試析10kV配電網(wǎng)的線損管理及降損措施

張欣

[摘 要] 在供電公司配電網(wǎng)管理體系中，線損率的規(guī)劃設計與計算是相當關鍵的，它不僅是衡量供電電量損失大小的主要指標，而且一定程度上體現(xiàn)了企業(yè)配電網(wǎng)的經(jīng)營管理水平。在當今崇尚節(jié)約型社會建設的大背景下，文章針對10kV配電網(wǎng)的線損管理優(yōu)化展開討論，探討線損的計算過程，并提出降低線損率的技術措施和管理措施。

[關鍵詞] 線損管理；線損率；10kV配電網(wǎng)；優(yōu)化措施

[DOI] 10.13939/j.cnki.zgsc.2016.28.093

線損的計算分析決定了線損管理的質(zhì)量，它代表了供電公司配電網(wǎng)輸配電過程中所產(chǎn)生的有功功率與電能損失。從常規(guī)技術眼光來看，線損是包括自然線損與管理線損的，它們都是線損管理的主要對象。

1 線損的分類與計算

1.1 線損分類

自然線損是指在輸配電能過程中所不可避免的材料及電能損耗，而管理線損則包括了偷電、漏電和人工操作所帶來的誤差，二者應該區(qū)分來看。如下表所示。

1.2 線損計算

如若實施線損降損管理，就必須根據(jù)技術理論對線損進行計算，它也是線損管理工作的核心，對管理工作具有很好的指導性。

在線損計算之前首先要明確線損率，線損率是指線損電量占總供電量的百分比，如上表所示，線損率應該分為理論線損率與實際線損率，它們的計算公式為：

理論線損率=理論線損電量/供電量×100%=（可變損耗+固定損耗）/供電量×100%

實際線損率=實際線損電量/供電量×100%=供電量-售電量/供電量×100%

從10kV配電網(wǎng)的線損計算來看，要掌握它的輸配電量大且線路數(shù)量多、長度長的特點。因此對它的線損計算要以“等值電阻法”與“K系數(shù)電流法”為技術基礎來進行計算，它的理論線損計算公式為：

在該計算公式中，i表示電流，R表示電阻，計算出電流、電阻之后就可以利用計算機仿真軟件依據(jù)時間順序來實施積分計算，并求得線損損耗。一般來說，供電公司的配電網(wǎng)都是開放式網(wǎng)結構，也就是輻射形電網(wǎng)，所以以10kV輻射形電網(wǎng)為例，如果已知各個支線線路的電流為I1，I2，I3，…，In時，那么該線路的理論線損就應該為[1]：

2 10kV配電網(wǎng)的降損技術措施

按照供電公司配電網(wǎng)的線路及變壓器元件功率損耗，得出以下關系式：

在該關系式中，I代表了配電網(wǎng)中各個元件的電流（A），R表示元件的電阻（Ω），P和Q表示通過各個元件的有功功率（kW），而U則表示元件中配電網(wǎng)的主要電壓（kV）。所以根據(jù)此關系式可以見得，配電網(wǎng)降損的技術措施主要有兩點，即降低流過元件的電流和降低電阻。為此，本文提出以下三點線損降損的技術措施。

2.1 網(wǎng)絡結構優(yōu)化

在線損技術管理過程中，十分重視對配電網(wǎng)布局的優(yōu)化與合理配置，也就是說，要以滿足城鄉(xiāng)用電戶的實際需求為基準，并結合城鄉(xiāng)建設整體規(guī)劃來計算供電線路距離。供電線路距離越短，線損就越小。

就目前的技術發(fā)展來看，許多城市正在推廣有載調(diào)壓變壓器，這種設備能夠根據(jù)城市配電網(wǎng)的實際負荷狀況來相應調(diào)節(jié)運行電壓，使線損與電壓之間保持較為規(guī)律的變化關系，它的優(yōu)化公式為：

在優(yōu)化公式中，α代表了電壓提高后的百分數(shù)，如果α提高，線損率就會下降。按照配電網(wǎng)線路輸配電容量和輸送距離來看，目前的城市配電網(wǎng)是有必要進行升壓改造的，即面向用戶采用高電壓供電的方式。這樣做不但能夠提高輸配電能力、擴大供電半徑，也能實現(xiàn)對線損的有效降損。[2]

2.2 導線截面優(yōu)化

導線截面優(yōu)化的關鍵在于對經(jīng)濟電流密度的確定。只要配電網(wǎng)線路滿足載流量和電壓質(zhì)量的大前提，就可以根據(jù)經(jīng)濟電流密度來選擇導線截面。通常情況下，線路功率損耗的表達公式為：

