配電網精細化線損計算及降損措施

楊國清

（國網四川鹽源縣供電有限責任公司，四川 涼山 615799）

0 引 言

伴隨工業化進程的有序推進，在經濟社會不斷向前發展的過程中，應當看到國家政府對節能降耗、資源可持續利用方面的關注。電力屬于能源消耗的重要領域，其節能成效對國家整體節能降耗目標的實現具有重要的支撐意義。

1 配電網線損的基本內涵和構成

要開展配電網精細化線損計算，要明確配電網線損有關概念。配電系統中電能損耗、線損率是基本的計算要素。電能損耗是指一段時間內有功功率損耗對時間的積分。具體公式為：

在整個配電系統中，所有環節消耗的全部電量都納入線損電量范疇。在輸電、變電、配電以及營銷等各個流程都涉及到了電能損耗，雖然可以從理論上全部計算線損情況，但是在實際操作層面很難進行全面計算。通常，電能表計量的總供電量減去總售電量，從而得出電損率的計算公式：

了解線損率基本計算方式后，需要對配電網線損的主要構成進行分析。通常，將配電網線損劃分為管理線損和技術線損兩種方式。

1.1 管理線損

管理線損主要是由于管理不當而造成的電能損耗，信息數據采集相對較難。主要導致出現管理線損的情形包括：一是抄表人員責任心不夠，工作人員在進行抄表時如果不夠重視或者缺乏責任心，會導致出現錯抄、漏抄等情況，造成和實際使用電量不符，給線損數據分析和計算造成一定的影響，不利于精準計算；二是用電戶竊電行為，供電企業為用戶提供相應的電能，用戶在用電過程中如果出現竊電行為，會導致應當進行收取的電費沒有收取，從而影響線損數據的計算分析。

1.2 技術線損

技術線損是指電網系統中所有的零部件系統整體的電能損耗情況，主要涉及以下幾個方面。

1.2.1 電路電阻

在配電網系統整體結構布局設計和運行過程中，通常會存在很多問題或漏洞，如設計不科學、維護不到位等。尤其是在地區經濟發展相對落后的地區或者農村，因為電源點和配送中心的距離較遠，加上電壓配置不合理，會導致變壓器容量不足、單相供電用戶較多而導致技術線損偏高。此外，電線導線截面、載荷兩者匹配度不協調等會造成線損增加。這些情況發生率較高，也稱之為電路電阻造成的線損。

1.2.2 變壓器損耗

變壓器本身運行會存在一定損耗，同時受到電壓等級方面的影響，變壓器線損也非常高。如果對變壓器定期維護保養檢修不及時或者沒能及時更換老舊設備，會進一步增加電能損耗，加大變壓器的損耗值。

1.2.3 無功損耗

在整個電網系統中，多個感性元件運行自然會造成電網無功傳輸，進而導致電網元件總電流不斷提升，增大有功損耗。如果無功補償不到位，會進一步降低電網功率因素，出現電壓越限情況。在遠距離有功傳輸方面損耗更明顯，這也是造成技術線損的重要因素之一。

對配電網線損的計算，還要考慮相應的影響因素。由于影響線損變化的因素較多，加上電網系統結構比較復雜，所以增加了計算難度。電網結構、運行模式以及技術裝備配置等都和經濟社會發展水平、用電流程以及電源管理等多個方面的因素有關，加上受到技術和管理因素的影響，影響了配電網線損計算的精度。因此，需要加強配電網精細化線損計算方法的探究，才能更好地為電網系統科學有效持續運轉提供一定的數據參考[1]。

2 配電網精細化線損計算方法分析

關于配電網線損的計算，傳統的計算方式主要有均方根電流法、平均電流法、最大電流法和等值電阻法等。每一種計算方法都有自己的特點和適用范圍，如表1所示。

按照上述計算方法計算配電網線損，前提條件是負荷曲線保持相對穩定。如果負荷波動比較明顯，會對計算結果的準確性產生很大影響。在實際電網運行過程中，負荷曲線波動通常比較大，會造成計算誤差較大，從而影響精準計算信度和效度。

