低功耗设计论文范例6篇

低功耗设计论文

低功耗设计论文范文1

关键词:10kV配电网;节能降损;无功经济当量;技术线损

0 引言

随着社会及企业经济效益意识的不断提高,电力系统运行的经济性、安全性也面临更高的要求,降低损耗、节约电能日益成为整个社会尤其是供用电企业关注的课题。

自1998年农村电网建设和改造工程实施以来,我国农村电网健康状况虽得到明显改善,但随着农村经济的快速发展,对农网的供电能力和供电质量提出了更高要求,建设具有坚强、智能特征的结构合理、技术实用、供电质量高、电能损耗低的新型农网迫在眉睫。

电网损耗是各电压等级电网运行经济性的综合体现,不仅与元件参数、传输功率和运行电压等方面有关,还受电网运行方式和电能质量的影响,而且由于各电压等级的组网方式与运行模式均有较大区别,各电压等级电网的损耗也呈现互不相同的特性。作为电网重要组成部分的配电网,它直接面向广大用户,如何准确、有效地计算线损率,提高配电网损耗计算精度,成为广大学者关注焦点。

1 电网技术损耗形成原因

现代电网的网络损耗电量主要分为理论损耗电量和管理损耗电量。

(1)理论线损电量:理论线损电量可以通过技术措施予以降低,且可通过计算得出。其中,包括变压器的铁损、铜损;输、配电线路中的损耗;电网其他电气元件的损耗等。这部分损失与网络的构成、网络运行的技术状态、运行方式、电气设备的质量等有关。

(2)管理线损电量:管理线损电量是与网络维护管理水平有直接关系的一种电量损失,其可以通过加强用电管理、加强企业管理制度和规范员工工作制度予以降低。

1.1 技术线损形成原因

(1)网架结构不合理

近几年城市负荷增长速度明显快于城市电网建设速度,然而电网建设改造资金又严重缺乏,使得电网发展不能与负荷发展相匹配,出现长期滞后的局面。致使中、低压配网网架结构薄弱,线路老化严重,供电半径过长,许多10 kV线路长期处于满载及过载状况,尤其是居民区低压配网配置水平偏低,容量不足,低压引户线年久失修,导线截面小,进而导致电网线损增加[1]。

(2)配电设备不能处于经济运行状态

以往的配电网建设多半考虑满足地区负荷增长的要求,并未考虑电网节能问题,造成配电设备的资源浪费,设备利用率低、损耗大,主要体现在:

① 变压器未能采用节能经济容量,造成容量冗余,损耗增加;

② 变压器未能采用经济负载运行,由于电力系统具有时变性,有时变压器处于轻载或完全处于空载状态,这使运行时变压器损耗增加;

③ 线路未能采用经济截面积及经济输送距离,致使加大设备损耗的同时也加大了设备投资。

(3)三相负荷不平衡

配电线路中经常会出现三相负荷不平衡的情况,若不平衡度超出规程规定不得大于20%的范围,就会导致中线电流增大,从而导致线损增加。

(4)无功补偿率低

随着我国电力事业的迅猛发展,城市电力需求不断增长,工矿企业大量采用感应电动机和其它类感性用电设备,除吸收系统的有功功率外,还需要电系统供给大量的无功功率。电网功率因数低下,加大了负荷所需的无功功率,进而增加了线路和变压器中有功功率和电能损耗[2]。

(5)理论计算精度低

配电网面向客户,节能降损潜力巨大。线损理论计算是优化电网结构、降低线路损耗、制订线损率计划的科学工具。理论线损率是以代表日实际测录取得各元件的负荷及运行电压等参数为基础,对整个电网中每个元件的能耗进行计算得到。10kV配电网损耗的计算方法有很多,通常采用近似简化算法,如均方根电流法、最大电流法、等值电阻法等。但这些传统方法对计算网络和数据进行了一些假设、等效和简化,从而影响计算结果的准确性,电阻等效的方法不同,计算精度也不同。本文通过对常用方法的比较,为了提高损耗计算精度,考虑无功对系统损耗的影响,提出一种考虑无功经济当量的线路损耗计算方法,并通过实例验证了其实用性及有效性。

2 配电网损耗理论计算方法

技术理论线损计算:通过收集配电网设备及运行数据,利用计算机软件模拟实际电网情况,计算电网线损。其中技术线损根据不同电压等级,又有多种计算方法。

2.1 高压配电网线损理论计算方法

高压网络大多采用潮流计算方法,35kV及以上电网潮流计算式由发电机和负荷功率推知电流、电压的过程,从而可得知各个35kV及以上电网元件的有功损耗及35kV整个电网的有功损耗。

对于35kV的线路及变压器、110kV的线路及变压器和220kV的变压器也可采用变压器及线路损耗公式计算方法,按元件逐个计算电能损耗。

2.2 10kV中压配电网理论损耗计算方法

中压网络主要采用等值电阻法与潮流法相结合的方式,由于10kV配电网节点多、分支线多、元件多,数据不易收集,采用等值电阻法容易实现对线损的理论计算,通过软件模拟选取最大负荷时刻或平均负荷时刻的电网状态,基于潮流结果计算网络损耗。

等值电阻法的基本思想是:整个10kV配电网的总均方根电流流过等值电阻Rdz所产生的损耗等于10kV配电网内全部配线可变损耗和全部配变负载损耗的总和。其中等值电阻法又分为基于配变容量的等值电阻法和基本配变电量的等值电阻法。

