楊曉亮 王璐

【摘要】配電網(wǎng)作為電網(wǎng)重要組成部分，具有很大的節(jié)能潛力，而配電設(shè)備的能效情況將直接影響配電網(wǎng)節(jié)能水平。本文在分析線損成因的基礎(chǔ)上，提出一種基于層次分析法的中壓配電網(wǎng)設(shè)備能效評(píng)估模型，并用熵值法分配權(quán)重。該成果為供電企業(yè)實(shí)際工作提供了指導(dǎo)性建議。

【關(guān)鍵詞】節(jié)能降損；10kV配電網(wǎng)；理論線損；管理線損

引言

能源是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境是我國(guó)的基本國(guó)策，推進(jìn)節(jié)能減排工作，加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略任務(wù)。為此，實(shí)施配電網(wǎng)綜合節(jié)能改造是履行社會(huì)責(zé)任的必然要求。

配電網(wǎng)直接面向廣大用戶是電力系統(tǒng)重要組成部分，其中變壓器、線路為配電網(wǎng)主要電力設(shè)備，其能效水平的高低直接影響配電網(wǎng)損耗的大小。因此近年來(lái)如何評(píng)價(jià)配電網(wǎng)設(shè)備的能效水平，如何提高設(shè)備利用率，怎樣通過(guò)技術(shù)措施來(lái)降低電網(wǎng)損耗成為此類研究的熱點(diǎn)話題。

1、配電網(wǎng)線損形成的主要原因

（1）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理

隨著城市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)速度與負(fù)荷增長(zhǎng)速度明顯不匹配。使得城市中、低壓電網(wǎng)結(jié)構(gòu)過(guò)于薄弱，10kV供電線路半徑過(guò)長(zhǎng)，卻多處于過(guò)載帶電狀態(tài)。同時(shí)低壓線路導(dǎo)線截面過(guò)小，供電能力不足，相應(yīng)的補(bǔ)償裝置配置不齊全等原因都導(dǎo)致了電網(wǎng)損耗過(guò)大的情況。

（2）配電設(shè)備不能處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)

最初的電網(wǎng)建設(shè)是建立在滿足供電需求基礎(chǔ)上了，因此在建設(shè)過(guò)程中造成了電力設(shè)備的嚴(yán)重浪費(fèi)，設(shè)備利用率低、線路損耗大，設(shè)備運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)，利用率較低。

（3）無(wú)功補(bǔ)償容量少

目前我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展呈劇增趨勢(shì)，為滿足各行各業(yè)用電需要，城市用電負(fù)荷不斷增加。其中工礦企業(yè)大量使用感性用電設(shè)備，這些設(shè)備在正常運(yùn)行中除了要消耗系統(tǒng)大量的有功功率之外，還要向系統(tǒng)吸收大量無(wú)功功率。迫使電網(wǎng)功率因數(shù)降低，系統(tǒng)無(wú)功功率的缺失加重了電網(wǎng)損耗的增加。

從上文分析得知，電力設(shè)備的能效水平是影響網(wǎng)絡(luò)損耗大小的關(guān)鍵性因素。本文將通過(guò)影響設(shè)備能效水平的各項(xiàng)因素，建立設(shè)備能效評(píng)估模型，通過(guò)指標(biāo)評(píng)價(jià)計(jì)算找出電網(wǎng)節(jié)能降損的薄弱環(huán)節(jié)，為建設(shè)節(jié)能型配電網(wǎng)提高改造及建設(shè)的理論支撐。

2、評(píng)價(jià)方法的選取及設(shè)備能效評(píng)估模型的建立

（1）評(píng)價(jià)方法對(duì)比

由于不同的綜合評(píng)價(jià)方法具有不同的工作機(jī)理，方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，所以它們主要應(yīng)用的范圍也有所不同。目前主要采用的幾類評(píng)價(jià)方法如下：

定性評(píng)價(jià)方法—專家評(píng)分法、德?tīng)柗品?，操作較為簡(jiǎn)單，能夠充分利用專家知識(shí)，但是主觀色彩強(qiáng)烈，并且多人評(píng)價(jià)時(shí)結(jié)論往往難以收斂。

信息論方法—信息熵理論評(píng)價(jià)方法、灰色統(tǒng)理論與灰色綜合評(píng)價(jià)方法等，排除了人為因素的干擾及影響，能夠反映評(píng)價(jià)對(duì)象的客觀信息，但是一般需要和主觀評(píng)價(jià)方法結(jié)合使用。

