配電網(wǎng)供給用電設(shè)備的電能量兩者之差就是配電網(wǎng)的電能損耗。電能損耗包括技術(shù)線損和管理線損。技術(shù)線損電量是在傳輸過程中直接損失在傳輸設(shè)備上的電量，管理線損電量則是在計量的統(tǒng)計管理環(huán)節(jié)上造成的電量損失。有資料表明，配電網(wǎng)損耗大約占整個電力系統(tǒng)損耗的50％左右，這些損耗將使電能成本增加，所以配電網(wǎng)降損節(jié)能是不容忽視的問題。

　　其一，產(chǎn)生技術(shù)線損的主要原因。變壓器運行結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致?lián)p耗過大；供電設(shè)備陳舊、老化導(dǎo)致線損嚴(yán)重；線路部分導(dǎo)線截面偏小，超供線路過長，電壓質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)；變壓器三相負(fù)荷不平衡，功率因數(shù)過低，造成線損過高；電能計量裝置造成的損耗。

　　其二，產(chǎn)生管理線損的主要原因。對理論線損計算的重要性認(rèn)識和對計算結(jié)果分析應(yīng)用的深度不夠；營業(yè)管理存在漏電、竊電等漏洞；少數(shù)管理人員責(zé)任心不強，抄表存在錯抄、漏抄等現(xiàn)象；現(xiàn)有的線損計算和線損管理軟件存在局限性，與實際情況存在差距。

2.1.2　配電網(wǎng)節(jié)能降損方法

　　配電網(wǎng)的節(jié)能降損應(yīng)從管理與技術(shù)兩方面著手：管理線損通過管理和組織措施來降低；技術(shù)線損通過各種技術(shù)措施來降低。

　　2.1.2.1　技術(shù)方面措施

　　（1）建設(shè)和改造農(nóng)村電網(wǎng)，實行規(guī)范化管理

　　積極采用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝，推進(jìn)電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和技術(shù)改造。調(diào)整不合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，更換高耗能變壓器；建立完善轉(zhuǎn)供電方案，縮短配電網(wǎng)線路的供電半徑；增大導(dǎo)線截面，減少線路阻抗；應(yīng)用合成絕緣子、氧化鋅避雷器等設(shè)備。

　　（2）選用節(jié)能型配變，降低變壓器損耗

　　在配電網(wǎng)建設(shè)改造工作中，均衡測算節(jié)能效益、投資價格等因素，合理選用節(jié)能型變壓器。

　　（3）按經(jīng)濟(jì)電流密度，合理選擇導(dǎo)線截面

　　綜合考慮建設(shè)、投資經(jīng)濟(jì)電流的密度、安全性等因素，合理選擇導(dǎo)線截面，優(yōu)化線路設(shè)計。

　　（4）優(yōu)化業(yè)擴(kuò)報裝，精確定位負(fù)荷中心

　　通過優(yōu)化業(yè)擴(kuò)報裝業(yè)務(wù)受理和現(xiàn)場勘查，精確定位負(fù)荷中心的最佳位置，避免或減少超供電半徑供電情況。嚴(yán)格按照農(nóng)網(wǎng)、城網(wǎng)線路供電半徑設(shè)計原則進(jìn)行電源選擇設(shè)計和現(xiàn)場勘查設(shè)計。

　　（5）消除三相負(fù)荷不平衡

　　采用技術(shù)手段（如使用調(diào)整不平衡電流無功補償裝置）消除三相負(fù)荷不平衡，減少線損損耗。

　　（6）提高功率因數(shù)，減少無功功率

　　通過合理配置無功功率補償設(shè)備，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，從而節(jié)約電能，降低損耗。

　　2.1.2.2　管理方面措施

　　（1）重視理論線損計算

　　理論線損計算是線損管理的一項重要內(nèi)容。對理論線損計算結(jié)果進(jìn)行分析，目的在于發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中的薄弱環(huán)節(jié)，找出存在的問題，明確降損主攻方向，有針對性的制定降損方案、采取有效措施，把線損降低到一個合理的范圍內(nèi)。

