引言

在电力工程运转进程中，节能降耗是非常重要的要求。在供配电设计中，将节能要求落实到位，不仅保证了电能供应质量，也吻合节能减排的整体形势要求，最终助力电力事业的可持续发展。

一、电力工程供配电设计节能技术分析

（一）变压器节能技术分析

变压器在电力工程中居于关键地位，直接影响电力工程的运行效果。由于变压器运行中出现能耗，变压器的节能设计至关重要。在供配电设计中，要优先选择节能变压器，从根本上保证变压器的环保性能。目前常见的节能环保变压器包括非晶合金变压器以及超导结构的变压器^[1]，前者的主要构成物质是非晶合金，非晶合金能够在很短的时间内，将超高温的钢溶液降到标准值（200℃左右），相比于一般的钢物料，非晶合金的节能效果更突出。表1中展示了非晶合金与冷轧硅钢的性能对比。

表1非晶合金和冷轧硅钢的性能

通过表1的数据不难看出，非晶合金物料的软磁特性突出，相比于冷轧硅钢设备无需较大的空间，而且能耗不高，在外部条件完全一样的情况下，非晶合金变压器设备的能耗是冷轧硅钢设备的20%。以电力工程中应用的单相非晶合金变压设备为例，加工过程中采用框形构造的三相设备，一共使用4个框形构造，具体如图1所示。在电力工程中，应用非晶合金的变压设备，能够显著提升供配电系统的运营能效。

图1三相非晶合金铁心结构

（二）供电线路节能技术分析

供电线路是电力工程的重要组成部分，若能优化供电线路的布局，则能提升电力工程的节能成效。在设计供电线路时，要认识到供电线路的能耗与其半径规格成正比，适当降低供电线路的半径规格，有助于控制供电线路的能耗。随后，则要注意供电线路的电压^[2]，在保证电力系统正常运转的前提下，提升电力系统电压。在供配电设计阶段，要注意供电线路所在的区域以及布设情况，尽量缩短供电线路的间距，与此同时，适当提升供电线路的横截面标准。另外，要关注到供电线路的应用，提升供电线路的应用效能，让电力工程更安全，还能最大限度降低停电的概率。在电力工程设计中，优先应用绝缘性能更高的供电线路，则能提升电力工程的应用成效。

（三）无功补偿技术分析

无功补偿是一种常见的节能技术，它能够从根本上保证电力工程的节能成效，无功补偿模式图如图2所示。关于无功补偿，又可以细分为集中补偿、分散补偿、就地补偿等方式，以集中补偿最为常见^[3]。应用集中补偿模式时，需要将补偿设备应用在低压母线处，从而满足电力工程的集中补偿需求。集中补偿的容量与荷载优势都非常突出，能够提升电力工程的节能成效。分散补偿一般应用在终端位置，让补偿设备与低压配电线路直接连接，增强电力工程的节能效应。就地补偿一般应用在无功用电区域，并参考无功数据要求，合理选择补偿设备，让补偿设备并联，由此提升节能成效。

若要合理应用无功补偿模式，那么在无功补偿作业中，首先选择并联的电容设备，确保自愈功能实现。而且，根据并联电容设备的原理，开展自动化的修复，能够提升电容设备的应用寿命。并联电容设备的节能优势突出，不占用大量空间，而且作业过程更安全，能够增强电力工程节能成效。

图2无功补偿模式图

（四）照明设备选择

照明设备带来的能耗非常可观，而且照明设备的使用量也在不断增加，做好照明系统的节能设计，能够降低供配电系统的能耗。当前，供配电系统中的照明系统相对复杂，电力消耗规模庞大^[4]，通过精心设计照明系统，则能提升照明设备的应用效率。首先，照明系统设计要遵循国家的标准，并保证照明设备的应用合理科学，在明确场地照明的需求后，合理选择照明设备的类型，例如在建筑楼道中，应优先使用声控类的照明设备。其次，要注意照明设备的亮度，尽量不要选择功率过高的照明设备，除非区域的照明要求较高，则采用高功率的照明设备。选择照明设备时，还要计算亮度和功率，并将其作为选择照明系统的依据，进而满足照明区域的实际需求。