(1)基于配变容量的等值电阻法

在配网的线损计算中,其基本思想就是根据能量等值的原则将把整个配网等值为一个电阻Rdz,这样整个配网的总均方根电流Iif流过等值电阻Rdz所产生的能量损耗等于全部配线可变损耗和全部配变的负载损耗的总和。

(1)

其中:P0i为i第台配变的空损(MW),m为全网配变的台数,T为运行时间。

均方根电流由T时段平均电流得到: ; Ks为首端电流波形系数;rTdz和rLdz表达式如下:

(2)

(3)

其中,ri是第i个节段线路经过修正后的运行电阻值。

(2)基于配变电量的等值电阻法

在计及配变实际负荷率后,配变等值电阻rTdz和配线等值电阻rLdz计算式可写成:

(4)

(5)

其中,ki为各台变压器的负荷率。整个网络的损耗同公式(1)。

2.3 低压配电网理论损耗计算方法

低压网络通常采用台区损耗率法或电压损失率法,台区损耗法主要将低压网负荷性质分为城区网、郊区网及农村网,再将每种性质的低压网按负荷类型分为重负荷、中负荷、轻负荷三类。对每个负荷类型,分别抽取若干个典型台区,即供电负荷正常、计量齐全、电能表运行正常、无窃电现象的数个台区,对其在计算时段内的线损进行实测,从而获得这些台区的单位配变容量的电能损耗值(MWh/MW)。再将这些值分别应用于具有相同负荷性质和相同负荷类型的其他台区,分别计算其电能损耗。最后对三种负荷性质低压网的电能损耗进行求和,得到全部低压网的电能损耗。

电压损失率法只要求简单的电压运行数据,通过电网的送端电压和末端电压,计算电压损失率进而计算电网损耗率。采用电压损失法,避免了难于整理的电网结构数据,既简便易行又相对合理[3]。

3 考虑无功经济当量的损耗计算方法

对于计算方法的改进,更多的关注于技术线损计算方法,而现有的计算理论往往以有功损耗作为整个电网的损耗,忽略了无功对电网损耗的影响。

电力系统的电气设施(线路、变压器、电动机等)在运行中,都要消耗一定的无功功率,这些无功功率在电网传输过程中,不但会增大电压损耗,影响电压质量,而且会使电网的电能损耗增大,影响电网的经济运行。因此通常考虑通过采用加装电容器的方式对电网无功进行补偿,以提高电网的经济运行水平。考虑无功功率,电网损耗就不能只考虑有功损耗,还要加入无功损耗,以综合损耗的形式,考虑电网的整体损耗[4]。

变压器有功损耗,数据采用最大负荷时刻有功值。

电网无功补偿前后,无功经济当量确定方法如下。

电网在正常运行时,有功损耗为

(13)

(14)

4 实例验证

4.1 典型线路的选取

本文以某一回10kV线路为例,计算线路损耗,验证该方法的正确性,并与现有其他计算方法进行对比,验证其准确性。

按照线路功率因数最小、供电半径最大、线路所带配变最多等原则。最终选定A作为典型线路进行计算、分析。

A线路主干线长度为12.46km,主干型号为JKLGYJ-240;线路公用配变共45台,容量3600kVA,专用配变23台,容量4370kVA,线路功率因数为0.84。A线于线路上及配变上均装设无功补偿装置,其中线路上配置无功补偿装置300kvar,配变装设908kvar。

4.2 典型线路损耗计算

(1)时刻潮流法

线路配变最大负荷时刻有功情况如表3-1所示。

表3-1 线路配变最大负荷时刻有功情况

考虑系统时变性,运用采用系统最大负荷时刻所对应的电网状态,结合CEES电力系统仿真软件模拟,进行线路损耗计算。具体计算结果如下:

通过计算得出10kV平台线的线路损耗功率为72.306kW。2012年长清区最大负荷利用小时数为3260小时,通过公式计算,得出全年负荷最大损耗小时数τ 为1850小时。则总损耗电量为:

(2)考虑无功经济当量损耗计算法

通过第三节公式,并结合CEES进行网络模拟计算,确定无功经济当量KQ为0.18,有功经济当量KP为0.36。同样采用最大负荷时刻线路数据计算,得出系统有功损耗为72.306kW,系统无功损耗为126.743kvar。

通过计算得出综合损耗为:

2012年A线的年供电量为11026761kW.h,年售电量为496203.32kW.h,线路年损耗为606472.68kW.h,线损率为5.5%。对比实际测量的损耗电量,时时潮流法线损率为12.1%;考虑无功经济当量计算线损率为2.03%。通常情况下理论线损计算会比统计线损计算值小,很显然时时潮流法虽然考虑了系统的时变状态,但对于无功潮流比较大的线路,由于缺少无功损耗考虑,损耗电量的计算误差就比较大。

5 结论

线损是供电企业一项重要的经济技术指标,也是衡量供电企业综合管理水平的重要标志。配电网相比于输电网,节电潜力巨大,降损节电量多。

本文从电网各个方面分析了技术线损形成原因,总结了高、中、低压配电网线损计算方法。由于电力系统的电气设施在运行中,都要消耗一定的无功功率,而在配电网线路损耗计算中,往往忽略了无功损耗。因此,本文提出一种考虑无功经济当量的配电网损耗计算方法。经过采用实际运行数据进行计算,并与时刻潮流法进行对比,考虑无功经济当量的线损计算方法较为合理且计算结果更为接近实际测量值。计算结果验证了该方法的有效性和实用性,为线损的理论计算提供了一种新方法。

参考文献

[1]武永强.电力网电能损耗成因分析及降损措施[J].内蒙古电力技术,2005,23(5):33-35.

