線損分析預測在供電管理中的應用探討

陳興

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的繁榮發(fā)展，電力事業(yè)也在隨之不斷的改革進步。線損率作為衡量供電管理水平的一個重要指標，與電力工程事業(yè)的發(fā)展聯(lián)系越來越緊密。合理有效的線損分析預測在電力工程中占有舉足輕重的作用。一方面能降低供電管理當中的電能損耗，另一方面也能改善供電質量，保證用戶生產(chǎn)生活的穩(wěn)定性。文章根據(jù)上述分析，對線損分析預測在供電管理中的應用進行全面而詳細的分析。

關鍵詞：供電管理；線損分析預測；應用；過網(wǎng)電量

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）12-0052-02

1 線損分析

電網(wǎng)的供電管理水平和負荷性質以及結構都對電能損耗有著直接影響。線損是一種不容易測算又沒有規(guī)律的損失，所以又被稱之為不明損耗。但是由于管理不當造成的電能損失非常嚴重，占據(jù)了實際線損的很多比例。線損分析的重要性可見一斑，應用線損分析，可以深入了解線損的性質、原因、以及各個部分所占據(jù)比例等因素，找出導致影響損失的主要原因，并有針對性地采取解決措施，以更少的投入換取更大經(jīng)濟效益。

1.1 引起線損現(xiàn)象的原因

線損的全稱叫線路電損，指的是以熱能的形式損耗掉了的能量，一般空載損耗、導線中的電能損耗和變壓器的負載損耗、其他元件的損耗。總之在電網(wǎng)傳輸過程中所產(chǎn)生電能損失和功率損失都可稱之為線損。各種電網(wǎng)線損比例構成，見表1。

按照線損出現(xiàn)的起因，可把影響線損分析的因素分為兩類：電阻因素與磁場因素。

電阻因素是指在供電中使用的零部件，例如變壓器及導線等銅制的導體，當電流流經(jīng)這些零件是就會產(chǎn)生一定的阻力，這個阻力就是通常我們所說的電阻。同理，電能在進行傳輸?shù)倪^程中也需要克服這些銅質導體的阻力，因此會造成電能的損失。

磁場因素是指電力生產(chǎn)設備需要在磁場的作用下才能穩(wěn)定的運行，并且電磁轉換才能產(chǎn)生電流，這個過程會使電力設備在磁場的作用下產(chǎn)生磁滯及渦流，進而產(chǎn)生了熱能的損耗。通常，我們把這種在電磁轉換中產(chǎn)生的損耗稱為“勵磁損耗”[1]。不管是什么原因導致的線損，都對電力傳輸?shù)男十a(chǎn)生負面影響，所以供電管理中線損分析預測可以線損的總量降低，使電網(wǎng)運行效率提高，對電力工程有著重大的意義。

1.2 線損分析的目的

在供電管理的過程中，可以線損分析預測找出電網(wǎng)運行過程中損耗較高的環(huán)節(jié)，然后有針對性的采取措施來降低損耗，使得配電系統(tǒng)運行更為高效。在線損分析中首先要廣泛學習相關的技術知識，培養(yǎng)專業(yè)的技術素養(yǎng)，同時與實際情況相結合，進行詳細的實地調查，最后將實地情況與技術理論相結合進行全面的分析?？傊瑢⒕€損分析預測應用到供電管理中，可以對導致線損出現(xiàn)的各種因素進行全面的認識，并且采取適當準確的措施來處理它，最終達到提高供電效率、節(jié)約供電成本的目的。

1.3 線損率的計算

線損率是衡量供電管理水平的一個參數(shù)，它的意義是表示線路上的電能損耗量占輸出總電能的份量。并且線損率不可單單只計算一條線路，還需綜合考量一個地區(qū)或一個系統(tǒng)的總體線損率。線損率可以直接反映出一個地區(qū)的供電的效率，還可以反映出一個國家或地區(qū)的供電管理水平。比較理想的線損率一般要求達到5%～8%之間，比較差的情況下，電力條件較差的區(qū)域，線損率可能達到10%左右。線損率ΔA%可按（1）式計算：

A=B+CA2 （1）

這里引入H（B，C，A），它代表的是損耗結構函數(shù)，H定義為電能損耗系數(shù)：

其中，B代表電力網(wǎng)空載損耗；A代表供電量；C代表與電力網(wǎng)、運行情況和器件的特性相關的系數(shù)；CA2 代表負載損耗。式（1）經(jīng)換算得到式（2）：

ΔA%=ΔA/A=B/A+CA=ΔAfz%+CA （2）

其中，ΔAfz%=B/A。

通過運用上述公式，便可以具體的分析線損率的情況。

2 線損分析預測的影像因素

2.1 過網(wǎng)電量的影響

電網(wǎng)在供電工作中占著十分重要的位置，它一方面要向廣大用戶配電，另一方面也承擔著向相鄰電網(wǎng)輸電的責任，而在這個過程中也有著電能的損耗。接著我們對過網(wǎng)電量對線損率的影響作詳細的分析。

假設電網(wǎng)無過網(wǎng)電量，線損率A%的計算公式如（3）式，其中A1為售電量，A為供電量，ΔAfz%為負載損耗率，a=ΔAkz%/ΔAfz% 為損耗結構比。

