供電管理中線損分析預(yù)測(cè)的應(yīng)用探討

吳曉軍

摘要：衡量供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，離不開線損的問(wèn)題。線損是因熱能散發(fā)而形成的能量損失，是電導(dǎo)和電阻消耗的有功功率。線損分析預(yù)測(cè)，可以提升企業(yè)生產(chǎn)管理水平和電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)。由于供電電網(wǎng)遍布的地理位置錯(cuò)綜復(fù)雜，負(fù)荷性質(zhì)各式各樣，管理難度很大。降損工作是電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)的弱項(xiàng)。本文就此對(duì)供電管理中線損分析預(yù)測(cè)的應(yīng)用進(jìn)行深刻的探討。

關(guān)鍵詞：線損 負(fù)荷預(yù)測(cè) 供電管理 二項(xiàng)式 功率因素

1.計(jì)算線損率

供電企業(yè)實(shí)際線損有兩種，即管理線損和技術(shù)線損。管理線損因?yàn)楣芾硇袨椴簧?、?jì)量設(shè)備的誤差、元件漏電等問(wèn)題引起。管理線損的損失很難捉摸，沒(méi)有什么規(guī)律，無(wú)法進(jìn)行測(cè)算。因此也可叫做不明損耗。除了管理問(wèn)題上的疏忽之外，負(fù)荷波動(dòng)較大的干線也會(huì)出現(xiàn)損耗。因此，可用二項(xiàng)式系數(shù)法計(jì)算負(fù)載損耗和空載損耗。

電力負(fù)荷的計(jì)算，大體有單位耗電量法、系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法。目前，國(guó)內(nèi)基本使用二項(xiàng)式系數(shù)法和需要系數(shù)法。需要系數(shù)法多用于計(jì)算車間變電所的負(fù)荷，確定干線的負(fù)荷情況；二項(xiàng)式系數(shù)法適用于較大負(fù)荷波動(dòng)的干支線負(fù)荷。

電力網(wǎng)多個(gè)電氣元件構(gòu)在一起形成了電力網(wǎng)。單個(gè)元件電能損耗可利用負(fù)載損耗和空載損耗表示。設(shè)統(tǒng)計(jì)階段的供電量為A、電力網(wǎng)空載的損耗為B、電力網(wǎng)內(nèi)部的元件特點(diǎn)和運(yùn)行情況聯(lián)系的系數(shù)為C。CA2是負(fù)載損耗。設(shè)損耗的結(jié)構(gòu)函數(shù)是R（B、C、A），則可得公式：

通過(guò)彼此之間的公式換算，可得：

2.過(guò)網(wǎng)電量影響線損的程度

電網(wǎng)既要對(duì)電力用戶進(jìn)行配電，也要負(fù)責(zé)對(duì)臨近的電網(wǎng)進(jìn)行大量輸電。無(wú)論是配電還是輸電，都存在損耗的情況。因此，必須要分析過(guò)網(wǎng)電量影響線損的程度。

如果電網(wǎng)內(nèi)不存在過(guò)網(wǎng)電量，那么設(shè)電網(wǎng)售電量是Aα，總供電量為A。則電網(wǎng)的線損率是

是負(fù)載損耗率。 與 之間的比值就是損耗結(jié)構(gòu)比。

過(guò)網(wǎng)電量Ab通過(guò)以后，設(shè)供電量A和過(guò)網(wǎng)電量Ab之間的比值為I，則I=Ab/A。如果該級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)損耗是常數(shù)，那么它的線損率是：

若是再對(duì)過(guò)網(wǎng)電量損耗進(jìn)考慮，得出

得到此式，便可以對(duì)過(guò)網(wǎng)電量引發(fā)的線損率進(jìn)行計(jì)算。

3.供電量增長(zhǎng)對(duì)線損的影響程度

目前，對(duì)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法很多種。比如回歸分析法、部門分析法、電力彈性負(fù)荷法、負(fù)荷密度法、間序列法等。每一種方法都有著自己的適用領(lǐng)域和特點(diǎn)，根據(jù)各地方企業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行選擇。在此，使用負(fù)荷密度法預(yù)測(cè)電力負(fù)荷。

負(fù)荷密度法的預(yù)測(cè)，先將需要預(yù)測(cè)的區(qū)域分成多個(gè)功能區(qū)，比如工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、文化娛樂(lè)區(qū)等。等到規(guī)劃完畢后，根據(jù)該區(qū)域內(nèi)的人口數(shù)量、居民收入情況等負(fù)荷因素，選擇一個(gè)準(zhǔn)確的負(fù)荷密度指標(biāo)，推測(cè)出規(guī)劃區(qū)內(nèi)的電力需求值。此預(yù)測(cè)方法存在著三種映射形式。我們將小區(qū)的特性設(shè)為，土地的使用面積設(shè)為L(zhǎng)（x，y），即F（x，y）→L（x，y） →S（x，y） →St 。而E1就是將 L（x，y）映射成為小區(qū)的電力需求S（x，y），第i類的需求密度為L(zhǎng)Ki，則得出E1 。那么該區(qū)域的系統(tǒng)電力需求為：