[2]胡景生,胡国元.配电网经济运行[M].北京:中国标准出版社,2008.

[3] 温步瀛,陈冲.改进最大电流法的配电网损耗计算([J].福建工程学院学报 ,2004,2(1):1-3.

[4] 陆 昱.无功优化及中低压电压无功控制设备的应用[D].上海交通大学,上海,2009年.

[5]袁宗才.线损结构分析及其应用[J].电网技术,2005,9(6):45-46.

[6] 刘健,毕鹏翔,杨文宇,程红丽.配电网理论及应用[M]. 北京:中国水利水电出版社,2007.

低功耗设计论文范文2

【关键词】:技术措施 管理措施

中图分类号:F407 文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)05-0011-01

线损不仅包括电网传输中的电能损耗,也包括由于系统运行方式、计量误差、偷漏电等造成的一切不明损失,在统计上通常用供电量与售电量的差额来度量,供电企业降损的任何一种努力,都会通过线损降低得以体现。电力作为一种特殊的商品,不可能象其他商品一样用废品率、运输成本等指标来评价,而只能通过比较供电量与售电量的差额来衡量,这其中有线路本身损耗等合理线损部分。所以降损必须从技术降损和管理降损两方面进行,技术降损是基础,管理降损是关键。本文主要从以下两个方面就如何加强降损节能管理工作进行探讨。

一供电企业降低线损的技术措施

(一)加强配电网络的无功管理,提高电网的电压质量

功率因数反映的是用电设备消耗一定有功功率与视在功率的关系,功率因数是供用电系统的一项重要技术经济指标,用电设备在消耗有功功率的同时,还需大量的无功功率由电源送往负荷,功率因数反映的是用电设备在消耗一定的有功功率的同时所需的无功功率。提高功率因数,减少无功损耗的途径有以下两个方面:

一是提高自然功率因数。提高电气设备的自然功率因数,主要是:通过合理选择供、用电设备的容量和型号;推广使用节电新产品和新技术;及时停用空载设备来减少电力网中各个部分所需的无功功率,特别是减少负载的无功消耗。

二是采取人工无功补偿提高功率因数。采用人工无功补偿,可以有效地降低电力网的线损,改善电压质量,提高配变供电能力和用电设备的出力。

(二) 改善供电电压水平,保证电力网的合理运行电压

电力网的运行电压对电力网中元件的空载损耗均有影响。一般在35kV及以上供电网络中,提高运行电压1%,可降损1.2%左右。提高电网电压水平,主要是搞好全网的无功平衡工作。

在10kV配电网中,由于空载损耗约占总损耗的50%~80%,特别是在深夜时,因负荷低,则空载损耗的比例更大,所以应根据用户对电压偏移的要求,适当降低电压运行。?对于低压电网其空载损耗很少,宜提高运行电压。

由此可见,在电网运行中,大量采用有载调压设备可以在不同的负荷情况下合理地调整电网的运行电压,进而降低线损。

(三)确保变压器经济合理运行

所谓变压器的经济运行是指它在运行中,所带的负荷通过调整后达到合理或基本合理值,此时,变压器的电功率损耗达到最低值,效率达到最高值。这一运行状态(变压器负载率为40%~60%之间)就是变压器的最佳经济运行区。这是降低变压器和电网电能损耗的重要措施之一。

二供电企业降低线损的管理措施

管理线损是由计量设备误差、管理不善以及电力元件漏电引起的电能损失。

由于这种损失无规律可循,又不易测算,通常又称之为不明损耗。在农村供电所的线损管理中,管理线损是左右线损的一个重要因素。因管理不到位,形成的电能损失在整个线损中占有较大的比重。

(一) 成立组织机构,制订严格细致科学的台区承包措施

建立线损领导小组和各分片线损管理员组成的降损专项小组,每月定期召开线损分析会,仔细分析线损高的台区,线损低的台区也不例外,高的要降低,低的要更低,找出问题的关键所在,并及时采取有效措施进行解决。

(二) 进行高、低压线损的理论计算

为了制定合理的线损指标,应对电网的理论线损率进行计算,特别应开展低压理论线损率的计算。根据现有电网接线方式及负荷水平,对各元件电能损耗进行计算,以便为计算线损提供科学的理论依据,不断收集整理理论线损计算资料,在整理出线损理论计算的基础数据后,利用切实可行的线损理论计算软件对电网进行高、低压线损理论计算。

(三) 建立线损分析例会制度

每月定期召开线损分析会,分析影响线损率的主要因素,从中找出相应改进措施以确保取得最佳的降耗目标和经济效益。线损分析例会应重点做好以下几个方面的对比分析:一是实际线损率与理论线损率的对比。如果实际线损率过高,说明电力网漏电严重或管理方面存在的问题较多,或许两个方面都存在问题。二是当前水平与年平均水平的对比。三是计量总表与分表电量的对比。搞好电能的平衡分析,监督电能计量设备的运行情况,确保计量装置保持在准确运行状态。四是线路或设备之间、季度和年度之间、各条线路之间的线损综合对比。

