配電網線損計算與降損對策分析

摘 要：綜述了國內外配電網損耗計算的研究現狀、傳統計算方法的損失，我們要充分利用采集到的數據，直接進行線路損耗的持續負荷曲線。為提高計算效率和精度，要用新的數據處理思路，對10kV以下配電網進行線損計算，本文還對電力市場中配電網經濟運行所面臨的新問題進行了分析。

關鍵詞：配電網；網損計算；持續負荷曲線；經濟運行

中圖分類號：TM714.3 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）11-0049-02

引 言

隨著配電自動化的發展，配電網線損管理成為了其中較為關鍵的環節。想要保證配電網的經濟效益就必須降低線損。如何運用線損分析技術來降低線路損耗是十分重要。配電網線損率是反映供電企業技術管理水平和經濟效益的一個重要的數據。也是國家實施節能政策的評價供電的一項重要指標。現階段，我國在這一方面與世界發達國家還有不小的差距。各省市電力公司線損率差距不小，節電潛力較大。因此，線損理論計算和降損分析對解決線損問題和提高經濟效益來說具有很大的意義。

1 傳統的配電網網損計算分析

1.1 均方根電流法

根平均電流法原理簡單，易于掌握。它對計算電網和個別元件的功率損耗是非常有效的。特別是在0.4～10kV配電網的線損計算中，該方法易于推廣和普及。但缺點是負荷監測工作量巨大，需要進行24h監測，精度不高，而由于目前電力系統運行管理水平的限制，自動反饋意味著電力信息缺乏，計算困難，應用范圍狹窄。

1.2 節點等值功率法

節點等效功率法簡單，適用范圍廣，可以從理論上分析電網網損費用，但是根據功率表的運行數據，即便在不知道具體的負荷曲線形狀的情況下，也可以使計算結果的最大可能誤差進行相應的估計，功率電能表本身的準確比例相較電流表較高，并嚴格進行定期檢查制度，所以發電參數和24h的原始數據等操作參數的負載是準確的。該方法簡化了原始數據的收集和整理工作。這種方法實質上是將電能損耗計算問題轉化為相應的功能損耗的計算，或將其轉化為潮流計算問題。這種方法比較準確，而且也比較容易實現。因此，任何網絡線損的計算都可用于負荷功率小的場合，取得了令人滿意的結果。缺點是實際計算過程費時費力，計算結果精度較低。因為只有通過節點等效功率的曲線才會不斷變化，作為實際步長變化的功率曲線或校核負荷曲線的形狀系數法，近似要考慮電力系統狀態的變化，所以計算時會有一些誤差與實際情況相吻合。另外，當各節點的功率等于等值功率時，系統潮流的分布不一定等于周期內的等值分布。而操作數據大多是人工抄表，不能保證數據的同時性。

1.3 等值電阻法

等效電阻法把整條線路損耗看成2個部分，其中一個是變壓器鐵心對應的恒定損耗，另一個是相應線路和變壓器繞組的可變損耗。前者在負荷變化過程中幾乎不變，而后者隨負荷變化而變化。為了簡化計算，在電源的第一端電流作用下，用2個等效電阻器代替負載改變的線路損耗。其中1個是與導體損耗對應的等效電阻，另外1個是與所有公用配電變壓器繞組損耗對應的等效電阻。

該方法將配電網的可變損耗等效轉換為2個等效電阻的損失，避免了配電網結構的復雜性。另外，根據實際電網的負荷變化，對2種電阻進行校正，精度較高。同時，該方法只需要在配電網的第一端運行記錄，大大簡化了原始數據的采集和整理工作。其主要缺點是補償電容電路計算時存在較大誤差。其原因是沒有考慮無功補償網絡的無功潮流變化。

總之，這些方法都有其優點，但也存在一些缺陷，包括常見的問題有：①在配電線路負荷形狀系數的計算，而不是直接由實際負荷曲線形狀系數的代表，但是根據負荷和最小負荷率形狀系數的典型負荷持續時間曲線進行近似代替，雖然這樣可以減少計算量，但同時也會影響計算的精度。另外，只根據高精度電量進行記錄，不考慮對精度低的電流記錄進行修改。②當配電網中存在小功率源時，考慮各功率點平均電流的疊加，但不考慮時變負荷曲線對線損的影響，特別是功率平衡點附近支路損耗的影響。③在計算配電變壓器銅損時，所用的負載電流是分配給配電變壓器高壓側的一次電流。未考慮配電變壓器空載電流（空載損耗）對配電變壓器銅損的影響。④不考慮配電網三相不平衡。⑤是在整個饋線上計算的。所使用的數據只是饋線開始時的測量數據。一般認為，網絡中各節點的負荷曲線形狀和功率因數與第一端相同，忽略了沿線電壓損失對能量消耗的影響。⑥不在不確定因素的操作考慮配電系統的影響（如系統的負載隨時間的變化，由于節點，數量龐大的分銷網絡的原因，投資和其他方面的不可捕捉的負荷數據），這些近似方法的精度導致的結果損失是很困難的掌握，計算精度較低。