系統(tǒng)工程方法—層次分析法（AHP）、平分法、關(guān)聯(lián)矩陣法，方法簡(jiǎn)單易操作，只適用于靜態(tài)評(píng)價(jià)，但評(píng)價(jià)對(duì)象的因素一般不超過(guò)9個(gè)。

考慮到影響配電網(wǎng)設(shè)備能效的因素少且屬于靜態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)，同時(shí)在評(píng)價(jià)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)設(shè)備本身屬性及運(yùn)行的實(shí)際情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，因此選用層次分析法對(duì)設(shè)備能效進(jìn)行評(píng)價(jià)，并采用熵值法為各指標(biāo)分配權(quán)重。

（2）配電網(wǎng)設(shè)備能效評(píng)估模型的建立

中壓配電網(wǎng)設(shè)備主要有變壓器、線路及無(wú)功補(bǔ)償裝置，總結(jié)相關(guān)影響因素設(shè)立二級(jí)指標(biāo)為線路長(zhǎng)度、截面、裝接配變?nèi)萘?；變壓器型?hào)、容量；無(wú)功補(bǔ)償容量、安裝及投運(yùn)情況，并進(jìn)一步細(xì)化到三級(jí)指標(biāo)。

一級(jí)指標(biāo)包含線路、變壓器、無(wú)功補(bǔ)償三個(gè)方向。

二級(jí)指標(biāo)線路包含長(zhǎng)度、截面、裝接配變?nèi)萘浚蛔儔浩靼萘?、型?hào)；無(wú)功補(bǔ)償包含容量、安裝及投運(yùn)時(shí)間。

三級(jí)指標(biāo)線路長(zhǎng)度包含超長(zhǎng)線路占比、平均主干長(zhǎng)度達(dá)標(biāo)率、主干線長(zhǎng)度超標(biāo)線路占比；線路截面包含主干截面過(guò)小線路占比、線路經(jīng)濟(jì)截面；線路裝接配變?nèi)萘堪€路裝接配變平均容量、線路裝接配變總?cè)萘砍瑯?biāo)線路占比。變壓器型號(hào)包含變壓器高損變占比、變壓器高效型號(hào)占比；變壓器容量包含變壓器節(jié)能容量、非標(biāo)準(zhǔn)化容量占比。無(wú)功補(bǔ)償容量包含已安裝無(wú)功補(bǔ)償容量占比、已投運(yùn)無(wú)功補(bǔ)償容量占比；無(wú)功補(bǔ)償安裝及投運(yùn)時(shí)間包含無(wú)功補(bǔ)償安裝率、無(wú)功補(bǔ)償投運(yùn)率。

筆者選用山東某地實(shí)際配電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，依據(jù)評(píng)估模型計(jì)算該地區(qū)設(shè)備能效綜合得分為93.06，能效水平較高，主要體現(xiàn)在中壓配電網(wǎng)設(shè)備線路運(yùn)行情況較好，無(wú)功補(bǔ)償效率較高，但在變壓器方面能效水平較低，節(jié)能型變壓器使用較少且仍存在高損變，建議根據(jù)電網(wǎng)規(guī)劃情況逐年更換高損變。

3、結(jié)論

線損率作為供電企業(yè)的一個(gè)綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，能夠反映能源的有效利用及供電企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理水平。配電設(shè)備是配電網(wǎng)重要組成部分，其能效水平可直觀反映配電網(wǎng)節(jié)能水平。因此提高設(shè)備能效及利用率可以降低電網(wǎng)線損率，提高用電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。本文在分析線損成因的基礎(chǔ)上，提出一種中壓配電網(wǎng)設(shè)備能效評(píng)估模型，并成功應(yīng)用于山東省典型區(qū)域配電網(wǎng)，得出區(qū)域內(nèi)配電網(wǎng)設(shè)備在能效方面存在薄弱環(huán)節(jié)，通過(guò)計(jì)算分析，建議在以后設(shè)備改造中結(jié)合地區(qū)負(fù)荷增長(zhǎng)情況，以節(jié)能角度考慮對(duì)設(shè)備進(jìn)行更換，降低配電網(wǎng)損耗，提高設(shè)備利用率。

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