(四) 加强抄表管理

严格执行抄表制度,抄表员每月严格按例日抄表,不准随意变更抄表时间。抄表员与用户侧接触最多,应利用每次机会,坚持杜绝抄表不到位,错抄、漏抄等现象的发生,并仔细查看计量装置的完好情况,是否有表计、CT烧毁、接线错误等计量故障或窃电、违章用电现象的发生。也可以尝试换人抄表,防止跑熟了难免出现一些细小问题,起到互查互督,于己于人,于公于私,有利无害,同时加大稽查力度,抄表工作不仅仅是为了抄表而抄表,还要对铅封是否完好,电量是否异常等情况进行统计分析,从中查找问题,并及时处理解决。

(五) 规范计量管理,确保计量装置接线的正确性和计量的准确性

电能计量装置的准确与否,是线损率准确与否的前提。对电能表的安装运行管理工作要严肃认真,有专人负责,做到安装正确合理,按规程要求定期轮换校验,保证误差值在合格范围内并尽可能降低;规范计量箱的安装位置,缩短馈线距离,加大馈线截面积;严格铅封制度;配表防止小容量大计量。

(六) 加强营业普查及稽查工作,杜绝跑冒滴漏情况的发生

低功耗设计论文范文3

【关键词】电气工程 节能设计 降低电能消耗

1、引言

根据国家统计局网站公布《2014年国民经济和社会发展统计公报》,2014年全国房屋新开工面积为17.96亿平方米,其中住宅新开工面积为12.49亿平方米。住宅建筑总量依然增长迅猛,如何有效的进行建筑电气节能设计,以便能够大幅度降低电能消耗逐渐成为人们关注的焦点。根据供配电系统的构成形式,分别从变压器节能设计、配电线路节能设计、节能设计、电器设备节能设计这几个方面进行论述。

2、电气节能设计

2.1变压器的节能设计

变压器损耗包括有功功率和无功功率损耗两部分。其中有功损耗又分为铁损和铜损,铁损与变压器的铁心材质有关,铜损与负荷电流平方成正比。有功损耗计算式为P=P0+β?PK(其中P为有功功率损耗,P0为铁损,β为负载率,PK为铜损);变压器的无功损耗由两部分组成,一部分是励磁电流即空载电流造成的空载无功损耗,它与铁芯有关;另一部分无功损耗指一、二次绕组的无功漏磁电抗损耗,其大小与负载电流平方成正比。无功损耗计算式为Q=Q0+β?QK(其中Q为无功功率损耗,Q0为空载无功损耗,β为负载率,QK为无功漏磁电抗损耗)。

变压器产品由第一代热轧硅钢片变压器发展至第二代冷轧硅钢片变压器,第三代低损耗节能变压器,第四代非晶合金铁心变压器,变压器铁损和空载无功损耗逐代下降。根据计算负荷容量,选择负载率,当正常使用时变压器负载率低于30%时,变压器损失率会很高(变压器损失率为变压器损失与变压器输入功率之比),可能会出现“大马拉小车”的情况,需要通过变压器损耗计算比较小一级同类型变压器,选择损耗最小的变压器;当负载率大于80%时,同样通过变压器损耗计算比较大一级同类型变压器,选择损耗最小的变压器。由此可知选择节能变压器,合理选择负载率,可以降低变压器损耗,使得变压器更为节能。

2.2配电线路的节能设计

配电线路损耗P1=3P?RL/(U?cos?φ)(其中P1为配电线路损耗,P为计算负荷,R为线缆单位长度电阻,L为线缆长度,U为系统额定电压,cosφ为功率因数)。

由于铝芯线缆电阻率约为铜芯线缆的1.6倍,在线缆相同截面时,铜芯线缆单位长度电阻R值更小。当变配电室的位置接近负荷中心时,供电半径小,可以使得负荷中心线缆长度L值变小,反之则相反;在供电负荷中有很多感性设备,它们使得配电系统功率因数cosφ变小,从而增加了配电线路损耗,在住宅建筑中这些感性设备主要是一些满足住宅建筑功能的被套电气装置,我们一般采用配电室集中设置无功补偿装置的措施来提高功率因数cosφ。

2.3照明节能设计

当前照明节能所遵循的原则是必须保证有足够的照明数量和质量的前提下,尽可能地做到节约照明用电,这是照明节能的正确原则。利用高效照明电器产品替代低效照明电器产品,如在满足相同照度要求时,所使用的LED照明灯具功率低于一般荧光节能灯具,LED照明灯具的使用寿命更长。在无人长时间停留的场所,如楼梯间和地下室走道等场所,采用自动控制型灯具,可以有效降低照明灯具用电总量;还应充分利用天然光的方式,如适当增大开窗面积,小区道路灯具采用太阳能供电灯具,达到节能的效果。

2.4电器设备节能设计

电器设备节能主要是从采用交流接触器节电技术,采用高效率电机,采用变频调速技术这几方面实现的。电机效率为输出功率与输入功率的比值,效率越高的电机,电机损耗约低,所以高效电机更节能。对于水泵风机需要调速的,采用改变风门或阀门的开度进行控制,效率很低,而采用变频调速控制,当流量减小时,所需功率近乎流量的3次方大幅下降,效率更高。

