2011年第21期
DOI编码：10.3969/j.issn.1007-0079.2011.21.038
供电企业节能降耗主要措施分析
万立勇 陈朝仁 陈小伟
摘要：根据某地区电网特点和实例，探讨了供电企业能源损耗的主要构成及其原因，并从技术和管理层面上分析了供电企业主要节能降耗措施。技术措施着重就网架规划优化、无功配置优化、峰谷电价、无功电价政策、元件（变压器和线路等）的合理选择进行分析。管理措施中提出目前较为科学的指标考核体系和四分管理体系，从管理角度来有效降低损耗。
关键词：节能降损；无功电价；无功配置优化；四分管理
作者简介：万立勇（1983-），男，江西临川人，贵州大学电气工程学院硕士研究生。（贵州 贵阳 550003）陈朝仁（1972-），男，贵州兴义人，兴义市册亨县供电局，工程师。（贵州 兴义 552200）
基金项目：本文系贵州大学创新基金项目（编号：2010010）的研究成果。
中图分类号：F273 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）21-0072-02
近年来，随着能源紧缺和环境污染问题加剧，人们一方面把眼光放在大力开发可再生的绿色能源（包括风能、太阳能等）上；另一方面，更加重视节能减排的意义和地位。电力工业作为国家经济发展的重要支撑，随着电力工业规模日益扩大，电力工业自身的能源损耗和污染问题也日益突出。为此，电力行业成为落实国家节能减排的最重要领域之一，电力企业可以通过发、输、配、用各个环节节能降耗措施的落实，全面提高能源利用效率。供电企业作为电力行业中的关键性企业，承担着输送和分配电能任务并主导着发电企业和电力用户进行节能降损。供电企业在生产过程中产生的损耗主要为网损，占整个电力系统的比重很大。供电企业一直关注并着力于降低网损的老课题，但是收效不甚满意，部分地区降损幅度仍然较大。
本文依靠贵州省钟山县级电网收集2010年度本地区配网实际运行数据，从技术层面和管理层面上提出相应的节能降耗措施。以此为推广分析供电企业节能降耗的主要有效措施，在全面提高能源利用效率的同时提高供电企业生产效益。
一、网损分析
供电企业网损主要包括两大部分：变损和线损。网损是反映电网规划设计、技术装备和经济运行水平的综合技术经济指标。其中，变损即升降压变压器的铁耗和铜耗；线损是指在电能传输过程中所发生的全部电能损耗，是电力网综合电能损耗的统称，包括自然线损（电网在电能传送过程中不可避免的电能损耗）和管理线损。线损率是考核线损的一个重要指标，线损率=[（供电量 - 售电量）／供电量]× 100%。其中，供电量=[本企业统一核算发电厂上网电量 +本企业购入电量]；售电量=∑[所有用户的抄见电量]。我国电网综合线损率在10%左右。
通过统计得到的实际供电量和售电量之差为电网实际线损电量，称之为统计线损。由于统计线损含有管理线损部分，因此不能准确反映电网技术线损的实际情况，因此可以深入分析电网技术线损的构成与分布情况，找出电网的薄弱环节，有针对性制订节能降耗措施，从而提高电网的经济运行水平。
二、技术措施
电力节能技术措施重点在电网规划优化设计，优化调度模式，
合理布置可再生分布式电源，电网无功配置优化，改变用户用电方式，电力变压器降耗改造和经济运行，电力需求侧管理等。下面就节能降损的主要有效措施分优化运行方式和经济调度两大方面进行分析研究。
1.优化运行方式
（1）电网网架规划优化。城市配网可以通过电网规划建立合理的网架结构来降低线损，在满足“N-1”准则的配网，综合考虑近期、远期负荷密度，节能降损和区外电源受电通道等情况，从各个电压等级协调发展的角度，因地制宜地建设高压配电网，大力发展110kV网架及110kV直降10kV供电。
建设节能低耗符合环保要求的10kV配网。在中心城区以敷设电缆线路为主，配电站注重小型化、多布点原则。为了减小线损，提高用户末端电压水平，应采用中压配网延伸，进住宅小区，缩短400V配网供电半径。
