農(nóng)村配電網(wǎng)技術(shù)降損方案研究

閆海慶，劉曉紅，于森，趙愛(ài)玲，王洪星,于振

（1.國(guó)網(wǎng)山東陽(yáng)信縣供電公司，山東濱州251800；2.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)南供電公司，濟(jì)南250001）

農(nóng)村配電網(wǎng)技術(shù)降損方案研究

閆海慶1，劉曉紅1，于森1，趙愛(ài)玲1，王洪星1,于振2

（1.國(guó)網(wǎng)山東陽(yáng)信縣供電公司，山東濱州251800；2.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)南供電公司，濟(jì)南250001）

通過(guò)對(duì)線損的研究找到系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)與穩(wěn)定的結(jié)合點(diǎn)是供電管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容。通過(guò)某縣全縣地理接線圖的繪制和線損軟件的理論計(jì)算，對(duì)比分析并選擇了合理的技術(shù)降損方案，且對(duì)低壓電網(wǎng)進(jìn)行了技術(shù)改造，取得了明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)農(nóng)村配電網(wǎng)的降損管理和網(wǎng)絡(luò)改造及規(guī)劃，具有實(shí)際的借鑒意義。

配電網(wǎng)；技術(shù)降損；降損方案

0 引言

隨著國(guó)家電力體制改革的深入，電力企業(yè)市場(chǎng)化程度越來(lái)越高，供電企業(yè)的利潤(rùn)空間越來(lái)越小。我國(guó)電網(wǎng)負(fù)荷分布不均衡，同一區(qū)域內(nèi)重載輕載變壓器同時(shí)存在現(xiàn)象較為普遍，中低壓配網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償度偏低［1］，中低壓配電站用電管理不規(guī)范，用電損耗偏高，電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平有待提高。縣供電企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的方法主要有提高市場(chǎng)占有率和降損節(jié)能［2］。線路損耗中，一少部分屬于管理不到位造成的管理線損，大部分屬于電網(wǎng)不可避免的技術(shù)線損。為了加強(qiáng)配網(wǎng)運(yùn)行管理，提高配網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，降低配網(wǎng)技術(shù)線損成為重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容［3］。線損率是供電企業(yè)的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，線損管理涉及到電網(wǎng)規(guī)劃、電網(wǎng)改造、調(diào)度運(yùn)行、計(jì)量管理等多部門的配合協(xié)作［4］。通過(guò)對(duì)某縣所有臺(tái)區(qū)低壓地理接線圖的繪制，運(yùn)用線損計(jì)算軟件計(jì)算出臺(tái)區(qū)理論線損值，根據(jù)農(nóng)網(wǎng)維護(hù)資金的到位情況，編制出低壓電網(wǎng)改造和臺(tái)區(qū)負(fù)荷分布調(diào)整計(jì)劃表，有計(jì)劃、有步驟地進(jìn)行了臺(tái)區(qū)低壓電網(wǎng)改造和負(fù)荷分布調(diào)整。通過(guò)以上措施的實(shí)施，電網(wǎng)運(yùn)行狀況得到較大改善，提高了用戶用電質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，這對(duì)新農(nóng)網(wǎng)建設(shè)及改造具有實(shí)際的借鑒意義。

1 臺(tái)區(qū)線損的理論分析

1.1 配電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

為盡快實(shí)現(xiàn)國(guó)家電網(wǎng)“一強(qiáng)三優(yōu)”的現(xiàn)代化公司目標(biāo)要求，保證縣供電企業(yè)指標(biāo)的先進(jìn)性，公司選用先進(jìn)的線損計(jì)算軟件，該軟件符合國(guó)家電網(wǎng)公司電能損耗統(tǒng)計(jì)、計(jì)算與分析軟件設(shè)計(jì)要求［5］。轄區(qū)10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，設(shè)置10個(gè)供電所，857個(gè)行政村，供電所全部安裝了線損計(jì)算軟件。

通過(guò)全縣農(nóng)村配電網(wǎng)地理接線圖的繪制，計(jì)算出了各臺(tái)區(qū)的理論線損，全過(guò)程包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、錄入、線損計(jì)算、考核指標(biāo)的匯總、下發(fā)、考核實(shí)現(xiàn)了線損的全過(guò)程管理。

輸入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用線損軟件進(jìn)行理論線損計(jì)算，以董家臺(tái)區(qū)為例，輸入臺(tái)區(qū)的地理接線圖（如圖1所示）、電壓等級(jí)、用戶表計(jì)接線相別和用戶用電性質(zhì)、變壓器總表供電量、月用電量等數(shù)據(jù)，進(jìn)行理論線損值計(jì)算，得出現(xiàn)狀理論低壓線損為10.926 1%。

圖1 董家臺(tái)區(qū)地理接線

1.2 臺(tái)區(qū)降損理論分析

1.2.1 臺(tái)區(qū)負(fù)荷接線優(yōu)化

當(dāng)電網(wǎng)處于三相負(fù)荷不平衡狀態(tài)時(shí)，不平衡電流就會(huì)在相間產(chǎn)生，不平衡電流的產(chǎn)生不但增加相線上的損耗，也引起了中性線上的損耗，從而增加電網(wǎng)總線損［6］。