　　（2）規(guī)范線損管理制度，完善落實指標(biāo)管理

　　供電企業(yè)必須規(guī)范線損管理，及時發(fā)現(xiàn)和處理線損異常情況，防止線損異常波動，加強線損過程管理與控制。完善線損指標(biāo)管理，實行線損管理動態(tài)考核。完善線損指標(biāo)制度、執(zhí)行制度，建立企業(yè)線損計劃、指標(biāo)管理辦法，明確指標(biāo)的編制、分解、下達(dá)、控制、調(diào)整及考核評價要求，實現(xiàn)線損指標(biāo)分級管理及線損可控。

　　（3）嚴(yán)格抄表規(guī)范，力求合理計量

　　嚴(yán)格抄表規(guī)范，加強抄表例日管理，規(guī)范抄表行為，力求精確計量，切實提高抄表的實抄率和正確率。

　　（4）搞好營業(yè)普查，堵塞營業(yè)漏洞

　　認(rèn)真搞好營業(yè)普查、提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，堵塞營業(yè)漏洞，為提升企業(yè)規(guī)范化、精益化管理水平提供數(shù)據(jù)保障。

2.1.3　線損管理的創(chuàng)新方法研究

　　2.1.3.1　營銷系統(tǒng)線損管理輔助決策應(yīng)用研究

　　完善營銷管理系統(tǒng)線損管理，只有定位分析出線損偏高的真正原因，確定是管理線損還是技術(shù)線損導(dǎo)致的線損率偏高，才能進(jìn)一步的制定有針對性的降損措施。

　　（1）線損智能預(yù)警

　　根據(jù)趨勢分析定制出線損上限，在營銷系統(tǒng)統(tǒng)計線損上，固定日或周期性對線損進(jìn)行統(tǒng)計對比，線損超過上線則提示預(yù)警。通過線損預(yù)警管理手段，提前對可能出現(xiàn)的高損及負(fù)荷態(tài)勢發(fā)布預(yù)警，做好線損預(yù)測，提前布置落實預(yù)控防范措施，杜絕出現(xiàn)負(fù)損，避免線損大幅波動。

　　（2）線損智能分析異常處理

　　根據(jù)理論線損的計算，得出線損預(yù)估指標(biāo)值，指標(biāo)值與實際統(tǒng)計線損值進(jìn)行對比，根據(jù)差距實行等級預(yù)分析處理。

　　2.1.3.2　計量自動化系統(tǒng)集成應(yīng)用

　　線損的數(shù)據(jù)采集以計量自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)的抽取目前以固定日時間抽取，然后做線損統(tǒng)計，故障的發(fā)生沒能得到及時處理，造成電量損失，當(dāng)故障發(fā)生后第一時間告知相關(guān)處理人員，盡量把損失降到最低。計量自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控分析，達(dá)到線損異常快速預(yù)警的目的。

 

2.2　理論線損計算應(yīng)用研究

　　準(zhǔn)確的理論線損計算與分析，有利于擬定合理的降損措施，評估降損措施的實際效果，也便于制定科學(xué)的線損考核指標(biāo)和電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，進(jìn)而對線損管理工作起到指導(dǎo)和促進(jìn)作用。根據(jù)輸、變、配電設(shè)備的設(shè)備參數(shù)、負(fù)荷潮流、電網(wǎng)特性等計算得出的線損率線路理論線損。通過對線損率的分析，以判斷網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運行方式的合理性，供電管理的科學(xué)性，以便有針對性地采取降損措施，指導(dǎo)合理調(diào)整供電半徑、電流密度、供電電壓、潮流分布、變壓器負(fù)荷率、售電構(gòu)成等參數(shù)，以達(dá)到優(yōu)化配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運行方式。

　　理論線損率是指各省、地區(qū)供電部門對其所屬輸、變、配電設(shè)備根據(jù)其設(shè)備參數(shù)和實測運行數(shù)據(jù)計算得出的線損率。采用下式計算：

　　

