然而，降低電網(wǎng)技術(shù)性損耗是復雜而艱巨的工作，它既考驗著(zhù)較為宏觀(guān)的公司管理和電網(wǎng)運營(yíng)策略，也考驗著(zhù)微觀(guān)層面的技術(shù)選擇以及數據管理——電網(wǎng)架構、運行規劃、設備采用等因素，都會(huì )對電網(wǎng)中的電力損耗造成影響。
隨著(zhù)當今電網(wǎng)邁進(jìn)數字化、智能化管理新時(shí)代，行業(yè)對解決方案的需求也進(jìn)一步升級。作為全球能源管理和自動(dòng)化領(lǐng)域的數字化轉型專(zhuān)家，施耐德電氣持續探索電網(wǎng)現代化升級改造，基于其在全球積累的成功經(jīng)驗，發(fā)布白皮書(shū)《減少技術(shù)性損耗，提高電網(wǎng)效率——適用于大中型配電網(wǎng)的解決方案》，針對全球電網(wǎng)在轉型路上普遍面臨的降損增效難題，提出融合先進(jìn)技術(shù)與數字智慧的新型解決方案。
技術(shù)性損耗是電網(wǎng)效率的關(guān)鍵指標
傳統電力傳輸和分配基礎設施效率低下，由此帶來(lái)的電力損耗問(wèn)題已不容忽視。損耗的電量占總配電量的百分比，是衡量配電網(wǎng)效率一個(gè)關(guān)鍵性能指標。據歐洲能源監管委員會(huì )統計，在歐盟，每年的輸配電損耗平均為5%，其中配電損耗占76%，由此帶來(lái)的經(jīng)濟損失每年高達50億歐元;在我國，輸配電損耗占全國發(fā)電量的5.9%左右。在衡量電力損耗給全社會(huì )帶來(lái)的實(shí)際成本之時(shí)，一方面要看到這些損耗帶來(lái)了直接而巨大的能源浪費，另一方面也須注意，為了彌補這些損耗，全球電網(wǎng)不得不消耗更多的化石燃料以產(chǎn)出更多的電力，由此帶來(lái)的“補償性碳排放”給生態(tài)環(huán)境增添了沉重負擔。
全方位降損增效迫在眉睫。與盜電、電表錯誤等導致的商業(yè)性損耗相比，技術(shù)性損耗是配電運營(yíng)商通過(guò)優(yōu)化運營(yíng)可以顯著(zhù)降低的損耗。白皮書(shū)之處，技術(shù)性損耗是指由于導線(xiàn)，輸電、次輸電和配電線(xiàn)路所用設備，以及變壓器磁損耗所造成的電能耗散。導致技術(shù)性損耗的主要原因是：
配電線(xiàn)路過(guò)長(cháng)配電線(xiàn)路導體尺寸不足
- 線(xiàn)路過(guò)載
- 遠離負荷中心安裝配電變壓器
- 一二次配電系統功率因數低
- 饋線(xiàn)相電流不平衡
- 變壓器尺寸、型號不合適
- 變壓器永久通電
- 配電變壓器運行條件不正常
- 用戶(hù)終端的低電壓導致電感負載的電流增加
- 使用的設備質(zhì)量差(農村地區的農用抽水機，城市地區的制冷空調和工業(yè)負載)
由此可以看出，技術(shù)性損耗的成因涉及電網(wǎng)運行的方方面面，主要可歸為配電線(xiàn)路和變壓器帶來(lái)的影響。電網(wǎng)公司要想“根治”此類(lèi)損耗，必須采取綜合策略，對配電系統的設計、運行和維護加以?xún)?yōu)化完善。
降低技術(shù)性損耗的四大切入點(diǎn)
技術(shù)性損耗緣由復雜，那么，應如何最大程度地降低此類(lèi)損耗呢?施耐德電氣指出：改善技術(shù)性損耗應從以下四點(diǎn)入手：檢測損耗、提高組件效率、提高運行效率、保持效率。
首先，檢測損耗，施耐德電氣提供智能 RMU、帶自調控分接開(kāi)關(guān)的智能變壓器、互聯(lián)開(kāi)關(guān)柜，互聯(lián)變壓器，互聯(lián)重合器、RTU(包括電能測量?jì)x)，能夠有效地監測電氣參數、分析效率和趨勢，并識別高損耗區域，從而實(shí)現全方位的損耗檢測。
第二、提高組件效率，一方面使用高效組件，另一方面增大電纜/母線(xiàn)截面。節能型變壓器、變壓器分接開(kāi)關(guān)、電容器組、諧波濾波器，這些設備都是影響組件效率的關(guān)鍵因素。
第三、提高運行效率，這是一個(gè)系統性的過(guò)程，需要考慮多方面的設備效率和系統效率的優(yōu)化，比如優(yōu)化電能流、優(yōu)化變壓器負載水平、提高功率因數、減少諧波、重新平衡各相的負載、優(yōu)化運行電壓等等。
第四、保持效率，實(shí)現效率優(yōu)化后如何保持高效水平，這就需要運維人員制定一套行之有效的方法，檢測和跟蹤損耗趨勢、檢查和維護變壓器、檢查和維護開(kāi)關(guān)柜、檢查并重新緊固連接。在這一環(huán)節，不僅要提升設備和系統的運行效率，更要通過(guò)系統監測手段，變主動(dòng)性維護為預測性維護。