（2）加强低压配电网的三相负荷平衡工作。低压电网如果在运行中三相负荷不平衡，会在线路、变压器上增加损耗，因此经常测量变压器和主干线路的三相电流，做好负荷的平衡工作，减少线损。三相不平衡负荷电流越大，损耗越大。三相负荷不平衡率 K（%）=Io/（IA+ IB+ IC）*100/100；一般要求配变出口三相负荷电流的不平衡率≤10%，低压干线及主要支线始端的三相不平衡率≤20%。一般来讲，低压网的损耗可以通过装设无功补偿、三相平衡等运行措施来解决。配电变压器优化的目标是小容量密布点，通过密布点以达到扩大中压网、萎缩低压网和缩短低压网供电半径，从而降低线损的目的。在设备选型时应以近中期负荷预测的80%作为容量选择的依据，确保全年大部分时间负载率维持在50%左右。在设计时要考虑配电房或高配室的预留，当负荷增长时可以投入第二台或第三台变压器及时调整配变低压侧三相负荷，使三相负荷不平衡率在合格范围内，可以减少由此造成的电能损耗。
（3）合理安排临时运行方式，优化停电检修计划，减少重复停电。输变电设备的停电改变了电网的正常运行方式，在相同的供电负荷下，增加了输变电设备的输送潮流和线损，对供电的安全可靠性也不利，因此调度运行部门应优化停电计划，缩短输变电设备停电时间和减少停电重复性，可采取优化月度停电检修计划，提前确
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电业论丛
中的可变线损将为最小。因此提高负荷率、缩小负荷峰谷差对降低线损有积极作用，如果积极推广和实行峰谷电价政策，依靠电价杠杆作用，使用户自觉调整用电负荷和用电时间，可以达到避峰节电效果。
（４）继续推行和完善现有的无功电价制度。实行无功电价制度可以减小输、变、配电环节的功率损耗，同时也降低了电网送受两端的电压差及电压波动，提高了电压质量、线路输送能力和系统安全稳定水平。随着国内经济的快速发展，负荷水平不断提高，电网规模不断扩大，文献[7]已经不能满足节能降耗的要求，通过提高减收电费比例和细化考核标准、考核实时功率因素等手段来完善现有无功电价政策来协调供、用双方利益，激励用电企业继续投资无功补偿，不断提高电力需求侧无功补偿自给水平，推动国内电网节能降损水平的进一步提高。
3.加强设备和电网改造
（1）合理选择导线截面和缩短供电半径。输电线路的电能损耗与线路电阻和输送电流的平方成正比，减小线路电阻和电流，均可降低线损。减小线路电阻的主要方法是增加导线截面面积和缩小线路长度。因此，在电网规划、设计、改造中合理地选择输电线路的导线截面和路径，使变电站位置能尽量位于负荷中心以缩短供电半径。主干线线径宜大于次干线、次干线线径宜大于分支线原则，防止卡脖子情况发生。
（2）合理使用变压器，减小变损。高损变压器技术落后、损耗大，应予以淘汰更新为低损耗节能变压器。对于农网中暂不能更新的无调压能力的旧式变压器可采用增加调压器的办法。新建变压器优先选用S11以上的自冷、低损耗、低噪音的节能变压器。城网努力发展紧凑型、小型化、无油化、智能化设备；农网积极采用有载调压主变变压器，对于农网110kV的主变压器和容量在5000kVA及以上的35kV主变压器均应优先采用有载调压装置。配电变压器应按“小容量、多布点”原则进行配置。公用配电变压器单台最大容
（a）未加无功补偿
定和细化周停电计划及严格审批临时停电计划的工作程序，最大程度地减少停电操作次数，提高供电可靠性，降低线损。
2.电网运行的经济调度
电网经济调度是以电网安全运行为基础，以降低网损为目标的调度方式。电网经济调度是按电网经济运行的科学理论，根据电网经济运行方式软件和经济调度软件定量计算结果全面实施电网经济运行的调度方式。
（1）优化调度模式。要调整发电调度规则，实施节能环保，经济调度。在优先考虑可再生能源和低能耗机组发电基础上合理安排地方电厂的发电计划和出力曲线，做好分区分层有功和无功功率平衡，避免无功功率长距离输送和多电压等级之间环网运行造成高低压环流引起损耗。为此，各供电企业应制订调度规划，以节能环保、经济为标准，确定各类机组的发电次序和时间，优先调度低能耗机组发电，或直接按照能耗标准调度，激励发电企业降低能耗，减小高能耗机组的发电量。
