線損理論計算方法與降損增效技術(shù)措施分析

陳子浙

（廣東電網(wǎng)佛山高明供電局，廣東 高明 528500）

線損理論計算方法與降損增效技術(shù)措施分析

陳子浙

（廣東電網(wǎng)佛山高明供電局，廣東 高明 528500）

介紹了線損理論計算具有代表性的三大方法，基于線損原理，提出了優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、合理提高運行電壓、及時調(diào)整三相不平衡率等降損增效技術(shù)措施，強(qiáng)調(diào)了技術(shù)與管理配合，才能真正實現(xiàn)線路降損的有效管理，提高供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

線損；理論計算；降損措施

電網(wǎng)電能損耗是指電力公司經(jīng)營過程中，從發(fā)電廠輸出的電能至客戶端中止所產(chǎn)生的電能消耗與損失。電網(wǎng)電能損耗率（線損率）既是供電企業(yè)接受國家經(jīng)濟(jì)考核的一項重要指標(biāo)，也是一項能體現(xiàn)供電企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)營水平的綜合指標(biāo)。通過技術(shù)和管理手段實現(xiàn)節(jié)能降損，提高經(jīng)濟(jì)效益是每個供電企業(yè)一項常規(guī)且必不可少的工作。

1 線損理論計算一般方法

我國電網(wǎng)線損率比國外的高，節(jié)能降損發(fā)展空間較大，目前計算線路的理論方法比較成熟，較為有代表性的方法有：

（1）等值電量法、電阻法、電壓損失法。等值電量法、電阻法、電壓損失法是靜態(tài)電力系統(tǒng)的經(jīng)典計算方法，分情況選用合適的方法。如在配電網(wǎng)中能取得全部被測數(shù)據(jù)時，應(yīng)當(dāng)采用電量法，這種方法以三相快速牛頓分解潮流為基礎(chǔ)；在配電網(wǎng)沒有綜合測試儀裝置或者有部分綜合測試儀的情況下，應(yīng)當(dāng)選用等值電阻法或者改進(jìn)等值電阻法進(jìn)行線損計算；電壓損失法以低壓網(wǎng)運行中相關(guān)的電壓數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過線路阻抗、線路電流以及相電壓轉(zhuǎn)變成線電壓計算得電壓損耗。另外，將甚至電阻系數(shù)的等值電阻法應(yīng)用于低壓配電臺區(qū)的線損計算，也可以極大提高計算的精確度。

（2）改進(jìn)前推回代法。由于配電網(wǎng)實際運行過程中，代表日是各個時段的功率因數(shù)是顯動態(tài)變化的，不可能準(zhǔn)確獲得，這就需要一種方法可以利用統(tǒng)計規(guī)律大致確定功率因數(shù)隨著時間變化規(guī)律，再根據(jù)此規(guī)律分配供電量到各個時段，從而提高了計算的精確度。該方法對傳統(tǒng)化簡的配電網(wǎng)線損理論計算方法的一種改進(jìn)，將無功功率和線路電壓損失對線損的影響同時考慮進(jìn)去，在處理小電源時顯得更加容易。

（3）改進(jìn)迭代法。改進(jìn)迭代法是以前推回代法潮流迭代算法為理論基礎(chǔ)，能完全反映出配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征的動態(tài)鏈表為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，適用于環(huán)狀、網(wǎng)狀、輻射狀等多種復(fù)雜配電網(wǎng)線損理論計算，是在實踐中應(yīng)用比較廣泛的一種計算方法，如損耗功率插值/擬和法、節(jié)點電壓插值/擬和法、動態(tài)潮流法等方法能克服配電網(wǎng)運行動態(tài)時變性，提高網(wǎng)損計算精度。

2 降損增效的技術(shù)措施

供電企業(yè)在降損增效有技術(shù)措施和管理措施兩種。從技術(shù)角度來看，根據(jù)電力網(wǎng)元件中的功率損耗關(guān)系式?P=3I^2 R×〖10〗^3=（P^2+Q^2）/U^2 ×R×〖10〗^3，式中I是通過各元件的電流，R為元件電阻，P、Q分別是通過各元件的有功功率和無功功率，U是加在元件上的電壓。從數(shù)學(xué)表達(dá)式可以看出，減少流過元件的電流和減少元件的電阻是最基本的降損思路。因此，可以采取以下措施進(jìn)行降損。

2.1 對電力系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃與建設(shè)

