配電網線損計算方法探究

鐘清泉

摘 要：線損率是綜合反映電力網規劃設計、生產運行和經營管理水平的主要經濟技術指標。降低線損率，可以減少電能傳輸能耗，提高電力供應能力，增加供電企業經濟效益。文章對配電網線損常見計算方法進行了總結，并指出了其中的不足，最后提出了相應的改進措施，以便更好的做好配電網線損的計算。

關鍵詞：配電網；線損；計算方法

1 配電網線損常見計算方法

1.1 均方根電流法。均方根電流法是計算配電網線損的根本方法。它利用的原理是“線路中流過的均方根電流”所產生的電能損耗相當于實際負荷在同一時間內所產生的電能損耗。該方法的優點是操作簡單，易于計算機編程計算。存在的問題：利用均方根電流法來計算配電網的線損時，必須要先將配電網沿線各個節點的負荷資料進行收集。但是由于配電網沿線的節點數目十分龐大，而且各個節點產生的負荷容易發生變化，所以很難測量準確，也沒有辦法對負荷資料進行全面的收集。在實際的運行過程中，均方根計算必須基于24h 對各個元件進行負荷電流的測量，工作量特別大，代表日選取不同會有不同的計算結果，造成計算的也相對誤差較大。

1.2 平均電流法。平均電流法又稱之為形狀系數法。它的計算原理是利用均方根法與平均電流的等效關系進行電能損耗計算，即線路中流過的平均電流所產生的電能損耗相當于實際負荷在同一時間內所產生的電能損耗。該方法的優點是容易得到較為精確地電量作為計算參數，計算的結果也比較準確，易于計算機編程計算。存在的問題：由于基于平均電流的電能損耗計算結果偏小，而且沒有實測記錄的配電變壓器，形狀系數難以確定，所以容易造成誤差。

1.3 等值電阻法。等值電阻法是根據均方根電流法發展而來的。它的理論依據是在線路的出口處，假設有一個等值的線路電阻，通過線路出口處的總電流所產生的損耗與線路各段不同的分段電流通過分段電阻產生的損耗的總和相等。該方法的優點是不用收集運行數據，只需要計算出等值電阻數據就可以進行電能損耗計算，易于計算機編程計算。存在的問題：該方法需要預先設定計算條件，條件設定不正確容易影響精度，而且該方法的應用前提是要滿足實際工程的計算精度，這樣該方法才具備實用性和可行性。

1.4 最大電流法。最大電流法又稱之為損失因素法，同樣也是有均方根電流法演變而來的，它是利用困方根電流法與最大電流的等效關系進行電能損耗計算的。它的基本原理是線路中流過的最大電流所產生的電能損耗相當于實際負荷在同一時間內所產生的電能損耗。該方法的優點是只需要測量出代表日最大電流和計算出損失因素等數據，不需要太多的計算資料就可以進行電能損耗計算，易于計算機編程計算。存在的問題：損失因素不容易計算，而且由于不同的負荷曲線、網絡結構等因素的不同，負荷因素也存在不同。該方法的計算精度較低，一般用于計算精度要求不高的情況，不適宜用于分析電力系統在運行過程中的降損措施與線損計算。

1.5 遺傳算法與人工神經網絡算法。這種線損計算方法雖然比較創新，對于提高計算精度有很大的幫助，但是由于配電網結構類型具有多樣性，該方法需要盡心不斷的實驗與改進，目前實用性和可行性都比較差。

1.6 基于區間算法。該方法對負荷曲線形狀系數的區間性進行了詳細的分析和論證，提供了形狀系數的區間值獲取方法，其計算結果是各損耗區間的區間值，能夠為用戶提供大量的信息。但是，目前該方法尚不成熟，還有待進一步研究。

1.7 模糊識別技術。模糊識別技術的原理是對支路電流的分配進行修正，從而使計算的結果更加的精確，讓理論狀態盡可能的接近于實際運行的狀態，這樣能夠大幅提高計算的精度。但是，該方法在實際的應用中難以選擇隸屬函數，實用性比較低。

2 配電網線損計算方法改進措施

對配電網理論線損計算方法進行研究的目的是為了如何快速、精確地計算出配電網理論線損。通過對上述配電網線損計算方法的研究，可以分析出各自存在的問題。各種配電網線損計算方法都不同程度地存在一定的問題和局限性。電力部門和電力企業都在想方設法降低線路損耗，但是有些降損工作并沒有完全到位，這造成部分地區的降損壓力巨大。所以，急需要研究人員對配電網線損計算方法進行改進。下文提出了一項科學可行的配電網線損計算方法，是在傳統線損計算方法的基礎上，通過利用數學模型的方法對上述線損計算方法進行改進。

考慮到我國當前配電網自動化不夠完善，沒有辦法提供及時完整的數據進行線損分析，研究出了曲線基法。曲線基法的基本原理是利用數學模型，為每一種影響配電網線損的因素建立數學模型，然后根據數學模型繪制出該影響因素單獨作用時的線損曲線，稱之為曲線基。建立曲線基是該方法的重點，通過曲線基就能夠找到產生線損的主要因素了。下面就通過求三相不平衡配電線路的線損來說明該方法的具體用法和效果。

首先，需要計算出三相配電線路的不平衡度β，不平衡度是指三相電力系統中三相不平衡的程度，用電壓或電流負序分量與正序分量的方均根值百分比表示。當三相電流相量的大小不等而相量和不為零時，即有零序分量時，稱為電流不平衡。

負荷電流不平衡度的一般定義為：

式中，Imax 為最大相負荷電流；ImaxA、ImaxB、ImaxC，指三相負荷最大電流；Iav 指平均負荷電流。

可以根據不平衡度與線損的關系，以及配電變壓器三相不平衡運行時的附加損耗與不平衡度的關系，做出其曲線基。結合曲線基法的基本原理，可以知道三相不平衡時，線損會明顯的增大，而且導致線損增大的因素只與三相不平衡度有關，與其在各相區的分布無關。通過上述分析，不難驗證，曲線基法能夠直觀地判斷出不平衡度與線損的關系，并且得出不平衡度是否超標等信息。如果不平衡度將要超標時，能夠及時通知電力企業采取有效的措施降低線損，具有很好的實用性和可行性。經過分析之后發現，曲線基法還是存在一些缺點的，精確度不算高，而且目前還沒有研發出相關的應用軟件。

3 結語

文章對配電網線損計算方法、配電網線損現狀、配電網線損計算方法存在的問題和相關改進辦法進行了介紹分析，并對配電網線損計算方法未來的發展趨勢進行了研究。對于不斷深入研究配電網線損計算，尋找滿足配電網線損計算方法，降低線路損耗，規劃電網設計，優化電網結構，為供電企業提高配電網運行管理水平和經濟效益具有重要的意義。

參考文獻

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