浅论电力工程供配电的设计节能技术和措施

摘要：随着社会经济的迅猛增长，对电力的需求也在不断上升，这使得在电力工程中，供配电系统的节能设计变得尤为关键。本文深度分析了电力工程供配电设计中节能的核心价值，并对供配电设计过程中的节能策略和方法进行了详尽的分析，目的是提高电力工程供配电系统的能源效率，并为其未来的持续发展提供有价值的指导。

关键词：电力工程；供配电设计；节能技术；措施

引言

在电力工程领域，供电和配电系统是电力传输和分配的关键组成部分。通过对节能技术和措施的精细优化设计，可以显著降低能源消耗，提高电力系统的运行效率，同时也可以减轻对环境的负面影响，这对于推动社会经济的可持续发展具有极其重要的意义。

一、电力工程供配电设计节能的重要性

1.降低能源消耗

在电力工程领域中，为供配电系统制定节能策略已经变成了降低能源使用的核心环节。通过对供电和配电系统架构的优化，采纳高效且节能的电力工具，并运用科学的能源管理方法，能够显著降低电能传输和分配过程中的能量损失。例如，通过精心挑选变压器的容量和型号，并使用如非晶合金变压器这类高效节能的设备，可以显著减少空载和负载时的损耗。另外，通过对供电线路布局的优化和电阻的减少，可以进一步降低电能的不必要消耗。这些建议不仅有助于减少电力项目的运营成本，同时也对实现社会的整体节能和减少排放的目标产生了深远的影响。

2.减少运营成本

在电力供应和配电设计阶段，实施节能策略不仅有助于减少能源的消耗，还可以直接降低电力项目的运营成本。高效率的电力设备代表了更少的维护需求和更长的使用寿命，这进一步降低了设备更换和维护的频次和费用。另外，通过对电力设备的运行周期进行合理规划，并执行峰谷电力使用策略，能够更加高效地利用电价的低点，从而进一步减少电费支出。此外，通过采纳节能的设计方法，可以降低由于过度使用能源带来的环境费用和潜在的安全隐患，进而进一步减少电力项目的整体运营成本。

3.促进可持续发展

在全球普遍倡导绿色和低碳发展的大背景下，电力工程的供配电设计中的节能措施对于推动可持续发展具有极其重要的作用。一方面，节能的设计方法成功地降低了化石燃料的使用和温室气体的释放，这对于缓和全球的气候变迁具有积极意义；另一方面，大规模地推进可再生能源和高效的节能技术可以更快地转型和升级能源结构，从而推动经济和社会朝着更为环保和低碳的方向前进。另外，节能设计不仅体现了对自然资源的尊重和保护，还符合现代社会的道德和伦理标准，有助于构建一个和谐的社会，实现人与自然的和谐共生。

二、电力工程供配电设计节能技术和措施

1.供配电系统的合理规划

合理规划电力供应和配电系统是达到节能设计目标的关键支撑。该方案的目标是通过优化电力的传输和分配途径，以降低电力线路的能量损耗，从而提升整个系统的运行效能。首先，为了减少电能传输过程中可能遇到的“瓶颈”问题，必须根据电力负荷的特殊性质来制定区域性的供电计划。通过使用环网或双电源供电模式，不仅能确保电力供应的稳定，还能方便地进行切换，从而减少因故障引发的能源损耗。另外，通过对电缆截面的精心设计和规划，在保持经济电流密度的同时进行工作，不仅能够满足负载的需求，还能显著减少电路中的电力损耗。在对变压器的容量和布局位置进行全面评估后，应致力于使变压器更靠近负荷中心，这将有助于缩短低压配电的距离，并进一步减少线路的能源损失。

2.高效设备的选用

为了增强供电与配电系统的工作效能，挑选既高效又节约能源的电气设备变得至关重要。例如，使用能效等级较高的变压器（例如SH、SL型或更高级别的能效产品），在空载和负载时的损耗都比常规型号要低，长期使用可以显著减少电能的消耗。在选择电机时，首先重视的是IE3及更高级别的高效电机。这些电机在经过精心的设计和材料选择后，成功地降低了铜和铁的使用，从而提高了整体的工作效率。当谈及照明系统时，建议使用LED照明设备，这是因为它具备卓越的发光性能、持久的使用寿命和较低的能量消耗，从而在照明过程中有效地降低了能量消耗。此外，像智能插座和变频器这类的智能控制系统能够精确地控制电力设备的运行状态，从而避免了“大马拉小车”的情况，实现了更精细的管理，并进一步提高了节能效果。

3.无功补偿与谐波治理

通过无功补偿和谐波的管理策略，可以显著提高电力系统的功率因数，减少线路上的无功电流，并进一步提高电能的整体质量。通过对无功补偿装置（例如电容器和电抗器的组合）进行合理的配置，可以平衡系统的无功功率，减少线路的无功传输损失，并将系统的功率因数提升到接近1的水平，从而实现电能的节约。此外，对于谐波源（例如变频器、整流器等），应当采取适当的治理措施，例如安装有源或无源滤波器，以减少谐波对电网和用电设备的干扰和损害，确保电力系统的稳定运行，并延长设备的使用寿命。

4.智能控制系统的应用

在当代电力工程中，智能控制系统在电力供应和分配设计方面起到了不可或缺的作用。智能控制系统通过融合先进的传感器技术、人工智能算法以及通信技术，能够精确地适应电力供应和需求的变化，从而显著提升了能源使用的效率。比如说，智能照明系统可以根据其所在环境的光照强度来自动调整照明亮度，这极大地降低了不必要的能源消耗；智能空调控制系统能够根据室内和室外的温度差异以及工作人员的活动状态，灵活地调整空调的运行策略，从而在很大程度上减少能源的消耗。此外，该智能控制系统还具备远程监视电力设备和进行故障预警的能力，这将有助于降低设备故障可能引发的能源损耗和安全风险。

5.建立能源管理系统

在电力工程的电力供应和分配设计阶段，能源管理系统（EMS）被视为另一项至关重要的节能手段。EMS通过对电力系统各环节数据的收集、分析和处理，实现了对能源消耗的全面监控和优化管理。该系统具备实时监控电力负荷波动、设备运行状况以及能源使用状况的功能，并能基于这些数据作出智能决策，例如调整发电机的输出功率或优化电力传输路径等。除了上述特点，EMS还具备与智能控制系统完美融合的能力，这对于建立完整的闭环控制系统至关重要，确保电力系统始终处于最佳工作状态。

结语

随着新能源科技的持续发展和智能电网的构建，电力工程在供电和配电设计方面将更加重视可持续发展和智能化管理，这将对实现全球能源转型和气候变化目标做出更大的贡献。因此，在电力工程的供配电设计中，持续地研究和实施节能策略和方法，对于电力行业中的每一个从业者而言，都是不可推卸的职责和使命。

参考文献：

[1]吴卫华.电力工程供配电设计节能技术和措施[J].  2018.

[2]田猛.电力工程供配电设计节能技术和措施[J].中国高新区， 2018.

[3]胡瑞敏.电力工程供配电设计节能技术和措施[J].华东科技：学术版， 2016（4）：1.