二、电力工程供配电设计节能措施分析

（一）构建智能监控与负载体系

在电力工程节能体系中，负载的管理至关重要。针对电力工程的负载情况，建立智能监控体系，让电量的管理更科学。电量管理系统集成了电量实时监控、负载管理等功能，基于无线网络环境，能够获取电力工程数据信息。随后，利用专业软件分析数据信息，进而优化配电方案并降低能耗。电力工程服务区域的用电规律与能耗需求各不相同，在电量管理系统中，能够事先配置负载策略，在服务区域非用电高峰期间，将电力工程调整为节能模式，切断非关键区域的照明设备能量供应^[5]。针对负载较高的区域或者环节，则要增大电能供应，确保该区域作业稳定，避免因为负载过大导致停电。对于电力工程服务区域中不连续使用的设备，借助电量管理系统，能够建立负载平衡方案。依托人工智能神经网络算法以及过往的数据，能够评估此类设备的应用模式，由此形成设备的供配电计划，并控制能耗。针对电力工程服务区域内大功率设备不同时运行的情况，利用电量管理系统，可以调整大功率设备的开机时间，避免同时段启动，进而保障电网负载安全。又比如电力工程服务区域内存在大规模的户外作业情况，使用电量管理系统，形成自适应的能源管理体系，该管理体系能够适应外部的天气状况，进而调整区域内的照明系统状态。同时，将光伏电池板安装在开阔的环境内，将太阳能转化为电能，能够作为作业的能量来源。电量管理系统整合了数据分析功能，工作人员能够分析电力工程的能耗情况，找到能耗的热点并得知设备的效能，将维护计划落实到位。根据电量管理系统反馈的数据，能够明确高能耗设备的维护更换时间节点，进一步提升电力工程设备的应用效率。电量管理系统结构图如图3所示。

图3电量管理系统结构图

（二）谐波管理与滤波

电力工程供配电系统节能工作中，要注意谐波的控制。电力工程中有可能存在产生大量谐波的设备，影响电能的传输，同时导致电压波动的情况。借助主动谐波滤波器，能够监测电力工程的电压与电流波形，同时注入与谐波幅度相等但是相位不同的补偿电流，从而抵消谐波。消除电力工程设备谐波时，还可以应用无源滤波器，关于无源滤波器，组成结构是电感、电容和电阻器，应用成本不高，能够优化特定的谐波频率^[6]。在分析电力工程的谐波特征后，应用专门的无源滤波器，从根本上保证谐波频率的滤波效果。在电力工程中，可以综合应用无源滤波器以及主动谐波滤波器，形成混合性的谐波滤波系统，兼顾两类滤波器的优势，通过混合谐波滤波系统，能够遏制谐波效应，进而提升电力设备的运行效率并延长寿命。在此过程中，做好电力质量参数监控工作，由此掌握混合谐波滤波系统的运行状态。如果监控过程中，发现总谐波失真度以及各分量都已经超过了阈值，则要及时发出信号，并采取应对措施。同时，立足于数据分析结果，建立滤波器的运行优化方案，从而适应更多元化的工作场景。对于混合谐波滤波系统获取的数据，能够反馈并保存在管理平台中，通过管理平台，就能分析处理无源滤波器以及主动谐波滤波器的数据信息。在此基础上，与需求管理系统和配电系统连通，形成更加全面的能源管理策略，进一步提升节能效果，而且电力工程的运行也更稳定、更可靠。混合谐波滤波系统结构如图4所示。

图4混合谐波滤波系统结构图

（三）需求侧管理

在电力工程中，借助高级计量基础设施，能够管理区域的能耗需求。关于计量基础设施，包括了数据管理平台以及智能电表，记录电力工程中的能源应用情况，进而判断电力工程服务区域中的能耗峰谷情况，作为优化电力供应计划的重要依据。根据计量基础设施反馈的数据，可以将能耗较大的生产项目调整到非高峰时段，此时要应用到自动化的能源管理系统，能够快速响应电力工程服务区域内的各类需求。当电网负载靠近最大值或者电价上升，借助自动化的能源调节体系就能自动调节用电负荷。比如：自动化设备自动关停并不关键的功率和操作，在降低能耗、节省支出的同时，还能让电力工程更稳定。将变频驱动器安装在电力工程中，能够调节设备的工作功率，进而降低能耗。需求侧管理体系的搭建，还实现了能源审计以及持续监控的效果，利用专业软件，能够分析电力工程的能源消耗情况，进而快速发现并识别异常。软件分析出异常的结果后，能够及时通知工作人员，由工作人员分析是否存在不合适的操作。