　　理論線損電量為下列各項損耗電量之和（整個電力網(wǎng)電能損耗計算可以分解為如下元件的電能損耗計算）：

1. 35kV及以上電力網(wǎng)：35kV及以上交流線路及變壓器；

2. 20kV配電網(wǎng)：20kV交流線路及公用配電變壓器；

3. 10kV配電網(wǎng)：10kV交流線路及公用配電變壓器；

4. 6kV配電網(wǎng)：6kV交流線路及公用配電變壓器；

5. 0.4kV低壓網(wǎng)：0.4kV及以下電力網(wǎng)；

6. 其它交流元件：并聯(lián)電容器，并聯(lián)電抗器，調(diào)相機，電壓互感器，站用變等；

7. 高壓直流輸電系統(tǒng)：直流線路，接地極系統(tǒng)，換流站。

　　35kV及以上電力網(wǎng)推薦采用潮流算法進(jìn)行計算，在有條件的地區(qū)可結(jié)合能量管理系統(tǒng)（EMS）的狀態(tài)估計數(shù)據(jù)實施在線計算。其中，35kV線路及變壓器、110kV線路及變壓器、220kV線路及變壓器的電能損耗也可采用均方根電流法進(jìn)行計算。

　　2.2.1　10kV配電網(wǎng)理論線損計算方法

　　10kV配電網(wǎng)節(jié)點多、分支線多、元件也多，且多數(shù)元件不具備測錄運行參數(shù)的條件。在滿足實際工程計算精度的前提下，采用等值電阻法進(jìn)行計算，推薦采用基于配變?nèi)萘康牡戎惦娮璺ㄓ嬎恪Ｈ缗潆娋W(wǎng)含20kV及6kV配電網(wǎng)，可采用與10kV配電網(wǎng)相同方法計算。

　　2.2.2　0.4kV低壓配電網(wǎng)理論線損計算方法

　　0.4kV低壓網(wǎng)有三相四線制、單相制、三相三線制等供電方式，而且各相電流也不平衡；各種容量的變壓器供電出線回路數(shù)也不盡相同；沿線負(fù)荷的分布沒有嚴(yán)格的規(guī)律；同一回主干線可能有幾種導(dǎo)線截面組成等；同時又往往缺乏完整、準(zhǔn)確的線路參數(shù)和負(fù)荷數(shù)據(jù)。因此，要精確計算低壓電力網(wǎng)的電能損耗比較困難。一般采用近似的三種計算方法：臺區(qū)損失率法，電壓損失法和等值電阻法。推薦采用考慮負(fù)荷分類的基于實測線損的臺區(qū)損失率法。

　　2.2.3　理論線損與統(tǒng)計線損的創(chuàng)新應(yīng)用（見圖1）

　　建立理論線損信息系統(tǒng)的自動實時計算，通過與統(tǒng)計線損的數(shù)據(jù)指標(biāo)對比，實時監(jiān)控線損異常情況，滿足降損分析目標(biāo)。通過理論線損和統(tǒng)計線損的日、月、線路、臺區(qū)及分壓對比，可以快速發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計線損的異常情況，并快速響應(yīng)處理，減少電量損耗。

            

2.3　有序用電應(yīng)用研究

　　有序用電是通過法律、行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等手段，加強用電管理及電力需求側(cè)管理，改變用戶用電方式，采取錯峰、避峰、輪休、讓電、負(fù)控限電等措施，規(guī)范用電秩序，避免無計劃拉閘限電，將季節(jié)性、時段性電力供需矛盾給社會和用電企業(yè)帶來的不利影響降至最低程度。

　　2.3.1　有序用電的目標(biāo)

　　有序用電一方面要采取避峰措施降低電網(wǎng)的峰荷時段的電力負(fù)荷需求或錯峰增加電網(wǎng)的低谷時段的電力需求，以相對少的新增裝機容量實現(xiàn)電力系統(tǒng)總的供需平衡；另一方面，應(yīng)采取措施節(jié)省或增加電力系統(tǒng)的發(fā)電量，在滿足相同能源服務(wù)的同時實現(xiàn)節(jié)約社會總資源的消耗。總的目的就是實現(xiàn)將有限的電能資源加以高效利用，使社會效益最大化。一般都有以下主要目標(biāo)：確保電網(wǎng)安全運行和供電秩序穩(wěn)定；有利于電能資源的優(yōu)化配置；有利于提高客戶端用電能效，提高電能和電網(wǎng)設(shè)備利用率；提高供電企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平，主動承擔(dān)社會責(zé)任。

