改進配電網線損計算方法分析

賀芳

摘要：隨著社會經濟效益的提高，配電網建設規模的不斷增大。配電網運行中能源損耗過多，導致經濟效益逐漸降低。在配電網中，通過線損理論，計算方法的使用能夠實現節能降損目的。再配電網技術管理工作中，加強線損管理是重要組成部分。基于此，本文對當前配電網中線損計算方法的使用現狀展開分析，通過對其中所存在的問題進行深入研究，提出針對性的改善措施。以此促進配電網中線損計算方法的更好使用。

關鍵詞：配電網；線損；計算方法；現狀分析

電力行業作為我國當前基礎能源的重要組成部分。在社會發展下，對電力企業實際運營中所存在的問題進行分析是保證社會經濟效益的重要內容。電力損耗作為當前電力行業的主要發展問題。其形成原因分為兩種：其一，技術方面的線損電量，其二，管理工作下所造成的線損電量。通過線損計算方法的有效應用能夠對實際的線損率做到正確且精準的掌握。以所得線損率正確結果對其問題解決措施進行有效制定，能夠促進電力企業經濟效益等提高推動中電力企業的穩定且長久發展。

一、傳統線損計算方法

（一）計算特點

當前我國電力企業發展中對配電網的建設重視度較高，針對其設計與運行主要是以開環運行與閉環設計為原則。通常配電網中饋線之間并沒有電氣連接，通常是通過根節點連接。計算配電網的線損主要是通過潮流計算方式，其是以饋線作為基本單位，以輻射型網絡模式對其進行計算，并非是對配電網進行整體計算。通常情況下，饋線的出口位置都會有電流表與功率表的設置安裝。對饋線運營中電流情況的充分了解需要對電流表與功率表的實際運行數據做到全面檢測。在當前配電網的線損計算方法使用中，計算法主要分為：均方根電流法、最大電流法與平均電流法等。

（二）計算方法簡介

（1）均方根電流法。

該計算方法的使用，其實際的計算步驟為：第一，收集整理配電網所有節點所產生的負荷資料。節點負荷會隨著時間與階段的不同產生變化，存在較大差異，變化所得的數據最終會形成龐大的數據模型，導致數據信息的收集成為十分繁瑣且龐大的工作，通常對數據的統計無法達到全面開展。而均方根電流法的計算方式能夠有效解決高問題，在使用該方法中會涉及到較少數據，能夠保證計算數據的精準度。

而該計算方法的使用存在一定的不足之處。就理論方面而言，該計算方法的使用能夠保證所得數據的精準度，但在實際的計算運用中會有多種限制條件的影響，導致數據精準度無法得到有效保證。例如：使用該計算方法需要保證測量與計算的數據是配電網中所有設備元件在24小時之內所產生的負荷電流值總量，由此可以看出，數據信息的收集量十分龐大，測量工作與對電流值的整理歸納較為繁瑣，只讀狀態下的電流值無法保證計算的精準度。

（2）最大電流法。

該計算方法的使用是以均方根電流與最大電流之間的等效關系為基礎。為保證計算數據的準確度需要使用最為真實的數值，在該方法的計算中需要加強對數據的修正，通過修正系數保證其數值小于1，使用該計算方法所得的損耗值與真實值相比可能會出現一定偏差，通常是大于真實值。由此可以認為該計算方法的使用所得數據具有一定的精準度，但是其實際的適用范圍較小。

（3）平均電流法。

也被稱為形狀系數法。此計算方法主要是以均方根與平均電流之間所產生的等效關系為基礎所使用。平均電流的計算方法所得結果與真實值相比較小，為保證數值的精準度，需要在計算方法中使用大于1的修正系數對其進行修正。

二、計算方法中的缺陷

（一）在實際計算中，計算配電網中首端的負荷曲線形狀系數，需要根據實際情況下通過每日的系數作為主要的參考依據。在實際的實際的計算中，為了方便計算公式的更好應用，工作量被肆意減少降低，最終使得負荷率與計算結果下所得的負荷持續曲線所體現的形狀系數之間存在一定的偏差。最終在此計算過程之下對數值的精準度難以提供有效保證。在當前大部分的電力企業發展中，為了保證配單網計算工作量，工作中針對電流記錄存在的一定不足之處沒有及時進行修改，精準度較低使得計算結果的誤差較大。

（二）對配電網的線損計算中會有小電源等現象的出現，電力企業中有關部門針對線損計算公式的使用并沒有對變性負荷曲線中所可能出現的疊加情況加以考慮，此種情況下線損與電能功率中會有一定的電損耗影響產生，對功率的平衡點周圍支路造成影響。因此會有較大部分的電力企業對計算方法的使用是以均方根或平均電流疊加等對電源點數值進行簡略計算。

三、計算方法的改進方案

對配電網線損計算方法的使用需要與當下電力發展狀態相適應，通過電量潮流計算方式的采用，在計算中將網損線路圖與等效電路圖實施精準化繪制，根據變電站對電量數據有功與無功信息的記錄，使用高斯-賽德爾方法計算節點電壓。在計算節點的電壓中需要經過3次迭代，之后將在牛頓-拉夫遜的計算公式中帶入所得結果，以此對初始值進行結算。在此計算過程中同樣需要迭代法的使用將誤差值降低到最小。保證配網中所有節點電壓精準計算，且線路中每小時的節點電壓及時計算得出。通過相應數值經過計算疊加，能夠將配網中的日線損與年線損精準計算。

（一）高斯-賽德爾法。

使用該計算方法需要將每節點中的電壓初始值帶入公式中計算得出，之后能夠對節點的電壓數據精準計算得出。通過節點中無功功率的計算，經過迭代法保證計算的精準度，之后需要對計算結果進行收斂檢驗。

該計算方法在使用中的原理較為簡單，在計算中對初始值的實際要求并不高，此外使用該計算方式具有較小的計算量。為了對計算中收斂速度較慢問題實施有效解決，針對病態系統的計算可以將計算結果設置為牛頓-拉夫遜公式中的初始值，之后進行計算獲取精準值。

（二）牛頓-拉夫遜。

該計算方法的使用主要是對非線性方程問題的主要解決方法。其在使用中具有較好的計算速度與收斂性。該計算方法的使用中，結果的計算需要建立導納矩陣，之后對初始節點的電壓數值進行計算，將初始值代入計算公式中，對功率與電壓下節點的功率與電壓實際的偏移值進行計算。采用矩陣元素計算方法能夠獲得節點的電壓修正量。當所得結果與要求相符合即可，如不滿足則需要重新使用迭代法計算。

良好方法的使用能夠對收斂效果做到有效保證，并計算所得的初始值與實際運行值無限接近。一般而言，精準計算數值通過6次迭代可以計算得出，電力系統規模在迭代中不斷因為次數的變化發生任何影響。使用該計算方法需要保證是在電力系統正常運行情況的支撐下，其對線損的計算具有較高的科學性與合理性，最終所得數據的精準度較高。

四、結束語

根據上文中通過不同線損計算方法的使用發現，配電網運行中，傳統的線損計算方法具有較大的使用限制，平均電流法與均方根電流法等多種方法的使用，具有一定的局限性，導致實際運算所得結果會有一定偏差存在。本文通過兩種改善后所使用的線損計算方法能夠對傳統的線損計算方法中的不足之處加以彌補。在解決計算結果精準性問題的同時能能夠拓展更大規模的計算量，推動配電網的更好運營。

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