線損二項(xiàng)式在線損分析預(yù)測(cè)中的實(shí)踐探討

熊磊

摘要：電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，受各種因素影響，會(huì)產(chǎn)生線損，其不僅會(huì)導(dǎo)致電能損耗，還會(huì)因?yàn)榘l(fā)熱問(wèn)題對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性造成負(fù)面影響?；诖?，電力企業(yè)需要做好線損的分析預(yù)測(cè)，為線損管理提供數(shù)據(jù)支撐。本文結(jié)合線損產(chǎn)生的原因，引入了線損二項(xiàng)式對(duì)線損進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，希望能夠有效減少線損，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：線損二項(xiàng)式；線損；分析預(yù)測(cè)

前言：

新時(shí)期，社會(huì)對(duì)于電能的需求不斷增長(zhǎng)，在保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，電力企業(yè)在電網(wǎng)管理中的主要目標(biāo)，就是維持電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。線損是衡量電力生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)重要指標(biāo)，其能夠直接體現(xiàn)出電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)水平以及電力企業(yè)對(duì)于電網(wǎng)的經(jīng)營(yíng)管理水平。不過(guò)，線損指標(biāo)本身存在很強(qiáng)的綜合性，影響因素較多，在分級(jí)管理控制層面無(wú)法準(zhǔn)確把握，需要做好合理分析預(yù)測(cè)。

1 線損與線損二項(xiàng)式

線損或網(wǎng)損主要是以熱能形式產(chǎn)生的能量損失，包含電阻、電導(dǎo)等所消耗的有功功率，事實(shí)上，在無(wú)功功率中，同樣會(huì)包含一定的能量損失，不過(guò)其本身是由電抗及變壓器鐵芯感性電納以磁能的形式散發(fā)。在電能傳輸環(huán)節(jié)，線損產(chǎn)生的原因有幾種，一是磁場(chǎng)作用，電氣設(shè)備中磁場(chǎng)的構(gòu)建實(shí)際上是電磁轉(zhuǎn)換的過(guò)程，受交變磁場(chǎng)作用影響，設(shè)備中鐵芯會(huì)產(chǎn)生渦流與磁滯，鐵芯發(fā)熱繼而引發(fā)線損；二是電阻作用，導(dǎo)線、變壓器以及電機(jī)繞組均為導(dǎo)體，其本身具備一定電阻，電能傳輸過(guò)程中為了克服電阻必然會(huì)產(chǎn)生損耗；三是管理不當(dāng)，如果電力用戶存在竊電或者違規(guī)用電的情況，又或者電能計(jì)量裝置誤差，都可能會(huì)產(chǎn)生電能損耗。

電網(wǎng)中包含各種各樣的電氣元件，每個(gè)電氣元件在運(yùn)行過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生或多或少的電能損耗，其能夠以空載損耗和負(fù)載損耗進(jìn)行表示，而電網(wǎng)總的電能損耗可以以同樣的方式表示，從而形成線損二項(xiàng)式，表示為

其中的B表示電網(wǎng)空載損耗，A表示一定時(shí)間內(nèi)的電網(wǎng)供電量，C則表示電網(wǎng)、元件特性以及運(yùn)行工況相關(guān)的系數(shù)?？梢钥闯?，CA2與供電量密切相關(guān)，如果在兩側(cè)同時(shí)除以供電量，就能夠得到相應(yīng)的線損率，表示為

其中，△Akz%=B/A，代表空載損耗率，結(jié)合線損計(jì)算公式，電力工作人員能夠?qū)€損影響因素進(jìn)行分析，做好線損預(yù)測(cè)工作，繼而為線損管理提供數(shù)據(jù)支撐[1]。

2 線損二項(xiàng)式在線損分析預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

結(jié)合線損二項(xiàng)式，在對(duì)線損進(jìn)行分析預(yù)測(cè)的過(guò)程中，需要關(guān)注可能對(duì)線損產(chǎn)生影響的因素，通過(guò)合理分析來(lái)保證線損預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

2.1過(guò)境電量影響

當(dāng)前，部分電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中不僅擔(dān)負(fù)著向電力用戶配電的任務(wù)，還承擔(dān)著向臨近電網(wǎng)輸電的功能，而在輸電環(huán)節(jié)，受各種因素影響，難免會(huì)出現(xiàn)損耗，這部分損耗是當(dāng)前電力線損分析和預(yù)測(cè)的焦點(diǎn)。如果依照線損產(chǎn)生的原因分析，損耗是由于過(guò)境電量引發(fā)，在這種情況下，需要電力技術(shù)人員做好過(guò)境電量對(duì)線損電量和線損率影響的分析。

