张 航
（国网吉林省电力有限公司吉林供电公司，吉林 吉林 132012）
随着我国国民经济实力的提升，工业用电量与人民生活用电量都不断攀升。用电量屡创高峰造成能源消耗与日俱增，引起一系列环境问题和气候问题，影响着国计民生。变电站作为电网的重要组成部分，其能量消耗较大，包括变压器的能量消耗和站用电设备的能量消耗等[1]。电网的绿色发展对变电站的要求体现在“两型一化”的变电站建设及变电站运行的能效管理上。由于站用电设备老旧、用电不当、缺乏相应的管理手段等，会产生较大的电能与资源浪费。对站用电进行统计分析和节能优化管理研究十分有意义。
变电站节能的研究开始于对变电站的技术改进与创新。文献[2]提出基于物联网技术的变电站站用电优化策略，为站用电设备的有序用电带来新的机遇。文献[3]提出基于负荷态势感知和态势利导的变电站站用电节能技术框架。文献[4]通过支路负荷状态辨识提出了一种固有剩余电流差异化补偿方法。文献[5]建立了站用电节能潜力评估的指标，提出了利用层次结构评价法进行评价的流程。文献[6]提出在建筑屋面配置光伏组件并接入变电站站用电系统，作为站内负荷的补充电源的设想。
本文通过对站内负荷的特性进行分析及归类，提出相应的节能措施，降低站内电能损耗，以促进实现“双碳”目标。
变电站在电力系统中起着传输与分配电能的作用。为了保证变电站的安全稳定运行，站内配置了相关辅助生产系统及设备，辅助生产系统按功能可分为生产管理系统、空调系统、照明系统、给排水系统等，具体设备包括主变压器冷却装置、开关柜内驱潮加热装置、空调、灯具等，上述设备所需电能由站用变压器供给。变电站站内设备消耗的电能是电网电能损耗的重要组成部分，其大小影响变电站的供电效率。
某变电站站用变压器电源取自两台主变压器分别供电的母线，保证站内不会失去交流电源。交流进线柜起交流电源控制及监视的作用，配电柜则起分配交流电源的作用，并监视各个馈线的空气开关状态。站内馈线及用电元件主要包括：直流系统，交流操作电源，主变压器强迫油循环风冷系统，UPS设备，主变压器有载调压装置，加热、驱潮、照明等设备。其中，对主变压器强迫油循环风冷系统、直流系统等用电设备必须安全可靠供电；
生活、办公等负荷设备则可通过调整其投入时间实现用电量的控制。
将站内负荷按照控制方法及用电量能否可控进行统计分析，如表1所示。
表1 站内负荷用电特性分类表
由表1可见，与站内一、二次设备强相关的系统或装置，其控制方式大多为自动控制，用电量取决于设备运行情况，可实现节能减排的空间有限。人工控制的用电负荷才是节能减排的重点，可通过采取有效的控制措施，实现站用电节能降耗。
在不影响站内一、二次设备安全稳定运行的基础上，采取相应的技术手段和管理手段以实现对站内设备用电量的有效控制。
2.1 技术手段
1）柜内驱潮加热装置在满足相应温湿度条件后应具备自动退出功能，技术条件允许的情况下，将驱潮加热装置的空气开关更换为受温湿度控制器调控的空气开关，同时所有的温湿度控制器启动参数应综合考虑安装位置、气候环境等客观条件来进行设置，尽量避免人工干预。
2）高压室内常开式通风系统改造为受温度控制的可调节式通风系统，根据需求动态设置启动控制器的运行参数，使其既能满足通风良好的要求，又能缩短风机运行时长，降低用电量。
3）室内照明系统尽量采用节能环保的LED灯管，并减少“长明灯”。
2.2 管理手段
1）照明装置的管理。室外站区场地、设备区域在无人工作时应保持照明关闭状态，仅在夜间保留安保照明；
室内设备间应在满足照明度的前提下优化照明布置，整合照明资源，走廊、过道等使用声控灯，避免“长明灯”。生活、办公区域的照明装置随用随开，使用完毕后及时关闭。
2）空调装置的管理。根据气候条件，结合例行巡视及时更改空调设置。夏季开启空调时应保证门窗已关严，高压设备间内的空调温度标准为26℃，生活区域内的空调温度标准为27℃，且人员离开时及时停用空调。
3）站内其他设备的管理。办公电脑应设置合理的待机时间，长时间不用电脑应关闭电源，下班后应主动关闭主机、显示器。大功率电热水器水温设置不允许超过50℃，水温达标后应关闭电源。
4）人员管理。制定站用电率评价标准并计入管理部门绩效考核中，对有突出贡献的员工进行奖励，做到奖惩分明。同时宣传节能降耗的重要性，积极落实各项减排措施。
在某供电公司所辖41座变电站中选取了某220 kV变电站作为节能减排试点单位，表2列举了2019年至2021年节能措施实施前后5个月内的站用电量情况。
表2 节能措施实施前后站用电量情况
由表可见，采取节能措施后，该220 kV变电站达到了降低站用电率的效果。
通过采取有效的技术手段和科学的管理手段不仅可以减少变电站站内能源消耗，还可以降低相关辅助控制系统的人工干预程度，实现节能减排目标的同时延长了设备的使用寿命，提升了设备的运行效率，对变电站绿色环保、可持续发展具有重要的意义。
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