3、实例论述

例如乌鲁木齐某房地产项目,建筑总面积为17385平方米,总户数131户,地上十八层,其中三至十八层为住宅,建筑高度56米。

由两路10KV电线(分别来自不同区域电站)引下电缆,直埋入户,作为该建筑高压用电,低压侧电压为380V。在该建筑负一层设置变配电室,减少供电半径,集中设置自动无功功率补偿装置,提高功率因数至cosφ为0.93,并且至用电点的供电线路均采用铜芯线缆从而减少线路损耗。

该建筑计算总负荷Pc为950KW,需要系数取Kx为0.7,同时系数Kl为0.8。经计算总有功功率Pe=Pc*Kx*Kl=950*0.7*0.8=532KW,总视在功率Sc=Pe/cosφ=532/0.93=572KVA。

根据总视在功率,采用两台容量Sn为400KVA干式变压器供电,负荷平均分配,各变压器负载率为β=Sc/2*Sn=572/(2*400)=72%。

如果采用SCB11-400KVA(10/0.4KV)第三代新型节能变压器,根据设备资料,该变压器铁损P0为0.85KW,铜损PK为3.9KW,空载电流I0为1.8%,阻抗电压Uk为4.0%。

计算可得单台SCB11-400KVA型变压器空载无功损耗Q0=I0*Sn=1.8%*400=7.2Kvar, 无功漏磁电抗损耗QK=Uk*Sn=4.0%*400=16Kvar,变压器有功损耗P1=P0+β?PK=0.85+72%?*3.9=2.87KW,无功损耗Q1=Q0+β?QK=7.2+72%?*16=16.1Kvar

如果采用SH15-400KVA(10/0.4KV) 第四代非晶合金铁心变压器,该变压器铁损P0为0.2KW,铜损PK为4.3KW,空载电流I0为0.5%,短路阻抗Uk为4.0%。

计算可得单台SH15-400型变压器空载无功损耗Q0=I0*Sn=0.5%*400=2Kvar,无功漏磁电抗损耗QK=Uk*Sn=4.0%*400=16Kvar,变压器有功损耗P2=P0+β?PK=0.2+72%?*4.3=2.6KW,无功损耗Q2=Q0+β?QK=2+72%?*16=10.9Kvar。

根据比较,采用SH15-400KVA型非晶合金铁心变压器比SCB11型变压器有功损耗降低了P1-P2=0.27KW,无功损耗降低了Q1-Q2=5.2Kvar,所以采用SH15-400变压器比SCB11-400更节能,只从节能角度考虑,应采用2台SH15-400变压器为该建筑供电。

该建筑其他电气节能方面的措施有,在楼梯间及负一层无人长时间停留的场所采用自熄式控制灯具,所有灯具采用节能LED灯具,减少电能消耗。该建筑中所有电机采用高效率型电机,需要流量控制的水泵采用变频调速控制,大容量接触器控制方式采用直流控制。

4、结论

在节能减排的社会大背景下,如何高效利用能源是人类一直追寻的课题。在当代人的生产和生活中,电能的使用无处不在。通过住宅建筑电气节能设计,可以分别从变压器、配电线路、照明、电器设备几个方面有效降低电能损耗,从而达到对电能的节约和高效利用。

5、参考文献

[1]中国航空工业规划设计研究院等,工业和民用配电设计手册(第三版),北京:中国电力出版社,2005。

低功耗设计论文范文4

[论文摘要]线损是电网电能损耗的简称。线损率是线损电量占供电量的百分数,是反映电网规划设计、技术装备和经济运行水平的综合性技术经济指标。为此,首先讨论了运行措施,接着分析了提高功率因数、合理配置变压器、应用计算机技术实现最优运行方式的选择,最后研究了做好电网及设备的经济运行和加大电网设备技术改造力度。

一、引言

线损是电网在输送和分配电能过程中,各设备元件和线路所产生的电能损失, 它包括固定损失、可变损失和其它损失。

固定损失是指电网中的设备或线路的电能损失不随负荷的变化而变化,它与外加电压、设备 容量和产品质量有关。如电网中的变压器铁损,电缆和电容的介质损失,其它各种电器设备和仪器仪表线圈的铁损及绝缘子的损失等。影响固定损失最大的因素是变压器中的磁滞损耗和涡流损耗,即变压器的空载损耗,简称铁损。

可变损失是指电网中的设备和线路的电能损失随负荷电流的变化而变化。如变压器的铜损、其它设备线圈的铜损和输配电线路的可变损失。影响可变损失最大的因素是流经线路和设备线圈中的电流,它与电流的平方成正比。其它损失是指在供用电过程中, 由于管理不善所造成的损失。

二、运行措施

运行措施是指通过运行手段来控制整个电网的损失,主要手段有:

(一)电网运行时,环网供电的情况往往是有的,环网供电线路可根据潮流分布原则,找到一个经济功率分点,将功率分点打开,这是很经济的。有时可以调整变电站的变压器闭环运行,强行分配负荷,以达到最经济运行。两台变压器并列运行时,应根据变压器的经济运行曲线确定最经济的运行台数;

(二)充分发挥有载调压变压器的作用,使母线电压保持在额定值范围内:

(三)合理调整负荷,加强需求侧管理提高负荷率;

(四)合理分布电容器,使其发挥最大的经济效果;

(五)监视系统的无功电流,及时起、停无功补偿设备,力求做到全网平衡、就地平衡;

(六)由于10kv配网负荷相对比较稳定,可以通过加大导线截面,缩短供电半径,在配网中合理增加无功补偿设备,平衡配网中的三相负荷,加强统一检修,提高检修质量,开展带电作业,减少线路停运次数,保持配电系统的电压质量可以有效地降低线损。

三、提高功率因数、降低电网损耗

采用合理的无功补偿方式一般采用并联电容器作为人工补偿,包括个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。采用低压电容器在变电所低压侧集中补偿,或者对电气设备个别进行补偿,可以使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低电网损耗,补偿效果较高压侧补偿好。高压集中补偿主要适用于用户远离变电所,或者是在供电线路的末端,用户本身又有一定的高压负荷时,可以起到一定的补偿作用。

配置合适的无功补偿装置首先,应确立合适的无功补偿容量,然后根据实际情况合理地配置无功补偿装置,尽量采用新技术、新设备。例如,可采用无功动态补偿装置来提高电网的功率因数,优化电能质量。

四、合理配置变压器

变压器容量的配置是电网经济性的一个重要因素,配置变压器需要注意以下几个问题:要合理选择变压器容量,避免“大马拉小车”现象,不要因容量的不合理而加大电能的无功损耗。变压器容量越大,它空载需要的无功功率越大,经验表明,变压器容量在负荷的65%,~75%时效率最高。因此,对长期处于轻载运行状态的变压器,应更换为小容量变压器;对长期处于满载运行状态的变压器,要及时调整负荷或更换较大容量的变压器;对于空载或轻载变压器应及时停运。合理的合并轻载变压器,例如,对农业排灌用变压器,可考虑限时停轻载、空载,晚上没有用户时停,早晨有用户再送,这样可降低不必要的空载损耗;变压器各相间负荷严重不平衡时,要及时调整,尽量使各相负荷趋衡。

五、应用计算机技术实现最优运行方式的选择

电力部门可充分利用调度自动化系统、网损在线检测系统、负荷监控系统等完善线损管理手段。如利用计算机软件进行潮流计算、潮流分析工作。重大方式变化时,及时进行潮流计算,选择最佳运行方式使其损耗达到最小;利用调度自动化系统,制定出各变电所主变的经济运行曲线,使各变电所主变保持最佳或接近最佳运行状态,保证主变的经济运行。

六、做好电网及设备的经济运行

(一)适当提高电网的运行电压。大家知道,线路和变压器中的可变损耗与运行电压的平方成正比.提高运行电压可以降低线损。所以我们可以利用这个原理来降低线损.但是也只能在额定电压的上限范围内适当提高。

(二)优化运行方式。应根据科学的理论计算决定电网是合环运行还是开环运行,以及在哪一个点开环是与电网的安全、经济运行密切相关的。优化主变运行。使变电所主变保持最佳的运行状态,从而降低损耗。

(三)均衡三相负荷。应使配电变压器低压测电流的不平衡度小于10%。因为三相负荷不平衡时,损耗要增加,同时还造成变压器的不安全运行。

(四)合理安排设备的检修,搞好设备的维护管理,降低电能泄漏。

七、加大电网设备技术改造力度

(一)结合不同电网的实际情况,采取电网升压改造、简化变电电压等级、增加并列线路运行(dn装复导线或架设第2回线路)、更换细截面导线、环网开网运行、增设无功补偿装置,采用低耗能和有载调压变压器等措施,降低电网电能损耗。

(二)延伸高压供电至负荷中心,增大导线截面,缩短配网供电半径,减少迂回供电,有计划有步骤地更换和淘汰高损配电变压器,逐批更换老化的进户线,降低配电网损耗。

(三)进一步加大电能计量装置改造力度,降低计量装置损耗,提高计量装置的精度和准确性。

八、总结

总之,降低电能损耗是一个内容丰富,涉及面广的工作,具有很强的技术性、经济性。尤其是在“十一五”能源规划中,强调提高能源效率,强化公众节能意识,建设节能型社会,这对节能降耗工作将起到了推动作用。

参考文献

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[2] 赵继红. 电力系统10kv配网中的线损管理[j]. 农村电气化 , 1999,(11) .

[3] 郭鹏. 对线损管理工作的思考[j]. 农村电气化 , 2003,(02) .

[4] 何健,丁侣娜. 可视化配网线损理论计算软件的开发应用[j]. 浙江电力 , 2002,(03) .