　　2.3.2　有序用電的相關(guān)措施及方案

　　目前有序用電的措施包括：錯峰用電、避峰用電、限電、緊急拉閘等。其中，錯峰用電主要將客戶高峰負(fù)荷推移到其他時段的調(diào)荷方法，包括日錯峰、周錯峰、年度錯峰（如高峰季節(jié)開展年檢）。具體手段有：調(diào)整生產(chǎn)班次、錯開上下班時間、周輪休制度、高峰季節(jié)和高峰時段檢修制度等；避峰是通過中斷負(fù)荷避開高峰用電；限電是在一定時段內(nèi)限制某些電力用戶（高耗能企業(yè)）使用電能；拉閘限電是根據(jù)各級調(diào)度機構(gòu)發(fā)布調(diào)度命令，切斷部分用電負(fù)荷的電力供應(yīng)。在電力緊缺情況下，用電企業(yè)根據(jù)電力緊缺情況，采取不同措施，緩解用電緊缺狀況。

　　（1）錯峰方案：對部分大客戶統(tǒng)一調(diào)整公休時間，實行“輪休制”。

　　（2）避峰方案：對部分大客戶連續(xù)性生產(chǎn)和商業(yè)單位調(diào)整生產(chǎn)班次，實行避峰用電，合理均衡全市用電負(fù)荷。

　　（3）削峰方案：在發(fā)電機組出現(xiàn)臨故修時，要求供電地區(qū)降低用電負(fù)荷時，利用需求側(cè)主站負(fù)荷管理系統(tǒng)或其他手段削減用電負(fù)荷。

　　2.3.3　內(nèi)部數(shù)據(jù)挖掘有序用電解決方案

　　有序用電輔助支持是基于人工制定的各類有序用電控制方案，利用現(xiàn)有計量自動化、SCADA系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)等數(shù)據(jù)，輔助制定最優(yōu)的有序用電控制方案，優(yōu)化電力資源配置，并在執(zhí)行過程中進(jìn)行實時監(jiān)控和告警，保障有序用電的執(zhí)行效率，事后對有序用電工作進(jìn)行評估分析以供決策支持。結(jié)合客戶的用電現(xiàn)狀、用電需求、生產(chǎn)模式、企業(yè)用電行為、電網(wǎng)運行狀態(tài)及負(fù)荷信息數(shù)據(jù)，分析有序用電控制方案的潛在優(yōu)化空間，提出有序用電方案的優(yōu)化措施，削減參與錯峰的企業(yè)數(shù)量，減少錯峰持續(xù)時間。在有序用電執(zhí)行期間，通過集成計量自動化、SCADA實時對比分析線路和用戶的實時負(fù)荷與未錯峰時的負(fù)荷，達(dá)到對有序用電情況實時監(jiān)控的目的，確保客戶錯峰平穩(wěn)執(zhí)行。

     

　　從內(nèi)部數(shù)據(jù)挖掘有序用電解決方案中可以看到，通過對內(nèi)部計量自動化系統(tǒng)、SCASA系統(tǒng)和營銷系統(tǒng)的共享數(shù)據(jù)中，根據(jù)可供電量、配網(wǎng)負(fù)荷信息、配網(wǎng)線損信息、客戶用電情況監(jiān)控、電價信息、客戶基本信息及客戶用電趨勢數(shù)據(jù)等分析得出有效的有序供電解決方案（如可供電量最大化、供電費用最大化、供電影響最小化等不同方案）。

2.4　需求側(cè)節(jié)能診斷及評估技術(shù)應(yīng)用

　　針對大用戶用電情況的管理是用電管理部門的工作重點，一般占總售電量的70 %左右。大用戶用電監(jiān)控系統(tǒng)研究分析大用戶的用電情況，對大用戶的用電狀況進(jìn)行評估，提出用電建議，指導(dǎo)用戶合理用電。對功率因數(shù)、三相不平衡率、負(fù)載率、峰谷用電比、用電變化情況等參數(shù)定義判斷閥值。根據(jù)閥值自動分析每個用戶的用電狀況，并給出初步建議，經(jīng)相關(guān)業(yè)務(wù)人員審核后形成個性化的用電指導(dǎo)意見。