如果三相負(fù)荷平衡，那么三相電流矢量和為零，中性線中的電流也為零。假設(shè)三相四線制線路總負(fù)荷電流為3I，相線及中性線電阻都為R，則三相負(fù)荷平衡時(shí)線路功率損耗為

假設(shè)全部負(fù)荷由一相供電，則功率損耗為18I2R，可見，三相完全不平衡線路的損耗是完全平衡線路的6倍，三相負(fù)荷平衡調(diào)整在降低損耗中有重要作用。負(fù)荷接線調(diào)整降損效果明顯且無(wú)需進(jìn)行投資，只需安排人員進(jìn)行負(fù)荷接線調(diào)整即可，也就是進(jìn)行表箱相別接線調(diào)整，所以首選的降損措施應(yīng)是調(diào)整三相負(fù)荷平衡。

1.2.2 配電變壓器安裝最佳位置

變壓器安裝位置對(duì)低壓線路損耗的影響極大。如果負(fù)荷集中在變壓器低壓線路末端，那么配電變壓器位置就很難有效降低線損。配電變壓器最佳位置應(yīng)該是負(fù)荷中心位置，準(zhǔn)確計(jì)算很難。我們可以按負(fù)荷矩最小原則進(jìn)行負(fù)荷中心的估算，或根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)判斷，然后再用線損計(jì)算軟件進(jìn)行配電變壓器不同位置試算，找出配電變壓器最佳安裝位置。負(fù)荷中心位置估算［7］：

式中：Pi為負(fù)荷點(diǎn)i的有功功率；Xi和Yi為各負(fù)荷的坐標(biāo)；X和Y為負(fù)荷中心的坐標(biāo)。

1.2.3 導(dǎo)線電阻對(duì)線損的影響分析

在負(fù)荷保持不變的前提下，增大輸電導(dǎo)線截面，減小線路總電阻（更換粗導(dǎo)線、加裝復(fù)導(dǎo)線、架設(shè)第二回路或改變線路迂回）從而降低因電阻大而產(chǎn)生的線損，降損電能［5］

式中：E1為改造前線路的損耗電能；R1和R2分別為線路改造前后的電阻。

2 典型臺(tái)區(qū)技術(shù)降損改造方案

曹集臺(tái)區(qū)線損率一直居高不下，2010年2月實(shí)際線損率為22.6%，3月實(shí)際線損率為25.97%，嚴(yán)重超出了低壓線損率的合理范圍（不超過(guò)9%）。曹集臺(tái)區(qū)現(xiàn)有S11－100／10配電變壓器1臺(tái)，3條主線路（1條LGJ－35和2條LGJ－25），電表箱87個(gè)，低壓用戶293戶，3月用電量22 680 kWh，如圖2。以曹集臺(tái)區(qū)為例，運(yùn)用線損軟件進(jìn)行理論線損計(jì)算，對(duì)比3種優(yōu)化方案以確定投資少、見效快的最佳方案。

方案1，調(diào)整表箱相別。由于該村存在三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡，導(dǎo)致理論線損率較高。進(jìn)行優(yōu)化負(fù)荷接線后，對(duì)47個(gè)表箱的相別進(jìn)行調(diào)整。

方案2，表箱調(diào)整相別后，再調(diào)整配變位置。曹集臺(tái)區(qū)負(fù)荷分布不均，用電大戶主要分布在村東側(cè)的線路末端，是造成線損率高的主要原因。進(jìn)行優(yōu)化負(fù)荷接線后，把變壓器由原來(lái)的1號(hào)桿處移至4號(hào)桿處。

方案3，調(diào)配變位置、換主線，調(diào)整表箱相別。若只更換1～12號(hào)桿主線路，理論線損率將降至8.27%，與調(diào)整相別產(chǎn)生的效果接近。由于本臺(tái)區(qū)用電大戶主要分布在線路末端，進(jìn)行優(yōu)化接線后，把變壓器由1號(hào)桿處移至4號(hào)桿處，再把1～12號(hào)桿的導(dǎo)線由原來(lái)的LGJ－35更換為L(zhǎng)GJ－70，增大導(dǎo)線截面積。

Research on Power Loss-reducing Measures in Rural Distribution Network

YAN Haiqing1，LIU Xiaohong1，YU Sen1，Zhao Ailing1，WANG Hongxing1,YU Zhen2
（1.State Grid Shandong Yangxin Power Supply Company，Binzhou 251800，China；2.State Grid Jinan Power Supply Company,Jinan 250011,China）

Finding the combination point of economy and stability is an important content of power supply management based on the study of line loss.On the foundation of drawing the geographical wiring diagram of the entire county and theoretical calculation by line loss software，the reasonable technical loss reduction scheme is analyzed and selected.Technical reform has been carried out on the low voltage power network，outstanding economic and social benefits have been achieved.Hopefully this will be found of great use as a reference for loss reduction management and network reconstruction in rural distribution network.

distribution network；technical loss reduction；loss reduction scheme

TM714.3

A

1007－9904（2015）05－0072－02