電力線路損耗分析與計算方法比較

摘要：技術線損計算值是電網線損分析和指導降損的科學基礎。因此，理論線損的計算是能源管理的一個重要任務。比較實際的線路損失可以反映管理水平，確定經濟運行模式，找到薄弱環節，是制定線損指標識并提出降損措施的理論基礎。對電力線路損耗產生的原因進行了分析，比較了線損計算主要方法的適應范圍、優缺點及數據采集方法。在此基礎上探討了線路降損的措施，對于電力系統的能源節約和精細化管理水平的提高具有積極的現實意義。

關鍵詞：線損；均方根法；潮流發；數據采集；降損

作者簡介：申學濱（1982-），男，貴州遵義人，貴州電網公司遵義供電局，工程師。（貴州 遵義 563000）

中圖分類號：TM75 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）03-0248-02

節能減排是中國國家的基本政策，也是建設節能環保社會的重要舉措，有利于電網向更加智能、高效、可靠、綠色的方向轉變。線損管理是電力企業節能降耗的基礎，是實施有效“十二五”節能目標的保障，是提高精細化管理水平的重要方法。電力線損可以認為是電力網技術線損與管理線損之和。技術線損供售電過程中的功率損耗，是電力部門的經濟評估指標。在本質上，電力傳輸過程中不可避免地會發生功率損耗。[1]管理線損是由于對廣大用戶的抄表不同期，同一時段內抄見電能與電網關口供出的電能不相符。計量誤差、經營環節可能產生的差錯、未被發覺處理之前的竊電都被統計為“線損”，就形成所謂的管理線損。

一、電力線路損耗分析

從電能生產到電能消費的各個環節都會有電能的損耗。[2]變壓器、無功設備、相位調制、調制壓力設備、絕緣介質、測量設備、防護設備及消耗能量轉換元件都會消耗電能。此外，還有一些不明確的損失，如偷竊、漏電、水表誤差、抄表等也會影響線損率造成波動。鑒于上述原因及多年的線損管理經驗，線損率降低線損要從技術和管理兩個方面進行，首先要仔細分析線損的組成，然后根據線損產生的特定原因制定降損措施，有效降低線損率。

在輸電、變電、配電、用電等方面的損失可由固定損失、變動損失、其他損失三部分組成。[3]固定損耗一般不隨負載變化，只要設備上有電壓就有功率的消耗，與通過這些設備的功率或電流不相關，因此，也被稱為空載損耗（鐵損），包括變壓器、電容器、穩壓器、電抗器和其他設備的消弧線圈絕緣子鐵損電暈損耗、電容器和電纜、介電損耗、電能表電壓線圈損耗。變動損耗隨負荷的變化而變化，與電流的大小有關，因此，也被稱為可變損失或短路損耗（銅損），包括變壓器、電容器、穩壓器、電抗器、消弧線圈等設備的銅損、傳輸和配電線路的銅損、電能表的電流線圈的銅損。其他損耗是指電力輸、變、配電環節中一些未知因素和用電過程中的偷電、漏電等原因造成的損耗，習慣稱為不明損耗，包括變電站直流充電及控制和保護、信號、通風等設備消耗、電能表漏抄、電費及其他經營錯誤損失、錯誤接線和其他測量損耗、用戶偷電的損失。

二、線損計算方法比較

1.線損計算方法綜述

線損的典型計算方法包括潮流算法和均方根電流法。

潮流算法從發電機和負荷功率推導支路電流、節點電壓，從而可以獲得各種組件的有功損耗和電網有功損耗。某時間段內的功率損耗計算可以總結為日功率損耗計算，相關的計算方法主要有電力法和電量分。電力法基于每小時的發電機有功和無功數據、網絡拓撲結構、設備阻抗參數等進行潮流計算。分別對各個支路的有功損耗進行計算，再將所有支路的有功損耗加起來就可以得到每個小時整個電網的有功損耗。如果將全天各個時段的電能損耗相加就可以得到全天的有功損耗。電量法的基本想法是將電網各節點負載轉換到一天24小時的總功率的基礎上相應的24小時的負荷或權力分配系數，然后將代表天功率（有功功率和無功功率）乘以相應的負載或輸出分布系數，形成24小時的每個節點負載的有功功率和無功功率。同樣地，對發電機的有功功率和無功功率作類似的數據處理，然后進行潮流計算，其余的計算和電力法是相同的。

均方根電流法把主網分為四個元件，即架空線路（包括串聯電抗）、電纜線路、雙繞組變壓器（包括串聯電抗）、三繞組變壓器（包括串聯電抗），采用均方根電流法，按元件逐個計算電能損耗。而主網中的并聯電容器、并聯電抗器、電壓互感器、站用變壓器和調相機按各自計算方法計算。

2.線損計算方法比較

通過上述比較可以知道，均方根電流法方便實用、適于大范圍推廣，潮流算法因對網絡參數、運行數據要求嚴格，在條件具備時適于使用，可得到較為精確的計算結果。如采用潮流計算時，應對計算結果進行修正。

3.理論線損計算結果分析與評價

線路損失計算結果分析的過程中，各供電公司應處理計算結果和計劃值、同一時期口徑值、統計數據，通過比較和分析提出有效的降損方案和措施。線損分析計算結果的評價指標主要在于以下幾個方面：35kV及以上電力網線損值（率）比較，包括分壓、分區和分線的比較；所屬單位線損值（率）的比較，包括單位間線損值（率）分壓、分區、分線和分臺區的比較；大用戶線損值（率）比較，包括分壓、分區和分線的比較；不同期電量比較，考慮供售電量抄表不同期而少計或多計的電能。

三、降損措施

對比線損的原因、減少損失的方法可以分為管理降損和技術降損。技術降損措施可以驅動理論線損值降低，管理降損措施正確可以使實際線損理論線損值的方法趨同，因此技術降損與管理降損對于供電企業線損管理同樣重要。一般地，技術降損需要很多的自投入來優化電壓水平，改善網絡結構，縮短供電半徑，優化無功功率的分布來達到降損的目的，而管理降損一般資金凈流入規模較小，管理降損可以通過加強管理、降低電源部分人為因素造成的“跑、冒、滴、漏”功率損耗，以達到降損目標。技術降損和管理降損是電能管理的兩個重要組成部分，二者都不可缺少。管理降損需要管理，技術降損更需要管理，否則即使投入大量的資金也無法看到良好的經濟效益。線損管理是通過有效的組織結構、激勵機制和控制措施，實施有效的整合資源，通過管理措施和技術手段使其更好地服務于供電企業線損戰略目標。

四、結束語

降損節能是復雜而艱巨的任務，需要從掌握各方面的具體微觀的降損措施和從宏觀上加強管理：從上到下建立一個技術專家參與的線損管理團隊，定期線損分析，及時制定降損措施落實計劃，提高理論線損計算水平，促進理論線損在線監測，及時掌握電網損耗，制定切實可行的網損率計劃指標，實行按級別評估，并與經濟利益掛鉤，提高網絡的規劃設計和電網改造工作，使網絡布局趨于合理。

參考文獻：

[1]冉兵.配電網線損影響因素分析[J].華中電力，2009，22（6）：30-33.

[2]林勇，奚萍，江 姝.電力網網損計算系統的開發與應用[J].吉林電力，2001，（6）：28-30.

[3]郭莉.電力網線損理論計算及管理系統的研究與實現[D].長春：吉林大學，2009.

（責任編輯：王祝萍）