　　系統(tǒng)實現(xiàn)在線監(jiān)測大用戶生產(chǎn)能耗動態(tài)過程，收集生產(chǎn)過程中大量分散的用電及能耗數(shù)據(jù)，及時分析和掌握各單位、重點耗電設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)節(jié)用電管理水平及電能消耗狀況，提供實時及歷史數(shù)據(jù)分析、對比功能，以發(fā)現(xiàn)能源消耗過程和結(jié)構(gòu)中存在的問題。通過優(yōu)化運行方式和用能結(jié)構(gòu)以及建立企業(yè)能耗評估、管理體系，實現(xiàn)合理用電、高效用電，提高企業(yè)能源效率水平。

　　系統(tǒng)可自動生成多種用電及能耗信息統(tǒng)計圖形、曲線和報表，為用戶提供全面有效節(jié)能信息，包括電能消耗結(jié)構(gòu)分析、用電成本分?jǐn)偂⒎骞扔秒姌?gòu)成等。評估某一節(jié)能措施的效果和關(guān)聯(lián)影響等，為節(jié)能管理和考核提供決策依據(jù)，對企業(yè)能源消耗結(jié)構(gòu)和方式的改進(jìn)、優(yōu)化提出方案和建議。

　　系統(tǒng)具有歷史用電/能效數(shù)據(jù)追溯和分析功能，可在不同時段下生成各種用電/能效數(shù)據(jù)報表和曲線，幫助用戶了解真實用電狀況，掌握最大負(fù)荷和最小負(fù)荷的發(fā)生時間，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)工藝、運行方式和用電結(jié)構(gòu)存在的深層問題，為實施錯峰填谷、改善三相平衡度，提高負(fù)荷率，降低用電最大需量提供依據(jù)。

　　實現(xiàn)在線監(jiān)測電能質(zhì)量和諧波分量，通過諧波分量圖和趨勢圖，使用戶及時了解真實用電環(huán)境，主動避免諧波危害和電能質(zhì)量問題的發(fā)生，降低供電系統(tǒng)諧波和無功損耗。

　　實現(xiàn)對在線用電的政策執(zhí)行情況實時監(jiān)控，根據(jù)其他系統(tǒng)如安全生產(chǎn)系統(tǒng)或調(diào)度系統(tǒng)的停電計劃相結(jié)合，如某大客戶是停電計劃企業(yè)名單，則在停電時間內(nèi)監(jiān)控其是否執(zhí)行停電計劃。

　　根據(jù)大客戶的用電情況，針對階梯電價、電力配網(wǎng)情況等提出合理的節(jié)能方案，配合制定合理的生產(chǎn)計劃，滿足用電企業(yè)在符合停電計劃的同時，又實現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)。

 

3　結(jié)語

　　本文從技術(shù)及業(yè)務(wù)管理的角度分析了配電網(wǎng)線損產(chǎn)生原因，總結(jié)了節(jié)能降損的技術(shù)和管理方法，并對云南電網(wǎng)公司在線損管理輔助決策應(yīng)用和創(chuàng)新方法進(jìn)行了介紹；對理論線損計算分析方法、理論線損計算應(yīng)用、有序用電應(yīng)用、應(yīng)用技術(shù)改善配電網(wǎng)電能質(zhì)量等方面進(jìn)行了總結(jié)。基于客戶服務(wù)角度，研究了大客戶能源效用評估機制以及智能電網(wǎng)背景下的合同能源管理、節(jié)能設(shè)備應(yīng)用等相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用。通過對配網(wǎng)節(jié)能降損應(yīng)用技術(shù)研究，為線損輔助決策，理論線損計算，有序用電，需求側(cè)節(jié)能診斷及評估技術(shù)工作提供有力的技術(shù)支撐。