低功耗设计论文范文5

从这么多年从事通信网络设计工作的经验中,笔者了解到传统的核心网络架构是相当复杂的,不仅一二级核心网络层次多,而且大量的网元导致网络复杂,整网能耗偏高。以笔者设计的机房为例:机房空间有限,服务器的能耗非常高,导致散热程度差,而且需要加装空调,再加上每年扩容的需要,交换机走线和设备布局的不合理,使机房无法实施更进一步的节能降耗措施。因此建立绿色核心网络势在必行。建立绿色核心网络首先应该优化核心网络架构,实行网络的扁平化管理,减少核心网中网元的数量,使核心设备上移,逐步使用集成度高,电信级别的平台代替传统的服务器,同时建立专业的机房散热管理方案,如采用自下而上的回风流方式提高冷风的利用率,尤其是在北方城市,这样就可以有效减少机房空调的使用。

笔者还要强调一下,在工程前期调研及初设阶段首先考虑选择拥有绿色基站技术的供应商和运营商,例如华为和Vodafone。他们拥有IP组网、分布式基站、先进功放、智能电源管理、多载频技术、统一架构等关键绿色技术。这样设计的基站稳定性、可靠性高,功耗能够得到进一步优化,而且更有利于网络的平稳升级。

二、充分利用软件技术降低能耗

除提高设计水平和利用硬件升级等手段降低能耗以外,充分利用软件技术实现节能降耗也越来越重要。随着软件技术的飞速发展,其应用领域也越来越广泛,大到网络转型,小到CPU超频。以笔者所在单位为例,通信网络转型的速度远远高于其他单位基础设施的更新换代,如果频繁地对网络转型,将造成大量在线设备的退网淘汰以及更多的资源消耗,那么利用软件技术提高现有网络设备的工作效率,从而降低能耗也是非常重要的手段。通过对上网用户在线时间的统计分析,全网在忙时和闲时网络负荷变换最大,那么就可以通过软件调整核心网络设备的主频,让它随网络负荷变化,在闲时自动将设备处理能力降低,减少电能的消耗。

三、提高空间利用率降低设备冗余度

随着通信产业的蓬勃发展,每年入网用户日益增多,基站和设备间能够利用的空间越来越小,设备密度也越来越大,电力消耗明显提高,因此采用高集成度或分布式设计方案来减少基站和设备间的空间占用,使用体积更小,重量更轻,支持端口更多的设备来有效降低设备冗余度,对于降低能耗也是重要的绿色手段。对于高端网络设备来讲,性能和功能无疑是最重要的,功耗降低会以性能的降低为代价。一般的情况下,为保证功能、性能、业务卡的数量和运行可靠,设备的功耗也会较大。这类设备数量较少,放置位置的环境情况也比较好。因此,在选择高端设备方面我们只是把功耗指标作为一个辅助的参考指标。

对于低端的网络产品,如数量巨大的接入层交换机,虽然他们的功能都很强大,但是我们实际应用时只会用到它的部分功能,完全可以通过牺牲一些我们不需要的性能来换取设备的功耗降低。现在有一些接入层交换机因为自身功耗小,已经实现了设备内部无风扇,这类产品就能很好地降低设备的功耗。对于低端网络设备来说,采购过程中会把功耗作为一个比较重要的指标来考虑

四、推崇绿色环保能源的使用

利用太阳能和风能等混合能源,可更好地保护环境,减少污染物排放。在有条件的地区充分利用太阳能、风能作为辅助能源,降低电能消耗,分解能源问题。在北方城市,利用季节明显,冬季日夜温差较大的特点,优化基站、核心机房、设备间的通风设计方案和温度控制方案,充分利用自然环境温度实现温控的目的,减少冷却系统和大功率空调的使用,降低能耗,建立更多能源使用的绿色通道,使能源利用率更高。

为了使通信产业向着更加绿色的方向发展,节能降耗势在必行,让我们共同努力,打造出更多的绿色通道,从技术上提高设备、能源的使用效率,减少不必要的损耗,以实际行动来保护环境,推动通信产业持续健康发展。

参考文献:

[1]梁文斌.通信机房节能降耗前景广阔[N].人民邮电,2008,03-06

[2]张炳华.通信局(站)电源系统节能降耗措施探讨[J].通信电源技术,2008,(06)

低功耗设计论文范文6

[关键词]电力网;线损;线损率;降损;计量

中图分类号:TM727 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)33-0245-01

电网在运行的过程中,必然会因为各种因素而导致电能的不必要流失,这种流失通常被称之为线损,也就是说电力运行技术、线路特点导致能量损耗,尽可能的降低线损是实现电能高效利用、保证企业经济效益的主要手段,也是衡量一个电力系统运行安全性、稳定性和可靠性的重大因素。一般来说,电力企业在电力供应过程中,实际销售电量和生产电量之间必然会存在一定的差距,这种差距不仅是电力网线损造成的,同时也会因为各种技术因素的影响而产生损耗。因此,这里我们有必要对电网线损问题的发生和相关预防措施进行探讨。

一、电网线损概述

电网电能损耗主要指的是线损,线损量在电能供应中占据着重大的比例,其线损率的高低和电网的运行稳定性、安全性和可靠性有着密切的关系,是设计规划、装备技术和经济幸运星的主要手段,也是综合技术性指标的重大体系。

在电网正常运行过程中,必然会因为种种因素值得实际销售电量和供电量之间存在着差额,而这个差额就是我们通常说说的电网实际线损量。但是,在进行线损的实际统计的时候,计量表、抄表方法、抄表技术以及窃电等因素都会造成一些不明的损失,因此电网技术线损通过此法进行衡量必然的不到有效的数值。经过多年的工作实践总结得出,电网线损理论计算负荷实测的结果已经无法满足当今企业发展要求,它不仅无法满足特定的电网结构、负荷变化和运行方式要求,甚至连基本的电网技术体现都无法得到保证。因此在工作中必须要对电网技术线损的构成、分类和分布进行分析,有针对的提出调整节能、降耗措施。