為了進一步提升配電網精細化線損計算準確度，考慮各方面因素，建議采用前推回代潮流方法對線路損耗進行計算。整體計算的基本思路是，根據配電網運行網絡系統具體拓撲結構對每個運行環節的電壓、功率進行逐一計算，以此得到每個支路每個節點運行的相關信息。

具體需要做好以下基礎工作。根據整體配電網系統運行機構，自根節點開始遵循廣度優先搜索原則，對配電網的每一個層級、分支結構等進行劃分和編號，層層遞進。對主饋線上的每一個節點進行分析，確定具體代表層、支路號和節點號。這種操作方法將復雜的輻射狀拓撲結構配電網損耗情況進行簡單編程、分層編號[2]。假設各個節點電壓輻射值、幅角分別設定為1 p.u.、0 p.u.。按照式（3），自終端網絡節點開始，結合基爾霍夫定律，對注入節點的電流進行計算。

從左到右每一個字母分別代表第k次迭代節點i電流、第k-1次迭代的節點i電壓，節點i注入功率的總和，節點i的并聯導納。按照式（3），從末端節點開始依次往前推進進行回代，分別計算前一支路的支路電流。假設第L條支路起點與終點分別用L1、L2表示，那么第L條路上的電流就可以用式（4）計算：

表1 配電網精細化線損計算方法

隨后完成上述操作，可以計算出每一個節點支路的電流，然后再往前推，按照式（5）計算各個負荷節點的電壓：

從左到右，每個字母代表的含義分別是注入節點L2電壓值、注入節點L1的電壓值，第k次迭代第L條支路上的電流值以及L支路的阻抗。

在分析配電網實際損耗電量時，為確保計算結果的準確性，應用配電網精細化線損計算方法，密切關注線路、變壓器能量損耗的實際情況，精準計算計量自動化系統動態采集的各個負荷節點的數據，層層分解，充分了解線路損耗、配變損耗、峰平谷不同時間節點線損率的變化情況。這種方式提高了理論計算方法和實際計算結果的一致性，集中體現了精細化理念。

配電網精細化線損計算過程的實現，還需要做好各項準備工作，包括數據預處理、SQL數據庫調用、數據后期處理、線損計算編程計算與實現以及數據模型評估等。只有做好基礎工作，才能確保精細化計算過程的有效性和可靠性[3]。

3 配電網降損精細化管理措施

為了進一步提升配電網降損精細化管理水平，建議從以下幾個方面進行完善。

3.1 不斷健全線損管理制度體系

加強組織管理，成立專門的精細化管理小組，引入精細化管理理念，加強理念宣貫和培訓，提高全員精細化管理意識。同時，要明確職責、目標要求、考核評價體系，確保嚴格按照制度規范操作，從而降低損耗。

3.2 加強精細化全面規范管理

一方面，需要完善基礎臺賬，定期更新維護用戶檔案等，借助現代信息技術建立電子檔案，隨時更新，確保有據可查。另一方面，要加強對理論線損計算過程的監督，定期開展技術培訓，提高線損計算準確度，加強過程層層把關審核，確保數據準確。同時，要將線損降耗目標進行層層落實分解，建立相應的薪酬掛鉤體系，切實提高線損降耗的積極性。

3.3 不斷創新，提高科技創新水平

要加強科研攻關，積極推動多功能電子表和電能表計量裝置輪換等技術，不斷提高用電收費精度，定期進行設備維護保養，建立動態自動化計量系統，降低人為操作誤差。此外，要定期優化設計電網結構，降低單邊供電情形。定期進行升壓改造，縮短重復變電容量，降低不標準電壓的產生率。及時更換高能耗變壓器，停止使用空載配電變壓器、維持配電變壓器的三相平衡。

4 結 論

加強配電網精細化降損，對促進電力行業可持續發展具有重要的現實意義。只有結合實際，建立完善的計算體系并完善相應的制度體系、監督體系、加強技術創新，才能使配電網高效、安全、節能運行，促進電力行業實現更大的經濟效益和社會效益。