（四）配电设备管理

为了让电力工程运转更高效，可以安装新型变压器，由此提升配电效率，高效变压器的铁损和铜损更小，意味着电压转换时的能耗更低。变压器若具有智能冷却的效应，则能适应当前电力工程的负载情况，进而调整冷却的效果，提升电力工程的运行能效。借助智能断路器，还能保护系统，让电力工程内的能源分配真正适应设备的实际需求，在针对智能断路器编程后，明确优先级别，确保各个关键的环节都能得到稳定的电能供应。

将电力质量监控器应用在电力工程中，能够实时监测电力设备的电压、电流等各类参数。如果质量监控器监测到质量问题，电量管理系统能够在第一时间识别，通过调整设备、配置电网等措施，保证电力工程设备应用正常以及电力生产的延续性。针对非工作高峰期间的能耗管理，可以采用能量节电器，此类设备能够自动调整用电设备的开机状态，进而降低电力工程服务区域内的能耗，实现节能效果。在配电设备管理系统中，数据分析与报告生成至关重要，在获取电力工程海量数据的基础上，利用电量管理系统能够明确改进的区间，进而形成优化措施。比如：立足于数据分析机制，能够明确目标时间段内的能源使用情况。在快速定位异常情况的基础上，做好检查维护工作，及时处理能源消耗问题。

（五）二次系统调试工作要到位

通过对二次系统的调试，让二次设备更灵活，从根本上保证能量的有效传输。二次系统调试过程中，需要验证二次系统的各项功能实现情况，随后开展集成性的测试，评价二次系统反应装置的性能，并让系统结构性能更优良。在二次系统的现场调试中，需要注意光学互感器，依托全光纤闭环控制技术的优势以及电磁法拉第效应，让二次系统结构更加安全稳定，而且二次系统的保护装置时效性更强。在二次系统实地检测过程中，要注意各项细节，在验证差值的过程中，需要使用电子互感器，从而模拟二次系统保护装置的现场结构。随后，借助差值算法，测量二次系统的通道延时情况，在做好对时校验工作的基础上，准确调试二次系统的标准电流互感器。对比分析数据后，需要合并参数，保证脉冲信号的收集效果。

二次系统调试阶段，需要注意现场调试与集成调试的区别。在二次系统的集成调试中，多采用建模形式，检测对象是二次系统的单体结构，检测的基本要求是“数据准确完整”。针对二次系统的单体结构，要做好测控工作，由此夯实集成调试的基础。同时，做好虚端子表以及信息运用表的升级工作，确保两类表输出的数据吻合参数要求，进而判定二次系统设备动作性能是否达标。现场测试的重点在于二次系统的回路，依托电力工程设备的连接结构以及传动系统，落实调试任务。

结束语

综上所述，本文从节能技术应用与节能措施方面，探讨了电力工程的供配电设计工作，为供配电节能体系的建设提供有效建议。节能减排事业永无终点，在绿色低碳高质量发展背景下，要继续把“节能”作为电力工程供配电设计工作的重中之重，积极采用相关技术并总结措施，在保障电力稳定供应的前提下，有效控制电力工程的能耗，助力电力工程可持续发展。

参考文献：

[1]陶仁海.电气工程及其自动化供配电系统节能控制分析[J].科技创新与应用,2022,12(36):189-192.

[2]梁植栋.电力系统供配电节能优化的研究[J].中国新技术新产品,2020,(03):40-41.

[3]刘东芸.节能优化下的电力系统供配电研究[J].科学技术创新,2019,(22):168-169.

[4]唐杨杰.工厂供配电系统中的节能措施研究[J].集成电路应用,2019,36(06):112-113.

[5]龚志华,王光辉.从节能角度浅谈工厂供配电设计[J].有色金属设计,2019,46(01):97-101.

[6]王文拓.供配电设计节能技术和措施分析[J].中国战略新兴产业,2018,(32):66.