非線性不平衡負荷下100.4kV配電網(wǎng)理論線損計算方法分析

張貽祝

【摘 要】 本文通過開展線損計算做好降損節(jié)電的每一項基礎(chǔ)工作，有利于提高供電企業(yè)的線損管理水平，有利于加快電網(wǎng)建設(shè)和技術(shù)改造，有利于加強電網(wǎng)經(jīng)濟平行，有利于落實降損節(jié)電經(jīng)濟責(zé)任制。

【關(guān)鍵詞】 非線性不平衡負荷 10/0.4配電網(wǎng)理論線損計算 方法分析

前 言

“線損率”是綜合反映電網(wǎng)運行管理水平及企業(yè)經(jīng)濟效益的綜合性指標(biāo)之一。電能在傳輸及分配過程中，經(jīng)過電網(wǎng)中的每一個基本元件都會產(chǎn)生部分損耗；據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，全國平均線損率為8.48%，線損電量高達367.75億KWh[1]。通過對線損進行科學(xué)的分析評估，查找生產(chǎn)、經(jīng)營、管理各環(huán)節(jié)存在的問題，從技術(shù)和管理兩方面雙管齊下，運用科學(xué)的措施與方法，實現(xiàn)電網(wǎng)的“降損增效”有效的節(jié)約能源，減少資源浪費。

1.線損的定義和概念

電網(wǎng)整個供電生產(chǎn)、輸送過程中經(jīng)過送電設(shè)備、配電設(shè)備、變電設(shè)備所產(chǎn)生的電能消耗和不明損失，簡稱“線損”；線損率是指線損電量占供電量的百分比等于統(tǒng)計線損與理論線損的差，要求越小越好。

2.計算理論線損的意義

隨著電網(wǎng)節(jié)能政策的推進，電網(wǎng)節(jié)能改造、節(jié)能規(guī)劃已經(jīng)越來越多的進入到電力工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，由于電網(wǎng)損耗有其自身的規(guī)律和特點，只有從本質(zhì)上掌握目標(biāo)配網(wǎng)的損耗機理，才能提出有效的降損策略。同時，要實現(xiàn)對配網(wǎng)損耗的準(zhǔn)確描述和定量評估，必須掌握線損計算的工具，進一步做好配網(wǎng)理論線損的預(yù)計算和評估，指導(dǎo)配網(wǎng)做出最高效、最節(jié)能的電網(wǎng)建設(shè)和運行方案；也能為電網(wǎng)節(jié)能性指標(biāo)提供更為客觀準(zhǔn)確的依據(jù)，更好的滿足電力系統(tǒng)擴展規(guī)劃的需求，全面深化電網(wǎng)現(xiàn)代化管理的需要。

3.造成線損的原因

三相不平衡、運行電壓不合理、諧波等都是造成線損的因素，主要有：

3.1 負荷波動幅度過大造成的線損。

配電網(wǎng)系統(tǒng)在運行時，負荷的曲線形態(tài)系數(shù)大小會對技術(shù)線損產(chǎn)生影響，負荷曲線越平衡，技術(shù)線損越小，曲線形態(tài)系數(shù)等于或無限接近1時是最理想的狀態(tài)，此時線損最小，反之，曲線形態(tài)系數(shù)變大時，技術(shù)線損相應(yīng)變大。

3.2 電壓質(zhì)量降低造成的線損。

電力企業(yè)所提供的實際電壓與理論電壓存在過大偏差時，電壓質(zhì)量下降，電壓質(zhì)量越低，技術(shù)線損相應(yīng)增大，電壓質(zhì)量的高低與技術(shù)線損的大小成正比；電壓質(zhì)量直接影響電力企業(yè)的經(jīng)濟效益，電壓質(zhì)量的大小也是評估電力企業(yè)提供的電力是否合格的重要指標(biāo)之一。

3.3 無功補償功率不平衡造成的線損。

當(dāng)電力系統(tǒng)運行時，無功補償功率的平衡是保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定、高效運行的有效方法。但由于各種各樣的原因的存在導(dǎo)致無功補償功率的不平衡，從而間接地導(dǎo)致了配電網(wǎng)電力損耗的增大，造成了技術(shù)線損的增大。