因為ΔP和ΔQ分別表示有功損耗和無功損耗，當Z表示10kV配電線路的阻抗時，Z與導線截面、材料與線路長度就會產(chǎn)生關系。從實際應用角度來看，導線截面的半徑應該越大越好，因為這樣有利于線損降損。不過從材料節(jié)約的角度來看，導線截面的半徑則偏向于小為最佳。所以綜合這兩點分析，配電網(wǎng)在確保穩(wěn)定的輸送容量前提下，應該為其提供一個相對穩(wěn)定的經(jīng)濟電流密度，它的表達公式為：

按照技術經(jīng)濟原則來考慮導線截面的大小，以求達到供電線路線損降損的最優(yōu)效果，滿足線損率與電壓質(zhì)量之間的穩(wěn)定關系。

2.3 配電網(wǎng)絡三相負荷優(yōu)化

在10kV配電網(wǎng)的公用變和用戶低壓網(wǎng)絡中存在相當成分的單相負荷，如果元件各相負荷大小不均勻，就會出現(xiàn)三相負荷不平衡現(xiàn)象，使線損率提高，并在零線上出現(xiàn)額外線損，這對配電線路的電壓降增加是相當明顯的。如果根據(jù)導線電阻R的變化來推算三相負荷平衡線損，則有：

當三相負荷處于不平衡狀態(tài)，各相電流是會增加的，假設所增加電流為△I，根據(jù)此變化推出三相負荷的不平衡經(jīng)驗公式：

由于三相負荷不平衡造成了高線損率，所以在實際的配電線路運行環(huán)境中，難以做到配電線路三相負荷的絕對平衡。此時只能要求變壓器出口的不平衡度保持在10%以內(nèi)，且干線與主要分支不平衡度保持在20%以內(nèi)才能有效降低線路線損。[3]

3 10kV配電網(wǎng)的降損管理措施

從10kV配電網(wǎng)的降損相關管理規(guī)范角度來看，本文主要介紹三點管理措施。

3.1 計量管理措施優(yōu)化

計量管理是降低線損率的主要管理措施，本文認為應該從三點來優(yōu)化計量管理措施。

第一，優(yōu)化對計量點的選擇。供電公司應該根據(jù)客戶的用電計量點來合理選擇供用電雙方的產(chǎn)權分界標準，這樣可以有效提升線損率管理效率。

第二，盡量對高壓用電戶采用高壓側計量，并根據(jù)售電變壓器的大小來決定高壓側計量指標。

第三，在計量裝置的安裝方面主要規(guī)劃為分散裝表與集中裝表兩種，這樣做的目的也是便于線損管理并同時防竊電，如果有必要還要實施表箱集中裝表模式。另外，要強化對計量裝置的實時監(jiān)測與定期檢查，保證計量裝置始終處于無竊電事件的安全狀態(tài)和良好穩(wěn)定的運行狀態(tài)中。

3.2 線損理論計算工作優(yōu)化

加強對配電網(wǎng)配電線路的理論線損計算，并根據(jù)實際統(tǒng)計實時進行線損值的比較結果分析，明確每一次線損的構成狀況，為線損降損提供多方面理論依據(jù)。比如以10kV配電線路的線損計算為例，就應該全面展開基于低壓臺區(qū)理論的線損計算方法，并根據(jù)單位分線臺區(qū)線損數(shù)據(jù)來考核降損工作。

3.3 線損自動化管理措施優(yōu)化

在智能化時代，面向大客戶的配變監(jiān)測水平一定要實施優(yōu)化，主要優(yōu)化現(xiàn)有負荷控制裝置下的實時監(jiān)測水平，并為其制訂具有負荷控制智能裝置的安裝計劃，例如基于GPRS的遠程抄表功能等，實現(xiàn)在線監(jiān)控。本文認為，優(yōu)化遠程抄表機制，可以為線路線損提供最快捷精確的實時統(tǒng)計數(shù)據(jù)，這對于企業(yè)降低配電網(wǎng)線損率是相當有利的。[4]

4 結 論

總之，配電網(wǎng)線損管理是相當復雜且系統(tǒng)的課題，它需要漫長的時間來實現(xiàn)技術方面的豐富化與完善化。本文提出的降損管理方案具有一定的合理性與經(jīng)濟性，非常適合目前城鄉(xiāng)電網(wǎng)操作，希望為電力企業(yè)減壓增效發(fā)揮作用。

參考文獻：

[1]馬立芝.10kV及以下配電網(wǎng)線損管理系統(tǒng)改進研究[D].保定：華北電力大學，2013：38-46.

[2]劉衛(wèi)華.6～10kV配電網(wǎng)線損管理信息系統(tǒng)的研制[D].長沙：湖南大學，2002：10-12.

[3]張鴻雁.配電網(wǎng)線損分析及降損措施研究[D].北京：華北電力大學，2007：6-19.

[4]段書紅.豐南配電網(wǎng)線損分析及降損措施研究[D].保定：華北電力大學，2011：20-22.