（2）优化电网无功电源出力。无功功率不对外做功，但并不是无用功率。在电力系统中传输有功功率过程中需要无功功率的支持，用于电气设备中建立和维持磁场，完成电磁能量的转换。由于电网中无功潮流的流动将在线路和变压器等相关设备上造成有功损耗，从而影响到电力系统的经济运行。因此，优化无功电源无功出力可以提高系统运行经济性，达到节能降损目的。
无功功率在输电及配电线路上输送将造成有功网损和无功网损，故无功功率不适宜大量和长距离的传输，一般可根据分区分层就地平衡的原则进行补偿，采用集中补偿和分散补偿相结合的方式，高压配电网一般在变电站集中补偿，中压配电网多采用分散补偿方式。合理进行无功补偿，降低配网损耗投资小且见效快，具有非常大的经济效益和社会效益。
量干式配变不宜超过800kVA，油浸式配电变压器容量一般不小于630kVA。配电变压器容量与用户用电设备容量之比控制在1∶1.5左右为佳，防止出现“大马拉小车”或“小马拉大车”的现象。实践表明：变压器实际负荷控制在其额定容量的60％是最经济的运行方式，超过或低于这个指标运行都会增大变压器的电能损耗。如配电变压器的负荷率经常低于40％，则应更换容量较小的变压器。如果变压器经常过负荷运行则应换成大容量变压器。要根据负荷特点，灵活地配置配电变压器容量。例如对于峰谷差比较大、负荷率经常低于30％～40％的负荷，变压器配置不宜配置一台，为了降低变压器的损耗，可按照总容量要求配置两台容量相等的变压器，使两台配变容量之和等于总容量。负荷低谷时，一台配变运行，一台配变备用；负荷高峰时，再投运另一台变压器，两台变压器并列运行时间。这样将大大减少变压器的损耗。
三、管理措施
在配电网络的实际运行中，由于管理因素造成的损耗，如因用户电能表的误差或互感器配比过大，使电能表读书偏小；因人员疏忽，对用户电能表的读数漏抄、错抄、错算、带点设备绝缘不良造成的漏电，甚至因无表用户及窃电等造成的电能损失。因这类损耗规律不明，称之为管理线损。
（下转第76页）
（b）未加无功补偿
图1 简单输电线路传输功率图
U2为线路末端电压，从
式中可以看出，进行无功补偿后网损会大幅度下降。但是并非补偿得越多越好，因为补偿的是容性无功，如果过补偿了就需要系统发出一定的感性无功来达到无功功率的平衡，这样就降低了发电机的发电效率。故无功电源布置和装设容量十分关键。
（3）实行峰谷电价提高负荷率，调节负荷曲线。在负荷高峰期间，输变电设备输送电流增大随负荷电流平方成正比关系的线损也增加，负荷降低会使输送电流减小，线损也会减小，对负荷率和线损的相互关系进行分析表明，如果电网负荷率为100%，线损组成
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立一名兼职成本核算员负责部门成本控制，掀起了全员参与成本控制的高潮。通过自己组建防腐队、修旧利废、实行车辆公里票、部门费用定额等形式，每年节约成本费用近百万元。
6.温暖之家
以满足员工需求为载体，建设温馨和谐的“温暖之家”，致力于为员工解决燃眉之急、当前之难、后顾之忧。以工会组织为依托，采用自主管理的方式组建各类球队、电声乐队、舞蹈队等群体组织，通过举办运动会、趣味比赛、文化艺术节等活动，丰富员工的文化生活。出台了《感恩孝亲管理办法》、《爱心基金管理和使用办法》，引导员工善于感恩、奉献爱心、履行责任。感恩孝亲活动是采用员工每月自愿拿出孝亲款50元，局工会每月奖励员工孝亲行为50元，一并存入员工个人孝亲爱心账户，年底由局工会送达员工指定受益人（一般为父母）手中，让受益人更加支持员工的工作。2009年共发放感恩孝亲款352400元、慰问救助金27000元、爱心捐款45120元。此外，重点关注特殊群体，定期组织体检，每年都发放健康书籍，让员工分享企业发展成果，切实感受到工会组织的温暖和关怀。（上接第73页）
