淺析中小城市電網(wǎng)線損
2012-12-31 00:00:00張慶會
【摘要】配電網(wǎng)作為電力網(wǎng)的末端，直接與用戶連接，具有線路分布廣、電壓等級低、設(shè)備數(shù)量多的特點(diǎn)。然后結(jié)合理論計算原理及結(jié)果，就調(diào)整電網(wǎng)分布、優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、改善運(yùn)行方式等方面，提出降低農(nóng)村電網(wǎng)的技術(shù)線損措施。
【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)；線損；理論線損；線損計算
1.電網(wǎng)線損計算與分析的目的和意義
發(fā)電機(jī)發(fā)出來的電能輸送到用戶，必須經(jīng)過輸、變、配電設(shè)備，由于這些設(shè)備存在著阻抗，因此電能通過時就產(chǎn)生電能損耗，并以熱能形式散失在周圍的介質(zhì)中。線損是指電能在轉(zhuǎn)換、傳輸和分配過程中，電力網(wǎng)中各個元件，如線路、變壓器、無功補(bǔ)償裝置等消耗的電能。在給定時期，電力系統(tǒng)所有元件中產(chǎn)生的電能損耗稱為電力網(wǎng)的線路損失電量。
1.1電網(wǎng)線損分析的目的
線損率是指電力系統(tǒng)中損耗的電能與電力系統(tǒng)供應(yīng)的電能的百分比。
電網(wǎng)的線損率是一項綜合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，它能夠反映出供電企業(yè)的規(guī)劃設(shè)計水平、生產(chǎn)技術(shù)水平、經(jīng)營管理水平，線損率的高低直接影響供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益水平，降低線損率就等于在企業(yè)生產(chǎn)成本不變的前提下提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此供電企業(yè)都把加強(qiáng)線損管理作為企業(yè)經(jīng)營工作的重中之重。
在實際運(yùn)行中把用電度表計量統(tǒng)計出的供電量和售電量之差，稱為統(tǒng)計線損電量；統(tǒng)計線損電量與供應(yīng)電量的百分比稱為統(tǒng)計線損率。而通過對電力網(wǎng)中相應(yīng)時段內(nèi)運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備參數(shù)的理論計算得出的損耗電量稱為理論線損電量，理論線損電量是指在輸、變、配過程中不可避免的損耗，這部分損耗電量稱為“技術(shù)線損電量”，又稱為理論線損電量。由于統(tǒng)計線損不一定能反映電力網(wǎng)的真實損耗情況，因此不能用統(tǒng)一規(guī)定的某個標(biāo)準(zhǔn)值作為衡量和考核各個電力網(wǎng)線損的指標(biāo)，這就給各網(wǎng)損的可比性帶來困難。因此在線損管理中要通過理論計算求出電力網(wǎng)的理論線損率，與統(tǒng)計線損率進(jìn)行比較，才能發(fā)現(xiàn)線損管理工作中存在的問題。
1.2電網(wǎng)線損分析的意義
準(zhǔn)確簡便的線損計算和分析方法有利于企業(yè)擬定出合理的降低線損的措施，也便于制訂適當(dāng)?shù)木€損考核指標(biāo)和規(guī)劃，從而對線損管理工作起到指導(dǎo)和促進(jìn)的作用。為了保證線損統(tǒng)計的準(zhǔn)確性，線損管理工作急需在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)行。
2.國內(nèi)外電網(wǎng)線損計算與分析的現(xiàn)狀
國外，電力系統(tǒng)線損的計算方法已在20世紀(jì)20年代末期由美國電力總公司（General Electric Co）的布勒和伍德羅推倒出來。就線損計算來說，國外現(xiàn)在研究的重點(diǎn)是對線損的分析和降損措施與方法的研究，如網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功優(yōu)化、補(bǔ)償電容投放位置的確定等問題，其中線損計算問題大都轉(zhuǎn)化為功率損耗問題。隨著電力市場研究與實踐的不斷深化，網(wǎng)損分?jǐn)偝蔀榱搜芯康臒狳c(diǎn)。近年來提出的一些新方法，主要有模糊理論逼近法、人工神經(jīng)元法、負(fù)荷統(tǒng)計學(xué)方面的聚類法等，雖然在線損計算方法巨有所創(chuàng)新，但是并不是很適合于實際系統(tǒng)的線損計算。
國內(nèi)電網(wǎng)的線損理論計算按《電力網(wǎng)電能損耗計算導(dǎo)則》的規(guī)定，對66kV以上輸電網(wǎng)和lOkV配電網(wǎng)分別采用不同的計算方法?？傮w說：輸電網(wǎng)線損計算，有比較完善的制度要求，由于數(shù)據(jù)相對比較齊全，主要是采用潮流計算的方法進(jìn)行線損計算；配電網(wǎng)的線損計算因為缺少負(fù)荷數(shù)據(jù)，這些方法包括：均方根電流法、平均電流法、最大電流法、最大負(fù)荷損失小時法、分散系數(shù)法等。
3.常用的主要的配電網(wǎng)理論線損計算方法