電力系統(tǒng)在投運一些時間后，線路和設(shè)備可能會出現(xiàn)重過載或者殘舊，電能損耗也會增加。因此，對電力系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃與改造，可以提高電力系統(tǒng)的承載能力和經(jīng)濟(jì)運行水平。電力系統(tǒng)改造的技術(shù)要點有合理做好電力系統(tǒng)規(guī)劃與改造；采用新型節(jié)能設(shè)備，優(yōu)化無功潮流分布；積極使用有載調(diào)壓變壓器；重視供電可靠性的管理。具體來說，應(yīng)當(dāng)采取以下技術(shù)措施：一是簡化電力系統(tǒng)供、配電電壓等級，在有條件的情況下提高電壓等級；二是加大對中高壓線路改造，特別是對供電半徑過長、在在迂回線路、卡脖子線路等重點改造；三是加快對低壓線路的改造，如線徑小、重過載、供電半徑過長以及殘舊線路進(jìn)行改造；四是加強(qiáng)無功管理，將分散補(bǔ)償、隨機(jī)補(bǔ)償和固定補(bǔ)償?shù)榷喾N補(bǔ)償方式相結(jié)合，應(yīng)用自動補(bǔ)償裝置，確保功率因數(shù)在一個合理的水平，既不出現(xiàn)欠補(bǔ)也不出現(xiàn)過補(bǔ)；四是重點對線損率超過11％的臺區(qū)進(jìn)行改造，將中高壓線路建設(shè)在負(fù)荷中心，確保電半徑不超過500米。

2.2 合理提高運行電壓

在功率一定的情況下，電流大小與電壓成反比，而線路與變壓器有功損耗卻與電流平方成正比，從這角度來看，提高運行電壓對于降低損耗具有重要的意義。但提高電壓同時也會增加變壓器的鐵損。因此，只有綜合考慮在不同的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運行要求來設(shè)置合理的電壓，才能將線損降至最低。例如在負(fù)荷高峰時期可以適當(dāng)提高電壓；在負(fù)荷低谷時期可以適當(dāng)降低電壓；在低壓網(wǎng)供電中可以適當(dāng)提高電壓等級達(dá)到降損目的。電壓調(diào)整方式有順調(diào)壓、逆調(diào)壓和恒調(diào)壓三種。順調(diào)壓的控制點電壓調(diào)整為低谷負(fù)荷時的電壓高于高峰負(fù)荷時電壓，逆調(diào)壓的控制點電壓調(diào)整為低谷負(fù)荷電壓低于高峰負(fù)荷電壓，恒調(diào)壓即是控制電壓點保持不變的高壓方式。

2.3 及時對三相不平衡率進(jìn)行調(diào)整

根據(jù)電力運行規(guī)定，配電變壓器出口處的電流不平衡率應(yīng)當(dāng)控制在10％以內(nèi)，主干線和分支線首端的不平衡率應(yīng)當(dāng)控制在15％以內(nèi)，即使是要求較低的中性線，也不能超過額定電流的25％，如果三相電流出現(xiàn)太大的偏差，特別是某一相超過額定電流時，對配電系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響，最顯著的就是變壓器運行和電能質(zhì)量，這樣必須引起線損的大幅度增加。假設(shè)某條線路通過的最大電流為IA=IB=IC=I，電阻為RA=RB=RC=R，那么該線路在三相電流平衡時的有功功率損失應(yīng)該為?P=3I^2 R，在三相不平衡時，出現(xiàn)零序和負(fù)序分量，正序、零序、負(fù)序電流分別是I1、I2、I0那么設(shè)零序和負(fù)序不平衡系數(shù)分別為ε_2=I_2/I_1和ε_0=I_0/I_1，以平衡時正序電流I=I1=IA為計算標(biāo)準(zhǔn)，此時功率損失應(yīng)當(dāng)為?P=3（I_1^2 R_1+I_2^2 R_2+I_0^2 R_0）=3I^2[（1+ε_2^2）+ε_0^2 K_R]R，，其中，K=R0/R2，一般大于4。可見，三相電流不平衡率越大，有功功率損失就越大，因此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對三相不平衡率進(jìn)行監(jiān)測，及時對其進(jìn)行調(diào)整是降損的一個很好的方法。

3 結(jié)語

在實踐中，還有設(shè)置合理的無功補(bǔ)償裝置、合理安排電源和供電距離、調(diào)整消峰填谷工作、提高計量裝置的準(zhǔn)確度等技術(shù)方案進(jìn)行節(jié)能降損、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。另外，除了在技術(shù)法層面上，真正要實現(xiàn)降損增效，還需要從管理層面上下功夫，如加強(qiáng)計量管理、加強(qiáng)防竊電管理、完善線損管理考核機(jī)制等等，只有技術(shù)與管理并駕齊驅(qū)，才能使得節(jié)能降損、提高經(jīng)濟(jì)效益工作做到有的放矢。

[1]黑曉鵬.大東供電分公司線損管理研究[D].東北大學(xué)，2007.

陳子浙（1986—）女，河北邯鄲人，學(xué)士，助工，主要從事：中低壓配網(wǎng)線損管理工作。