關于輸配電系統電能損耗問題的探究

孔祥鵬

摘 要：現在我們國家的電能損耗仍然是一個比較棘手的問題，需要去解決。文章就電能損耗的問題進行了分析，總結了現在常用的分配辦法，輸電的系統在送電的時候，會有一些損耗，大概是總電量的6%左右，根據情況不同，損失會有不同。現在國家以市場經濟為主導，這樣電能的損耗就是大家共同承擔的，那么怎么去對電網和損耗去分配就成了市場經濟下的一個重要的問題。該文主要對電能損耗的計算方法，特別地從輸送過程中的電損耗展開，提出了一些使用適合的變壓器等方法進行減小損耗，不能讓電力變壓器的容量太大等合理性的意見。

關鍵詞：輸配電 電能損耗 分配方法

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（c）-0037-02

我國雖然資源豐富，但是人口眾多。加強工業水平和發達國家仍然有一定的差距，這樣生產的能耗還是比較大的。人均資源的占有量相對來說很少，所以國家的壓力還是很大的。我們提倡節能減排，就是在對國情了解的基礎之上制定的一個基本國策，所有的行業都要貫徹落實，要把減少電能的損耗列入到計劃里面，所以，怎么樣去減少電能的損耗是我們要研究的課題，也是一項重要工作。文章就如何減少電力的損耗進行了分析，提出了一些建議。

1 電能損耗的計算方法

在配電系統里面，電能的損耗有兩個部分：一個是配電的線路上面的消耗，另一個是在變壓器上面的的電能損失。在計算時，就是主要把這些電能的損耗加起來。這樣的合計計算能夠幫助電能的管理，增加供電的質量，而且還能夠在一定程度上幫助減少電能的損失，對電能損耗的計算還能夠為以后研究降低損耗提供科學的數據。

1.1 電路傳輸時的電能損耗

在電力的線路里面，運行的情況會受到電能損失情況的影響。比如：每年計算一根線路上的損耗，也就是短時間里面的電能損耗總和。這樣，通過對供電的線路進行電能損耗的計算，能夠發現線路里面電能的損耗和功率的平方，電阻是正相關的，但是損耗和電壓的平方是反相關的。

1.2 變壓器的電能損耗

在大部分時候，在電路的傳輸里面，根本就沒有無用功這個名詞，因為這些內容都包含在電能的損耗里面了，后來發現這是不合理的。在實際情況下，電力的線路傳輸里面，電能損耗包括有用無用功率。電阻和電線的長度有關系，電線越長，電阻越大，這樣就會造成電能的損耗。所以，在對配電的變壓器進行計算的時候，也要把有用無用功計算進去。變壓器的電能損耗和變壓器的相關的空載負載損耗、空載電流百分比、阻抗電壓的百分比是正相關的，與功率因數的平方是反相關的。

2 有關損耗的研究方案

我們要想降低電能的損耗，就要對輸送過程中電能的損耗量進行合理計算。這樣，我們知道哪里損耗的比較多，就重點研究哪個部位，想辦法降低損耗，現在我們已經得出了結論，就是降低輸電線上面的電能損耗和變壓器的電能損耗能夠在很大程度上降低整體的損耗。

在對輸電網的損耗進行計算時，眾多學者的意見也不一致，有不同的意見，大體上有幾種方法：第一種是比例分配方法，這種方法很簡單，也是現在經常用到的方法，在這個方法里面，是把輸電的損耗進行分配，按照一些節點的辦法或者發電的情況進行分配。這里面有不足的地方，因為沒有考慮到發電的位置和負荷的位置的關系，這樣就相當于沒有考慮我們之前說過的無用功率。所以，對交易時間會產生影響，需要員工自己去計算發電的負荷的損失。第二種就是MWM法，這個方法是基于DC潮流對線路上的功率進行計算，然后根據輸出功率的情況再進行分配。這種方法雖然比上面的方法科學了，但是這種方法也有缺陷，因為沒有考慮到無用功對損耗的影響。第三種是功率分解法（Power Decomposition Methods。這種辦法是根據電網的總的損耗進行計算的，也就是說根據表達式，結合阻抗或者是導納矩陣的公式推導演算，得到一些功率的計算式。就好像是編程序一樣，輸入功率著手分解有用的功，得到了一共輸入的有用功的總和）和節點阻抗矩陣的數據及節點注入電流的數據，這樣一來就知道了負荷的情況，如果深入的研究會發現這些方程解不止一個，有多個解，所以，就要根據實際情況選擇合適的。

在給配電網的電量進行計算和分配時，原則上是和輸入電網的情況計算方法一樣。但是在實際中，也有特殊性，對于配電網的損耗計算來說，大家的研究還很少。根據這些情況進行了總結，研究出存在的一些問題。第一點就是上面也說過的有關分配比的問題，這里面的很多方法都不能同時把輸電過程匯總的損耗均勻地給電網里面進行分配。第二點就是在電路的方程里面，這些推導的方法很大程度上是依靠節點的，那么就會出現平衡機不分配的問題。這樣，這些數據就缺乏一定的科學性。第三點就是反方向的潮流和分配的問題。在電力系統里面，尤其是輸電的網絡里面，發生的每一個交流和交易都會或多或少地產生損耗。按照這個計算方法，如果一個交易在進行時，那么就是在實際工作中降低了總共的輸電的損失，這是因為這個交易的進行，對系統里面的一些線路上引起的潮流就相反了，這個問題也確實存在，不能忽略。而且，在進行交易的時候，就會出現反潮流的現象，對此，是不是能夠準確地進行反潮流，也是對輸出辦法的一個評價。反向潮流這種客觀存在的現象，對我們的分配結果的判斷有重要作用。現在，關于反向潮流再分配的時候，交易中是不是有電耗還沒有一個統一的認識，有待我們去進一步研究。

3 降低輸配電系統的電能損耗的措施

3.1 增加輸配電網的壓力

上文對電能損耗的情況進行了分析，在這里面，我們知道電能的損耗與電壓和電阻的數值有關系。所以，我們要想降低電能的損耗，就要對電壓進行改變，比如：把供電的電壓變大，由以前的35 kV變電站（所）改造為110 kV或220 kV變電站等。由物理學知識，電線越粗，電阻越小，這樣電損失就越小。所以，在條件允許的情況下，要把細電線換成粗電線，并且，要更換以前的變壓器，使用現在的節能變壓器，因為節能型變壓器能夠有效地降低輸電的功率，從而使損失減小。

3.2 優化輸配電網的網絡結構

不管是任何的設備和儀器，我們都要按照科學的辦法進行使用，這樣才能使損耗減小，電網結構也是一樣，要合理地利用，所以，設計科學合理，性能很好，合理布置的輸電網絡，是能夠增強整個輸電網絡的運行效率的。這樣，就把那些不必要的電能節約了，不進行輸送了。這在設備大選型方面有技巧，要選擇那些負荷超前的設計，變壓器的位置也很關鍵，要能夠有效減少供電的半徑，而且，在農村和城市的電源配置也不一樣，接線的時候要用網絡的架線方式，最好不要用一邊接線。

4 結語

我們一定要根據輸電線的損失情況，研究減少輸電線電能的辦法，這樣就能為國家的節能減排做出重要貢獻。

參考文獻

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