這里假定電網(wǎng)售電量為A1，當(dāng)不存在過(guò)境電量時(shí)，供電量為A，則電網(wǎng)線損率計(jì)算公式為

公式中△Afz%代表負(fù)載損耗率，θ=△Akz%/△Afz%，可以將其稱為損耗結(jié)構(gòu)比。

當(dāng)存在過(guò)境電量A2時(shí)，假定過(guò)境電量與供電量A比率為q，同級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)損耗系數(shù)C固定，則綜合線損率為

在考慮過(guò)境電量的情況下，電網(wǎng)損耗構(gòu)成比 ，由此可以明確， 。結(jié)合相應(yīng)的換算結(jié)果，可以對(duì)過(guò)境電量引發(fā)的線損率變化情況進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。

假定某區(qū)域八月份線損率為1.8%，損耗結(jié)構(gòu)比為0.331，供電量123210MWh，九月份區(qū)域供電量沒(méi)有很大變化，但是增加了過(guò)境電量20000MWh，則q的值為0.1623，由此預(yù)測(cè)九月份網(wǎng)損情況為1.8%×[（1+q）2+θ]/[（1+q）（1+θ）]=1.8%×1.0843=1.952%[2]。

2.2供電量增長(zhǎng)影響

在電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)管理中，經(jīng)常出現(xiàn)未來(lái)供電量較一致時(shí)間段內(nèi)供電量增大的情況，其會(huì)導(dǎo)致線損電量和線損率的變化。依照線損二項(xiàng)式 ，在兩側(cè)對(duì)供電量進(jìn)行求導(dǎo)，則可以得到d（△A）/dA=2CA，這里假定線損電量增長(zhǎng)率為R，供電量增長(zhǎng)率為r，則依照增長(zhǎng)率相關(guān)概念，存在R=d（△A）/△A，r=dA/A，則存在R=2CA/（B+CA2）=2r（θ+1）。

對(duì)其進(jìn)行分析，可以明顯看出，供電量的增長(zhǎng)對(duì)線損電量存在顯著影響，兩者成線性比例關(guān)系，而且在多數(shù)情況下，若θ<1，有2/（1+θ）>1，換言之，線損電量的增長(zhǎng)實(shí)際上就是供電量的增長(zhǎng)。

供電量增長(zhǎng)率計(jì)算，有20000/123210×100%=16.23%，θ的值為0.31。則線損電量增長(zhǎng)率為2/（1+0.31）×16.23%=24.78%，原本線損電量為123210×1.8%=2217.8MWh，在供電量增加后，線損電量同樣會(huì)出現(xiàn)變化，其值為2217.8×（1+24.78%）=2767.3MWh，線損率隨之變化為2776.3/（123210+20000）×100%=1.932%，與上述計(jì)算結(jié)果基本相符。

2.3線損預(yù)測(cè)

電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，電網(wǎng)參數(shù)變化受許多因素影響，其會(huì)在多方面出現(xiàn)變化，如負(fù)荷率、功率因數(shù)、負(fù)載損耗以及空載損耗等，既可能存在降低線損的因素，也可能存在提高線損的因素，而無(wú)論哪一種情況，最終結(jié)果都可以通過(guò)計(jì)算獲得。將線損二項(xiàng)式全微分后，可以得到

若增量與初值相比較小，則dx的值與△x近似相等，結(jié)合上述公式，能夠計(jì)算出多種因素變化對(duì)于電網(wǎng)線損的影響，也可以對(duì)未來(lái)時(shí)段線損預(yù)測(cè)值進(jìn)行計(jì)算[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)中，線損管理非常重要，關(guān)系著電網(wǎng)運(yùn)行效果。通過(guò)潮流計(jì)算，能夠?qū)δ硞€(gè)時(shí)刻電網(wǎng)的瞬時(shí)損耗進(jìn)行分析，不過(guò)想要對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的電量損失進(jìn)行計(jì)算相當(dāng)繁瑣，基于此，本文引入了線損二項(xiàng)式的計(jì)算方法，更加簡(jiǎn)單明了，可以對(duì)未來(lái)線損變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，配合有效降損措施實(shí)現(xiàn)有的放矢，保證線損管理效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張光瑞.線損分析預(yù)測(cè)在供電管理中的應(yīng)用[J].科技資訊，2013，（22）：164.

[2]吳曉軍.供電管理中線損分析預(yù)測(cè)的應(yīng)用探討[J].大觀周刊，2013，（6）：55.

[3]曲學(xué)勇.線損分析預(yù)測(cè)在供電管理中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2014，（24）：47.