2 配電網網損計算方法的改進

線損計算可以根據不同的計算目的和不同的精度要求采用不同的算法。用最大電流法查找線損非常適合電網規劃設計。規劃設計中所用的計算載荷和其他技術數據是用近似法確定的。原始數據本身具有相當大的誤差，從而導致計算結果的錯誤。電網規劃設計是通過對大量重要因素的綜合分析，選擇最經濟、最合理的方案，而線損在諸多因素中不是最重要的。為了提高電網規劃設計過程中線損計算的準確性，應充分利用現場采集的原始數據。

3 配電網經濟運行面臨的新問題

隨著電力市場的發展，配電市場將逐步形成，給配電網的經濟運行帶來了許多新的問題。配電網運行的重要任務之一是運行經濟性。配電網各部件在運行過程中消耗的功率損耗（即線損），需要先進的技術和科學的管理手段。

為保證國民經濟的快速穩定發展，尋求一條無需投資的節電途徑具有重要意義。配電網的經濟運行是一個蘊含節能技術的重大投資。配電網的經濟運行是保證城市、農村的110kV電網安全運行企業網絡的電壓水平，滿足電力供應，保證供電質量，充分利用現有電網輸電和配電變電站設備、變壓器與電源線通過優化經濟運行方式，實施負荷經濟分配技術和電源線變壓器的位置的最佳組合，以盡量減少變壓器及供電線路的無功損耗的有功功率損耗。

在電力市場環境下，電力用戶更關心的是電價信息、供電可靠性和供電質量。因此，隨著現代工業的發展，家用電器和用戶對電壓質量的日益普及，電壓偏差管理已經不僅僅局限于傳統的電壓電壓質量管理的內容、添加新內容的電壓閃變、電壓不平衡、電壓諧波的危害和管理要求。

4 案例分析

某供電所共有配電變壓器82臺其中：線損率高于12%的臺區有22臺，占全部臺區的27%；線損率在5～12%的臺區有8臺，占全部臺區的10%；線損率在0～5%的臺區有10個，占全部臺區的12%；負線損的臺區有8個，占全部臺區的10%。

經過開營銷線損分析會查找原因后，臺區線損過高的原因是：該地區有一個村16號臺區21.71%是計量出現問題，需要更換總表計量，4號臺區線損22.75%分析跟上月抄表有關，8號臺區線損14.55%系統計量點有問題，懷疑其他臺區計量點也掛到該臺區上。1號臺區線損13.59%該臺區是總表進行更換后互感器也更換，變比換大但系統未進行修改造成。12號臺區線損17.21%總表燒壞。

臺區線損為負的原因是：1號臺區負17.9%戶表多抄。2號臺區負15.41%總表燒壞。

降損措施：①更換導線和變壓器。目前，該地區導線截面過小的問題比較嚴重，需要進行改造和線路改造，有效減少線路損耗。無功補償后，電路的端電壓提高，但電壓損失率仍在10%以上。在這方面，主線應該是由鋼芯鋁槽截面95mm2替換，這將進一步減少損失。②改造不合理臺區。通過改造不合理的站區，解決了供電半徑過大和配電變壓器負荷過載的問題，同時通過在變電站附近增設電源點，也可實現供電半徑的縮短，有效降損。

5 結束語

隨著配電自動化的發展，配電網線損管理成為了其中較為關鍵的環節。想要保證配電網的經濟效益就必須降低線損。如何運用線損分析技術來降低線路損耗是十分重要。配電網線損率是反映供電企業技術管理水平和經濟效益的一個重要的數據。也是國家實施節能政策的評價供電的一項重要指標。現階段，我國在這一方面與世界發達國家還有不小的差距。各省市電力公司線損率差距不小，節電潛力較大。因此，線損理論計算和降損分析對解決線損問題和提高經濟效益來說具有很大的意義。綜述了國內外配電網損耗計算的研究現狀、傳統計算方法的損失，我們要充分利用采集到的數據，直接進行線路損耗的持續負荷曲線。為提高計算效率和精度，要用新的數據處理思路，對10kV以下配電網進行線損計算，本文還對電力市場中配電網經濟運行所面臨的新問題進行了分析。

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收稿日期：2018-3-30

作者簡介：莫向宇（1988-），男，壯族，柳城人，營銷助理專責，本科，主要從事線損管理工作。