損耗優(yōu)化全集成解決方案助力降低技術(shù)性損耗
綜合以上四大降損途徑，施耐德電氣深度提煉全球經(jīng)驗，為配電網(wǎng)運營(yíng)商提出了一套行之有效的降損方法“損耗優(yōu)化全集成解決方案”：保留現有配電基礎設施，在關(guān)鍵節點(diǎn)有針對性地選用高效組件替代陳舊設備，同時(shí)采用智能電網(wǎng)組件和高級軟件對輸配電損耗進(jìn)行主動(dòng)管理，通過(guò)最優(yōu)利用現有資源，最大程度地節留入網(wǎng)電能，從而顯著(zhù)提升電網(wǎng)效率。
首先，施耐德電氣“損耗優(yōu)化全集成解決方案”是圍繞 ADMS(高級配電管理系統)軟件構建的，并輔以配電變壓器等高效組件以及更多的互聯(lián)設備，以數字智能技術(shù)賦能電網(wǎng)的規劃、運行、維護各階段，不僅有助于顯著(zhù)降低技術(shù)性電力損耗，更能為配電系統帶來(lái)更高的可靠性、效率和安全性。其中，Minera SGrid變壓器解決方案能幫助解決現代電網(wǎng)的電壓波動(dòng)問(wèn)題，包含三大組件：一個(gè)與傳統有源部件一起工作的串級變壓器、一套低電流低壓接觸器、一個(gè)用于控制操作的PLC，所有組件均經(jīng)過(guò)實(shí)地應用驗證，可自動(dòng)調節整個(gè)電網(wǎng)的電壓，將電壓輸出保持在指定范圍內，大大簡(jiǎn)化了維護工作，并可根據需要輕松調節，從而為電網(wǎng)運營(yíng)商提供安心保障，為用戶(hù)提供更高的可靠性。
ADMS軟件則主要包含運行模塊和電網(wǎng)規劃模塊。其中，ADMS 運行模塊，用于狀態(tài)估計、最優(yōu)潮流、電壓無(wú)功優(yōu)化、最佳分支、低壓分析、負載相位平衡;而ADMS 電網(wǎng)規劃模塊則用于電網(wǎng)加固、電容器安置以及電網(wǎng)自動(dòng)化 (RMU) 優(yōu)化。
而DMS 分析應用程序系統，則是 ADMS 軟件的“智能”所在。該系統由一套全面完整的高級軟件和算法組成，能夠實(shí)現高效設計、優(yōu)化運行和最佳決策，對配電網(wǎng)中安裝的所有設備發(fā)揮作用，它可以執行配電公司幾乎所有的技術(shù)任務(wù)，適用于電網(wǎng)運行控制應用程序、電網(wǎng)運行規劃和優(yōu)化、電網(wǎng)運行分析、電網(wǎng)發(fā)展規劃及培訓。依托這些功能，則可以有效地改善電網(wǎng)的技術(shù)性損耗。
此外，施耐德電氣也能夠基于資產(chǎn)信息和ADMS數據庫分析，提供可顯著(zhù)降低技術(shù)性損耗的技術(shù)方案建議等咨詢(xún)服務(wù)，為客戶(hù)創(chuàng )造更大價(jià)值。
值得一提的是，在改善線(xiàn)損和配變損耗的基礎上，認識到電網(wǎng)中的DER(分布式能源資源)對損耗的影響，并有意識地對其進(jìn)行智能化管理，將帶來(lái)額外的好處。當前，光伏電站、風(fēng)電場(chǎng)、儲能電池、熱電聯(lián)產(chǎn)、電動(dòng)汽車(chē)站等DER正越來(lái)越多地出現在配電網(wǎng)中，而每當這些DER接入電網(wǎng)時(shí)，接入點(diǎn)周?chē)碾妷壕蜁?huì )升高。因此，也需要通過(guò)DER管理，如采用施耐德電氣的DERMS解決方案，來(lái)優(yōu)化電網(wǎng)不同部分的運行電壓條件，從而減少和改善技術(shù)性損耗。
電力行業(yè)是支撐社會(huì )經(jīng)濟運行的基礎，“雙碳”目標背景下，電網(wǎng)成為節能減排的重要戰場(chǎng)。為配電降損，為電網(wǎng)增效，減少來(lái)自電力運營(yíng)本身的浪費，正越來(lái)越突出地上升為行業(yè)共識，成為電網(wǎng)企業(yè)向低碳未來(lái)轉型之時(shí)繞不開(kāi)的重要命題。在此征程中，施耐德電氣愿憑自身在數字化轉型和能效管理的領(lǐng)先專(zhuān)長(cháng)，為電網(wǎng)降損、節電、增效獻智獻力，助力電網(wǎng)企業(yè)奏響“綠色、高效、智能”的行業(yè)發(fā)展主旋律。
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