供电企业可以对所辖电网采取包括分压、分区、分元件和分台区的网损管理在内的“四分”管理方式，加强营销管理，严格执行抄表制度，加强用户无功管理、增加无功补偿容量、提高功率因数等，把网损管理具体落实到每一条线路、每一个台区落实到具体的考核指标上。
1.节能降耗指标考核
应加强网损管理小指标的监督力度，对以下指标进行考核：线损率指标（包括综合线损率、各电压等级电网线损率及有损线损率、分线分变线损率、单台区线损率），母线电量不平衡率的合格率，变电站站用电指标完成率，台区有功/无功计量装置覆盖率，低压集中抄表系统覆盖率等。
2.计量和抄表管理
（1）计量点的设置。计量装置的装设应满足线损四分统计分析的需要，以下位置必须安装计量装置：10（6）kV环网线路开环点宜装设双向计量装置，双电源、多电源供电用户应装设两套及多套计量装置，两个供电营业所之间的互供电点须装设双向计量装置。据网损四分管理的实际需要，应设置计量点如下：网级关口计量点、地方电厂关口计量点、变电站内各计量点（包括10（6）kV馈线关口计量点、站用变计量点等）公专用变压器用户计量点、单三相低压用户计量点。
另外，计量点新增、变更和废除应及时确定和发布新增或变更的即将投运的计量点和相应电能计量装置的技术参数，确保各单位供、售电量统计关口的完整性和及时性。
（2）线损四分抄表管理应制订阶段性计划，使配电变压器及以上各计量关口月初00：00点抄见电量比例尽量达到100％。合理安排售电量抄表时间，尽量减小供售电量统计不同期的影响，准确反映线损情况；应严格按规定的抄表周期进行，对每一抄表区域规定固定的抄表日期，不得随意变更；须将同一台区的用户编排在同一抄表册，由专人对同一台区总表及用户表一天内同步抄表；抄表人员在抄表时应对抄表现场如表箱、封印情况进行详细的检查，发现问
7.特色小家
以创建特色班组为载体，建设彰显班组个性的“特色小家”，致力于让“家”的温暖传递到企业的每一个角落。按照“注重引导、激发活力”的原则，在班组中率先引入6S管理，增设了统一的VI标识，建立了文化室、荣誉室、文体活动室、愿景墙和文化长廊等特色文化阵地，还为每个班组配备了各类书籍，积极开展“读书漂流”活动。通过设立软课题专项资金，并加大研究成果的奖励，使一批技术攻关、管理创新的QC团队应运而生。元村供电所的6S管理实现了人与设备的和谐发展，谷金楼供电所2009年靠团队协作实现全年零障碍，生产技术部通过“大墙会议”将计划停电执行率由60%提升到85%，信息中心拥有自主知识产权的“配变远抄及防盗预警系统”荣获中电联“电力行业防治窃电管理及技术应用优秀成果奖”。通过大力实施绿化、美化、亮化工程，基层站所清新亮丽、布局合理，办公区窗明几净、规范整洁，生产区设备工具排列整齐、摆放有序，生活区环境优雅、温馨安宁……成功打造了一批安定和谐、文明美好的特色班组。
（责任编辑：王祝萍）
题即时上报有关部门。同时防止或减少错抄、漏抄等现象。
四、结语
电网网架结构不尽合理，经济运行水平较低、高损老旧设备较多，管理水平不高，无功配置与投切失灵或虚设等是供电企业损耗的关键所在。为此，其一，可以分析本地区电网的主要损耗点，结合推行适合本地区的无功电价制度和峰谷电价制度，通过负荷的调度和设备的经济运行，充分挖掘技术技术经济潜在优势进行节能降损；其二，对现有设备进行更新改造，对于老化线路进行技术经济分析，对其进行改造并增设无功补偿装置，进行无功优化，提高设备的功率因数，减少无功损耗；其三，加强电网改造的技术措施以及用电管理力度，推行线损四分管理，完善计量点配置，更新计量装置，最大限度降低管理线损。在电网的规划建设、技术改造、调度运行等工作中要将节能降耗和经济运行作为一项必要内容来考虑，吸收和引进先进、成熟的技术手段和设备，加大新型节能技术和设备的应用推广。
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（责任编辑：王祝萍）
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