基于規(guī)劃態(tài)的配網(wǎng)理論線損估算方法

鐘鎮(zhèn)浩

【摘 要】針對高壓、中壓和低壓配電網(wǎng)規(guī)劃各自的特點(diǎn)，提出了相應(yīng)的理論線損率估算方法。特別是對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的中、低壓配電網(wǎng)，引入了損失系數(shù)法和允許損失率修正因子法，最大限度地克服了規(guī)劃態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)匱乏、負(fù)荷分布信息模糊等制約因素，為配電網(wǎng)規(guī)劃工作提供了一種估算配網(wǎng)理論線損率的方法。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)規(guī)劃；電壓損失系數(shù)；允許損耗率修正因子法；線損率

【中圖分類號】TM744 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0340-02

0 引言

配電網(wǎng)線損是供電部門一項(xiàng)綜合性經(jīng)濟(jì)、技術(shù)指標(biāo)。準(zhǔn)確合理的配電網(wǎng)線損理論計(jì)算是電力部門分析線損構(gòu)成、制定降損措施的有力工具，具有重要的意義[1-2]

本文在實(shí)際配網(wǎng)規(guī)劃實(shí)踐的基礎(chǔ)上，根據(jù)中壓配網(wǎng)和低壓配網(wǎng)各自的特點(diǎn)，分別提出了計(jì)算線損的簡潔實(shí)用方法。特別是針對10 kV及以下配網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、分支線路多、規(guī)模大、相關(guān)電網(wǎng)參數(shù)難于獲取等特點(diǎn)，引入了損失系數(shù)法并提出了允許損耗率修正因子法，克服了諸多制約因素，為估算規(guī)劃年配網(wǎng)線損率提供了一種實(shí)用性很強(qiáng)的方法。

1 中壓配網(wǎng)線損率估算

中壓配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，如果逐個(gè)對饋線進(jìn)行線損計(jì)算分析，工作量相當(dāng)大。考慮到中壓饋線不同典型接線方式（如城市、郊區(qū)、農(nóng)村，以及各不同變電站出線），饋線結(jié)構(gòu)（主干線型號和長度）相似，可以按不同接線方式分區(qū)計(jì)算線損，然后再逐個(gè)累加得到整個(gè)中壓配電網(wǎng)的線損。

1.1 典型接線方式配網(wǎng)損耗估算

假設(shè)典型接線方式主干線負(fù)荷均勻分布，配變裝接容量合理（取規(guī)劃年配變經(jīng)濟(jì)負(fù)載率為60%～70%或稍低），型號大致相同，則可估算得到單條饋線的平均配變總?cè)萘亢团_(tái)數(shù)。然后，根據(jù)損失系數(shù)法，即饋線功率損耗和電壓損耗分別用線路末端集中負(fù)荷供電時(shí)的功率損耗乘以某一系數(shù)Gp 和Gu 來估算。該方法可根據(jù)每條饋線首端的負(fù)荷、主干線參數(shù)及線路上負(fù)荷的分布形式直接估算出該饋線的功率損耗和電壓損耗，不必逐點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。以功率損耗為例，每條饋線損耗可表示為：

2 低壓網(wǎng)綜合線損率估算

低壓配電網(wǎng)結(jié)點(diǎn)多，分支線和元件多，各支線導(dǎo)線型號、功率因數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)也不相同。由于這些數(shù)據(jù)難于獲得，要精確計(jì)算現(xiàn)狀低壓配電網(wǎng)的電能損耗都比較困難，更何況規(guī)劃期的線損計(jì)算。考慮到規(guī)劃導(dǎo)則對低壓線路一般都有年平均線損率和電壓損耗率兩個(gè)約束條件，本文首先從滿足最大允許線損率和最大允許電壓損耗率出發(fā)，找出滿足兩個(gè)條件且在給定線路負(fù)載率情況下的主干線極限長度，再運(yùn)用實(shí)際規(guī)劃結(jié)果中關(guān)鍵數(shù)據(jù)（如負(fù)載率和主干線長度）對要求的最大允許線損率進(jìn)行修正（即允許損耗率修正因子法），得到低壓規(guī)劃線路的線損估計(jì)值。

《中國南方電網(wǎng)公司110 kV 及以下配電網(wǎng)規(guī)劃指導(dǎo)原則》（以下簡稱《指導(dǎo)原則》）中對低壓網(wǎng)年平均線損率和電壓損耗率等指標(biāo)作了明確規(guī)定，指出：

1）D 類、E 類和F 類區(qū)域380/220 V 電網(wǎng)年平均線損率分別不能大于2.5%、5%和9%。

2）低壓線路（包括接戶線）電壓損耗率不能大于4%～6%。

為達(dá)到《指導(dǎo)原則》中對線損率、供電可靠性、負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力和電壓指標(biāo)的要求，規(guī)劃年低壓線路負(fù)載率及供電半徑需保持在合理范圍之內(nèi)。設(shè)線路上負(fù)荷均勻分布，且饋線負(fù)載率為50%，其損失系數(shù)表可得

根據(jù)表1，再考慮到規(guī)劃結(jié)果中線路的負(fù)載率，規(guī)劃年各型號低壓線路供電長度應(yīng)控制在目標(biāo)線損率所對應(yīng)的經(jīng)修正后的合理值范圍內(nèi)。設(shè)規(guī)劃年目標(biāo)線損率為 ΔPd%（即表 1 中最大允許年平均線損率），某典型接線方式低壓線路50%負(fù)載率情況下，最大允許供電長度為Li max ，規(guī)劃后經(jīng)過負(fù)荷預(yù)測得到線路的平均負(fù)載率為P i%，主干線平均供電長度Li，該典型接線方式低壓線路上用電量大致比例為A i% ，則低壓網(wǎng)平均線損率ΔPL，y% 可表示為：

式中，n 為規(guī)劃年低壓線路典型接線方式總數(shù)。

3 算例

3.1 中壓線損率計(jì)算實(shí)例

首先將中壓饋線劃分為城市和農(nóng)村兩種典型接線方式，由負(fù)荷預(yù)測及網(wǎng)架規(guī)劃可得規(guī)劃水平年兩種典型接線的相關(guān)數(shù)據(jù)，如表2 所示。按照中壓配電網(wǎng)線損估算方法，分別算出城市和農(nóng)村主干線以及線路上所帶的變壓器的損耗，累加可得整個(gè)中壓的配電網(wǎng)損耗。假設(shè)城市電網(wǎng)中壓主干線以LGJ-240 為主，變壓器以S11（200 kVA）為主；農(nóng)村電網(wǎng)中壓主干線以LGJ-95 為主，變壓器以S11（80 kVA）為主。查變壓器參數(shù)表可得S11（200 kVA）變壓器的空載損耗為0.33 kW，負(fù)載損耗為2.6 kW；S11（80 kVA）變壓器的空載損耗為0.17 kW，負(fù)載損耗為1.25 kW。若最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù)取2 000 h，根據(jù)式（4）和式（5）可以分別得到每種典型接線方式的損耗，累加可得整個(gè)中壓損耗為14 149 MWh。