3.1均方根電流法
均方根電流法的物理概念是，線路中流過的均方根電流所產(chǎn)生的電能損耗相當(dāng)于實際負(fù)荷在同一時間內(nèi)所產(chǎn)生的電能損耗。其優(yōu)點(diǎn)是：方法簡單，按照24小時整點(diǎn)負(fù)荷電流或有功功率、無功功率或有功電量、無功電量、電壓、配電變壓器額定容量、參數(shù)等數(shù)據(jù)計算出均方根電流就可以進(jìn)行電能損耗計算，易于計算機(jī)編程計算。缺點(diǎn)是：代表日選取不同會有不同的計算結(jié)果，計算誤差較大。
3.2平均電流法
平均電流法是利用均方根電流法與平均電流的等效關(guān)系進(jìn)行電能損耗計算的，由均方根電流法派生而來。平均電流法的優(yōu)點(diǎn)是：用實際中較容易得到并且較為精確的電量作為計算參數(shù)，計算結(jié)果較為準(zhǔn)確，計算出的電能損耗結(jié)果精度較高；按照代表日平均電流和計算出形狀系數(shù)等數(shù)據(jù)計算就可以進(jìn)行電能損耗計算，易于計算機(jī)編程計算。缺點(diǎn)是：對沒有實測記錄的配電變壓器，形狀系數(shù)不易確定，計算誤差較大。
3.3最大電流法
最大電流法是利用均方根電流法與最大電流的等效關(guān)系進(jìn)行電能損耗計算的，其優(yōu)點(diǎn)是：計算需要的資料少，只需測量出代表日最大電流和計算出損失因數(shù)等數(shù)據(jù)就可以進(jìn)行電能損耗計算，易于計算機(jī)編程計算。缺點(diǎn)是：損失因數(shù)不易計算，不同的負(fù)荷曲線、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷特性，計算出的損耗因數(shù)不同，不能通用，使用此方法時必須根據(jù)電網(wǎng)實際情況計算損耗因數(shù)；計算精度低，常用于計算精度要求不高的情況。
3.4等值電阻法
等值電阻法的理論基礎(chǔ)是均方根電流法。其優(yōu)點(diǎn)是：在理論上比較完善，不用收集運(yùn)行數(shù)據(jù)，僅與結(jié)構(gòu)參數(shù)配電變壓器額定容量、分段線路電阻有關(guān)，計算出等值電阻數(shù)據(jù)就可以進(jìn)行電能損耗計算。缺點(diǎn)是：需要假設(shè)計算條件，影響計算結(jié)果精度；但一般情況下，實際系統(tǒng)各個負(fù)荷點(diǎn)的功率因數(shù)、類別系數(shù)和電壓都不相同，計算出的電能損耗值偏小。
3.5模糊識別技術(shù)應(yīng)用
該方法采用模糊理論中的模型識別原理對支路電流的分配進(jìn)行修正，使計算結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，即理論運(yùn)行狀態(tài)盡可能接近實際運(yùn)行狀態(tài)，提高了線損計算的精度。但該方法在對電流大小及變壓器負(fù)荷率的大小進(jìn)行模型判別時，隸屬函數(shù)的選擇較難，在實際應(yīng)用中較困難。
線損分析：
線損分析是一項涉及面很寬的工作，它與網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償、網(wǎng)絡(luò)改造、運(yùn)行方式以及線損管理工作緊密地聯(lián)系在一起，而且有些分析工作尚無成熟的模式可以借鑒，且數(shù)據(jù)收集的難度較大，這就為線損分析帶來一定的困難。因此，如何實現(xiàn)有效的線損分析給我們線損工作者提出了更高的要求。
在線損分析上存在的不足有：
（1）與線損率指標(biāo)相關(guān)的信息、數(shù)據(jù)處于零散狀態(tài)，散落在企業(yè)經(jīng)營、技術(shù)等其它系統(tǒng)中，而且數(shù)據(jù)格式多樣化，提取和加工的難度大，反映出線損分析基礎(chǔ)工作的薄弱。
（2）由于電網(wǎng)的系統(tǒng)模型不能通過計算機(jī)程序?qū)崟r監(jiān)測，很難實時計算電網(wǎng)的理論損失，所以在統(tǒng)計線損中如何區(qū)分理論損失與管理損失的比重難度大，目前多數(shù)依靠經(jīng)驗。
（3）線損分析時，多數(shù)從管理降損角度查找損失原因，技術(shù)降損分析不能量化，相對分析較膚淺。
（4）降損措施為高損耗線路的改造或高損耗變壓器的更換等的單個方案，或各個方案的組合，不能全面衡量降損措施，提出較優(yōu)降損方案。
4.未來配電網(wǎng)線損技算發(fā)展趨勢
常規(guī)配電網(wǎng)理論線損計算方法，都是在現(xiàn)有數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上，按照傳統(tǒng)或現(xiàn)代的等值模型、統(tǒng)計模型進(jìn)行計算的，缺少實時性和全面性。隨著調(diào)度自動化系統(tǒng)（SCADA）、配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)（DMS）和綜合信息管理系統(tǒng)（MIS）等技術(shù)的不斷發(fā)和廣泛應(yīng)用，研究與之相結(jié)合的在線實時配電網(wǎng)理論線損計算方法是未來發(fā)展方向和必然趨勢，是配電網(wǎng)理論線損計算的發(fā)展要求。 [科]