由 ，求出兩邊的供電量情況，得： 。

如果線損的電量增長(zhǎng)率是U，供電量增長(zhǎng)是h。那么利用增長(zhǎng)率會(huì)解出： 。則可得：

。

供電量和線損電量存在線性比例關(guān)系。只要a < l，2/（1+a）> 1，線損電量便會(huì)隨著供電量增長(zhǎng)出現(xiàn)增長(zhǎng)。

現(xiàn)實(shí)生活中，電力網(wǎng)參數(shù)有著多方面變化。不但功率因素、負(fù)荷率出現(xiàn)變化，供電量、空載損耗、負(fù)載損耗也發(fā)生變化。線損因素不僅升高，也會(huì)降低。如果線損二項(xiàng)式都變?yōu)槲⒎中问?，那么可求出各種因素影響線損的程度，并對(duì)未來(lái)時(shí)段進(jìn)行了預(yù)測(cè)。

d（ΔA）=dB+A2dC+2CAdA。

4.功率因數(shù)影響線損的程度

在大電網(wǎng)之中，可能有很多的感性負(fù)載。這些負(fù)載會(huì)降低功率值。如果功率相同，功率因數(shù)低，負(fù)載電流便會(huì)很高。線損率會(huì)以平方的形式不斷增加。若有功功率是定值，將用戶的功率提升，減少無(wú)功功率，便能減弱電網(wǎng)內(nèi)的無(wú)功，降低線損。功率因數(shù)由此會(huì)從cosθ1提升到cosθ2。降低線損可用該公式：

。

表一：線損率和功率因素之間的關(guān)系

由此可見(jiàn)，功率因素不斷增長(zhǎng)，線損率不斷降低。在同電壓等級(jí)下，能夠計(jì)算損失的線損量。并依據(jù)所損失的線損量，計(jì)算線損率。根據(jù)線損率，修正預(yù)測(cè)值。配電網(wǎng)內(nèi)，無(wú)功功率最多的是變壓器和電動(dòng)機(jī)。提高無(wú)功補(bǔ)償將會(huì)有顯著的降損效果。

5.供電管理中線損分析預(yù)測(cè)的應(yīng)用

變電部?jī)?nèi)的變電站，每個(gè)月做好母線電量的平衡。此方法能夠及時(shí)正確處理運(yùn)行管理內(nèi)的問(wèn)題，是個(gè)較好、正確的方法。若以變電站內(nèi)的10kV出線進(jìn)行考核，分級(jí)分層次的計(jì)算，便可以清楚了解負(fù)荷情況和線損情況。這是因?yàn)槊恳粋€(gè)線路單月供電量是定值。

每一條10kV的配網(wǎng)線路，從變電站往線路終端出線，總會(huì)安裝一些專變和配變作為負(fù)荷。任何配變都應(yīng)有商業(yè)動(dòng)力客戶和居民照明客戶作為負(fù)荷。計(jì)算居民照明客戶的電能，其電能表安裝在家屬樓內(nèi)的表箱中。為有效簡(jiǎn)單對(duì)10kV線路耗損進(jìn)行計(jì)算，可根據(jù)計(jì)量點(diǎn)和分配的不同，將其分為三層次，即配變、居民表箱、10kV線路。從低往高的逐級(jí)計(jì)算線損情況。倘若變電站10kV的配變、出線，以及電能表線損，則首先計(jì)算居民表箱的線損，再計(jì)算配變線損和10kV的線路損耗。

本文選擇了線損二項(xiàng)式作為供電管理中線損率預(yù)測(cè)的方法。通過(guò)該方法對(duì)預(yù)測(cè)值進(jìn)行計(jì)算，比較兩方法得出的預(yù)測(cè)值。對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正，明確預(yù)測(cè)值的價(jià)值性。分析線損率和預(yù)測(cè)值，找到供電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的薄弱環(huán)節(jié)。線損分析和預(yù)測(cè)，可以規(guī)范用電的秩序，減少一定的電力耗損。因此，理性分析線損情況，調(diào)整措施，才能減少供電企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]周惠民.線損分析在供電管理中的應(yīng)用[N].平頂山工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，（1）.

[2]田宏杰.線損分析預(yù)測(cè)在供電管理中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010（7）.

[3]李曉強(qiáng).淺析供電企業(yè)線損管理及其解決措施[J].黑龍江科技信息，2013（12）.

[4]肖鐵兵.淺析供電企業(yè)中線損管理中存在的問(wèn)題及解決對(duì)策[J].城市建設(shè)，2012（16）.