二、线损的分类

1、线损

在电力网传输和分配的过程中,有一部分损耗是无法避免,也不可避免的,由于当时电力网符合情况和供电设备的参数决定的,这部分线损是可以根据理论和计算公式进行计算得出的一部分线损值。一般来说,这一线损值在目前的工作中都被称之为理论线损值。而对于技术线损而言,就是实际情况中虽然电网优化改造之后线损值得到了有效的控制,但是要想再次基础上再次进行降损是比较困难,因此在工作中必须要投入大量的人力、物力和财力。就供电单位的实际供电能力儿研,针对配电网节能降耗的这一环节,应当设定一个长远、合理的工作策略,采用分段逐步实施的方法进行工作。

2、管理线损

在电力营销的运作过程中,为了准确的计量和统计,需要安装多个互感器和电能计量装置,这些装置在运行的过程中因为参数、制造材料的不同必然存在一定的误差。与此同时,由于抄表人员的工作素质、工作态度以及自身的基础知识影响,使得在整个管理中经常会出现漏抄、错抄以及不按规定进行抄表的现象,再加上管理不善、管理不力以及制度的落实不合理,这就给电网运行中造成其他的不明因素线损。这类损失,归根到底是我们管理不善引起的,所以称之为管理线损。对于管理线损,这是我们加以努力可以减低,而且大幅度降低的方面。因为,生产管理线损的因素主要是互感器、电能表等计量装置和表计不同程度的误差及用电抄表人员的素质,如漏抄、估抄、错抄和不按规定抄表等。我们从以上方面着手,规范管理,完善规章制度,从抄收人员的素质着手,从思想上转变,可达到减低管理线损的目的。

3 按损耗特点分

3.1 可变损耗

所谓可变损耗是指与电网中的负荷电流有关随其大小而变化的损耗,其中包括导线中的损耗,变压器绕组中的铜损,电流表和电度表电流线圈中的损耗等。

3.2 固定损耗

所谓固定损耗就是指电网中的负荷电流无关且不随其变化的一种损耗。其中包括变压器的铁损,电容器的介质损耗,电压表和电度表电压线圈中的损耗等。

3.3不明损耗

所谓不明损耗系指实际线损与理论线损之差的一种损耗。该种损失变化不定,数量不明,难以用仪表和计算方法确定,只能由月末电量统计确定,其中包括用户违章用电和 窃电的损失、漏电损失、抄表以及电费核收中差错所造成的损失,计量表计误差所造成的损失等。

三、配电系统降损节能的措施分析

1 配电系统降损节能的管理措施

1.1指示管理

用电管理部门应进行线损理论计算,并与实际情况相比较,以获得较合理的线损指标,将指标按年、季、月下达给各基层部门并纳入经济责任制考核。另外,还应将用户电表实抄率、电压合格率、电容率可用率、电容器投入率及节能活动情况等列人线损小指标考核,奖罚分明,调动员工管理积极性。

1.2无功管理

除进行正常的功率因数考核外,针对一些用户只关心功率因数是否大于0.9,对无功倒送不加重视的情况,有选择地在用电量大、功率因数接近1的用户处装设双向无功电度表;根据负荷用电特点,选择合适的电容器投切依据。

1.3谐波管理

随着电网中非线性用电负荷,如整流设备、电熔炼设备、电力机车、节能器具、荧光灯、电视机、发电机,电脑等的大量增加,配电系统中谐波污染日趋严重。谐波不仅会使系统的功率因数下降,而且在设备及线路中产生热效应,导致电能损失。因此,用电管理部门应对本系统的谐波存在和污染程度进行检测,做到心中有数,必要时应采取谐波抑制措施。

1.4计量管理

正确的电能计量既是降低线损的依据,也是考核技术经济指标的依据。对电度表应定时检查、校验,及时调整倍率,降低电能计量装置的综合误差。对于关键部位的电度表尽量采用先进的全电子电度表,并尽可能的推广集抄系统。

2 配电系统降损节能的技术措施

2.1合理使用变压器

应根据生产企业的用电特点选择较为灵活的结线方式,并能随各变压器的负载率及时进行负荷调整,以确保变压器运行在最佳负载状态。变压器的三相负载力求平衡,不平衡运行不仅降低出力,而且增加损耗。要采用节能型变压器,如非晶合金变压器的空载损耗仅为S9系列的25%~30%,很适合变压器年利用小时数较低的场所。

2.2重视和合理进行无功补偿

运行中的变压器,其消耗的无功功率是消耗的有功功率的几倍至几十倍。无功电量在电网中的传输中造成大量的有功损耗。一般的配电网中,无功补偿装量安装在变压器的低压侧系统中,通常认为将负载功率因数补偿到0.9-0.95已是到位,而忽视了对变压器的无功补偿,即对高压侧的补偿。

四、结束语

电网的降损节能工作不但可以减少用户电费支出,提高企业经济效益,挖掘配电设备供电能力,而且对国家能源利用、环境保护、资源优化配置极为有利。应当引起高度重视。在采用传统降损节能措施的同时,应加大科技投入,提高用电管理的技术水平和管理水平。

参考文献

[1] 李如虎.高压深入负荷中心与提高运行电压是降+低线损的有效措施[J].广西电力,1999,(4).