ΔA%=ΔAkz%+CA1=ΔAfz%（1+a）（3）

令q=A2/A，其中電網(wǎng)有電量A2通過，并且假設C不變，則綜合線損率ΔA'%用式（4）表示：

ΔA'%=ΔAfz%A/（A+A2）=（ΔAkz%A）/（A+A2）+CA（1+q）=ΔAkz%+ΔAfz% （4）

假設過網(wǎng)電量的損耗結構比a'=ΔAkz%/ΔAfz%，得a'=a/（1+q）2。

且因為：ΔA'%=ΔAfz%（1+a'）

ΔAfz%=ΔAfz%（1+q）

ΔA'%=ΔAfz%（1+q）[1+a/（1+q）2]=ΔAfz%[（1+q）2+a/（1+q）]

將%=A%/（1+a）代入上式，得：

ΔA'%=ΔA%[（1+q）2+a]/[（1+q）（1+a）]（5）

通過式（5），便能夠算出過網(wǎng)電量引起的線損率的變化。

2.2 供電量增加的影響

近幾年來，出現(xiàn)了很多預測負荷的辦法，包括：回歸分析法、遺傳算法、指數(shù)平滑預報法等，這里不同的方法都有它們各自的優(yōu)點和可用性，并且對不同領域的適應性也不同。

而在實際的電網(wǎng)運行中，其中的參數(shù)是不斷變化的，包括負載空載損耗、功率因數(shù)、供電量等，這些參數(shù)中又即有提高也有降低線損率的因素。這里用式（6）來求取眾多因素對線損的影響，并且預測出將來時段的影響值。

其中，dA與ΔA近似相等。

2.3 功率因數(shù)變化的影響

電網(wǎng)中存在著大量感性負載，它們導致功率因數(shù)較低。在同樣的功率下，功率因數(shù)與負載電流成反比，與線損成平方反比[2]。

用戶有功功率P不變的條件下，提高用戶功率 因數(shù)，可以減少用戶所取用的無功功率Q，也就可以減少電網(wǎng)中輸送的無功，從而降低線損。功率因數(shù)由cosè1提高到cosè2，降低線損的結果可以用下式計算。

P= （1-cos2è1/cos2è2 ）×100%

在配電網(wǎng)中，用戶感性無功功率較多的設備主要是電動機與變壓器，因此提高用戶的無功補償將產(chǎn)生較好的降損效果。

3 線損分析預測的應用

電力系統(tǒng)是通過多樣的零件組合而成的一個非常復雜的系統(tǒng)，每個零部件都存在著電能的損耗，這些損耗的總量與負荷的損耗是有聯(lián)系的，可以通過其表示出來。

3.1 電力的負荷計算

當前，對于電力的負荷的計算有多種方法，包括取用系數(shù)法、耗電總量法、二項式系數(shù)法等。其中，二項式系數(shù)法的應用最為廣泛。

3.2 實際供電總量對線損的影響

以現(xiàn)在的情況來看，有多種方式對負荷進行預算，例如：密度法、回歸分析法以及部門分析法等。雖然這些預算方式都用于同一目的，但它們在本質上卻存在著很大差異，這就是它們有著不盡相同的特點。供電管理當中應用最廣泛的是密度法[3]。這種方式實現(xiàn)的原理是：

首先通過對各個供電所展開調研以得到其用電總量的數(shù)據(jù)，再根據(jù)數(shù)據(jù)按需對他們的負荷進行整理，最后根據(jù)其供電密度標準對負荷分布進行預算，得到各個供電所下一年的負荷總值。

通過上述分析可知密度法的算法流程，密度法中線損總耗增加概率：

E=2e/（1+β）

式中，e為實際供電總量的增加概率。

通過上述分析可知：實際供電總量與線損的總損耗量是正相關的。

3.3 電網(wǎng)互相傳送電能對線損的影響

先假設一個理想過程，該過程中電網(wǎng)之間獨立工作不存在該電網(wǎng)與其他電網(wǎng)的互相傳送電能。設該電網(wǎng)售出的電量為B，生產(chǎn)的電量為W，則其線損效率為：

其中，F(xiàn)%為負載上的損耗效率，為損耗效率在結構上的比值。

當該電網(wǎng)在對鄰近電網(wǎng)輸能為B1時，它對其輸送的總電能和產(chǎn)電總量之比為á，所以它的線損率就是：

4 結 語

隨著我國城市化進程的越來越來快，工業(yè)化程度的越來越高，對能源的需求也會越來越多。而電力工程直接關系著人民的生計問題，并且也在我國經(jīng)濟的發(fā)展中扮演著重要的角色。

在能源資源日趨緊張的狀況下，節(jié)約能源降低損耗將是一個非常重要的內(nèi)容。通過把線路的損耗降低，可以使電力企業(yè)的成本降低，進而使經(jīng)濟利益得到顯著提高。

關于線損問題，我們要予以充分的關注，做好線損分析預測，從各個層面進行進行有針對性的改善，即使有效的解決目前存在的問題。

參考文獻：

[1] 馮文國.供電管理中線損分析預測的運用探討[J].科技創(chuàng)新與應用，2015，（26）.

[2] 田宏杰.線損分析預測在供電管理中的應用[J].電力系統(tǒng)保護與控制， 2010，（7）.

[3] 陳春蘭.探究線損分析預測在供電管理中的應用[J].電子制作，2013，（23）.