[发明专利]配电网电磁调衡动态降损方法、系统及综合降损系统

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种配电网动态降损方法及配电网综合降损系统，尤其是涉及一种配电网电磁调衡动态降损方法及综合降损系统。 

二、背景技术：

电力行业是耗能大户，有关数据显示，2005年中国电力工业消耗煤炭约11亿吨，耗煤比重占中国煤炭产量21.9亿吨的50％以上。据初步测算，2008年上半年全国单位GDP电耗为1433.8千瓦时/万元，较去年底增加75.3千瓦时/万元，上升5.5％。电力行业上半年全国发电耗用原煤4.82亿吨，同比增长8.12％。电力行业实现节能降耗意义重大。 

线损是电力网内所有设备产生的电能损耗，即电能从发电厂传输到客户过程中，在输电、变电、配电和营销各环节中产生的电量损耗和损失。线损主要包括因“跑”、“冒”、“滴”、“漏”等人为原因造成的管理线损和因电网的结构、配电变压器的运行状态等技术原因造成的技术线损两大部分。长期以来，线损问题一直是困扰供电行业的一个难题。线损率作为供电企业的一项重要经济技术指标，其高低直接关系到经济效益、社会效益和环保效益。 

配电网中线损过高的现象在全国范围内普遍存在，并且尚无有效的解决方案和途径。根据长期实时监测的数据可知：目前配电网中的配电变压器的三相不平衡率“超标”高达70％左右，每天有40％左右的配电变压器运行在“轻载”或“过载”等“非经济运行区域”内，由此造成的技术线损很大(见图8)。权威部门的数据也证实：配电网中的线损占全电网线损的60％以上。相关数据表明，2007年仅河南省电力公司因线损造成的电能损耗就高达82.4亿kWh，直接经济损失35.9亿元。全国每年因线损造成的浪费由此可想而知。中国社会科学院可持续发展研究中心特约研究员张安华博士撰文《中国电力工业能效问题分析》呼吁：“在输配电环节中，降低变压器(尤其是10kV以下的中小型变压器)的损耗成为当务之急。” 

目前，搞好中低压配电网的降损工作是每个供电企业的重点和难点，也是供电企业节能降耗的关键。造成配电网线损过高的主要原因是： 

1.三相负载不平衡严重导致线损过高。配电变压器因挂接的负载大小不同，各负载用电使用时间的不一致，造成配电变压器使用中其三相所带负载呈现动态不平衡状态。这种用电环节中普遍存在的三相负载不平衡状态造成零序电流过大，产生较大的电能损耗。通过计算可知：变压器处于三相负荷最大不平衡运行状态时的变损是平衡状态时的3倍。三相不平衡度愈大，零序电流就愈大，线损增加也愈大。三相不平衡不仅加大损耗，严重时还会减少配电变压器的使用寿命，甚至烧毁。“公用配电变压器”使用中普遍存在这种三相不平衡现象，尤其以农用配电变压器更为突出。 

供电行业对三相负载不平衡问题造成的电能损耗非常清楚，也采取诸多的方法力求解决三相不平衡造成的电能损耗。主要是根据三相负荷的情况进行负荷的合理配置、调整，力争各相线路上的负载大小尽可能一致。但这种方法只是解决了一个静态的不平衡问题，由于用电时间的不一致，静态状态下的相对平衡在动态环境下即刻又转变成了不平衡。即配电网中的三相不平衡状态是绝对存在的普遍现象。实际工作中配电变压器的三相不平衡运行是不可避免的，三相负荷平衡供电已成为线损管理的重点。在配电变压器运行过程中及时发现三相负载不平衡及动态调整其三相不平衡却是一件非常困难的事。 

2.单相非线性负荷设备迅猛增多造成谐波污染严重。所有的非线性负荷都能产生谐波电流，产生谐波的设备类型有：开关模式电源(SMPS)、电子镇流器、调速传动装置、不间断电源(UPS)、磁性铁芯设备及某些家用电器如电视机等。越来越多的非线性、冲击性负载的投入使用，使得电网的谐波污染日益严重。配电网中非线性用电设备产生的零序3次谐波会在中性线上叠加，使电流增大，导致电压中线点偏移，对配电系统产生危害，造成电压畸变、过零噪声、中性线过热、变压器过热、断路器误动作等诸多问题。