3.4 運行方式不合理造成的線損。

當(dāng)電力系統(tǒng)運行時，主要存在兩種運行方式：開環(huán)和閉環(huán)。當(dāng)電網(wǎng)閉環(huán)運行時，因原來的備用線路中存在功率流動，會造成電能損耗的增加；當(dāng)電網(wǎng)開環(huán)運行時，由于其他原因也會出現(xiàn)一定的電能損耗。當(dāng)各個變電站的負荷曲線形狀有較大的差別時，電力系統(tǒng)運行在開環(huán)還是閉環(huán)方式時的技術(shù)線損是不同的。如果沒有合理地選擇電力系統(tǒng)的運行方式，將有可能造成過大的技術(shù)線損。

4.線損的計算方法

隨著科技的進步，計算機在電力方面的普及應(yīng)用，運用軟件計算線損的方法也隨之應(yīng)運而生，如下幾種具體的線損計算方式：

4.1電阻等值法。

基于均方根電流法的基礎(chǔ)上運用此法，將每個用戶的電能表以及對應(yīng)戶號詳細的標(biāo)在單線圖上，計算出等值電阻數(shù)據(jù)就可以進行電能損耗計算，等值電阻法最廣泛應(yīng)用于10 kV理論線損計算之中。

4.2最大電流法。

根據(jù)電網(wǎng)實際情況測量代表日最大電流計算出損失因數(shù)等數(shù)據(jù)即可，此計算方法缺點是計算精度不高。

4.3平均電流法.

利用實際負荷在同一時間內(nèi)所產(chǎn)生的電能損耗幾乎等同于線路中流過的平均電流所產(chǎn)生的電能損耗的物理概念來進行計算，缺點是對于沒有實測記錄的配電變壓器，計算誤差會較大.

4.4潮流計算法.

通過前推回代法，動態(tài)潮流法，損耗功率累加法以及損耗功率插值法和節(jié)點等效功率法等，綜合計算線損，潮流算法的優(yōu)點是，精確度高，使用靈活，能通過系統(tǒng)在線實時計算，獲取計算所需的原始資料更簡單方便快捷，且準(zhǔn)確可靠。

4.5智能計算法。

智能計算法是適應(yīng)新時代發(fā)展的新型算法，開啟了利用線損影響因素預(yù)測理論線損率的新思路，對處理數(shù)據(jù)，和線損的實時計算和在線預(yù)測具有絕對優(yōu)勢，有良好的時效性和適應(yīng)性，而在線線損預(yù)測技術(shù)由于其預(yù)計算，預(yù)評估的優(yōu)勢，能指導(dǎo)電力企業(yè)做出更高效節(jié)能的建設(shè)和運行方案，正受到越來越多的關(guān)注。

結(jié)束語

計算理論線損是分析線損構(gòu)成、制定降損措施及確定線損指標(biāo)的必要手段，通過理論線損的計算，可以鑒定主網(wǎng)、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及其運行方式的經(jīng)濟類型，查明電網(wǎng)中損失過大的元件及其原因，考核實際線損是否真實、準(zhǔn)確、合理以及實際線損率和技術(shù)（理論）線損率的差值，通過對線路和變壓器的技術(shù)線損構(gòu)成，發(fā)現(xiàn)主網(wǎng)及配網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，對技術(shù)的使用方向及性質(zhì)制定明確的計劃，以確定不明損失的程度，減少不明損失，通過加大技術(shù)降損力度，提高技術(shù)含量以及加強管理降損水平，走上精細管理之路，以此取得顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

【參考文獻】

[1] 戚正強 伏祥運不平衡負荷及非線性負荷對低壓配電網(wǎng)線損的影響《硅谷》 2010 （24） ：122-123.

[2] 李麗桃城市中低壓配電網(wǎng)理論計算及線損管理研究《中國高新技術(shù)企業(yè)》 2017 （11） ：17-18.endprint