基于实测数据的线损分析及降损策略的探讨

摘 要

本文以线损实测数据为基础，给出线损的定义、分类及产生的原因，运用线损理论计算方法分析线损的成因和线损构成，针对性地提出降损策略，制定相应的降损改造方案。

【关键词】线损 成因分析 线损构成 降损策略

1 线损的定义及其分类和产生的原因

1.1 线损的定义

电厂输送出来的电能，通过电力网的输电线路、变电站、配电网及用户设备，要消耗一定数量的电能，这种消耗掉的电能称为线损。

当电力网中的线损用电能损失的形式表示时，就体现为线损电量。线损电量通常是根据电能表所计量的总供电量与客户售电量相减得出，即：

线损电量=供电量—售电量（1.1）

1.2 线损的分类

线损按其性质可分为技术线损和管理线损两大类。

1.2.1 技术线损

技术线损又可分为不变线损和可变线损。

一般不随负荷变动而变化，只要设备在线运行，就有损耗电能，这一部分损失认为是不变线损。

电网中电气设备的不变线损主要包括：

（1）发电厂、变电站的升压变压器和降压变压器以及配电变压器的铁损；

（2）电缆和电容器的介质损失；

（2）计量设备的电度表电压线圈损失；

（4）电网设备中的调相机、调压器、电抗器、消弧线圈及PT等设备的固定损失（即铁损）及绝缘子的损失；

（5）电能通过电力网的损失随负荷电流的变动而变化的，它与电流的平方成正比，电流越大，损失越大，这一部分损失认为是可变线损。

电晕损耗。

电网中电气设备的可变损失主要包括：

（1）发电厂、变电站的升压变压器和降压变压器以及配电变压器铜损（即电流流经线圈的损失）；

（2）输电线路、配电线路的铜损（即电流通过线路的损失）；

（3）电网设备中的调相机、调压机、电抗器、消弧线圈及CT等设备的可变损失（即铜损）；

（4）计量设备的电度表电流线圈的损失；

1.2.2 管理线损

所谓管理线损是指由于管理方面的原因而产生的电能损耗，其数值等于实际线损与理论线损之差值。该种损耗大部分是由于人为因素造成的，有不确定性，难以用仪表和计算方法确定，只能由抄表统计电量确定，其中包括用户违章用电的损失、漏电损失、抄表员错抄表所造成的损失以及计量表计误差超限所造成的损失等。

另外，根据供电设备的参数和电力网当时的运行负荷情况，由理论计算得出的线损，叫理论线损，又称技术线损。

1.3 线损产生的原因

线损产生的原因主要有以下几方面：

（1）理论线损主要是配电线路，主、配电变压器用电计量表在电网运行过程中所造成的损耗。

（2）电网布局和结构不合理。主要表现在超供电半径，线路距离超长。

（3）配电变压器的负荷不平衡。主要表现在空载运行时间长，固定损耗大。负荷峰谷差大，线损率高。还存在着配电变压器容量与实际用电负荷不匹配现象。

（4）无功补偿不足。很多用户不具备无功就地补偿能力或无功能量补偿不足，因而从配电网大量吸收无功功率，用电设备容量较多地被无功容量占用，设备承载率低。

2 理论线损计算方法的选择

在计算理论线损时，本文提出了两种理论线损计算方法，即电量法和前推回代潮流计算方法。这两种方法充分利用了监控终端（FTU、TTU）的实测数据，以区段为单位进行理论网损的计算。线损的大小与电源的布局、负荷分布、网络结构、运行方式、电压等级的技术性能因素有关，并与调度、运行、检修等管理水平有关，因此应对电能损耗进行深入的分析。分析内容可按实时、正点、日、月分时段或累计时段进行，并与计划值、同期同口径值、理论计算值分重点、分压、分线、分台区进行比较分析。

2.1 高压输电网线损理论计算选择

由于35KV及以上高压输电网结构相对简单，输送负荷大，对线损计算精度要求高。对于35KV输电网线损理论计算分为：输电线路中电阻损耗、变压器空载损耗和负载损耗三部分；而对于110KV及以上线路除了35KV的损耗外还存在线路的电晕损耗和线路绝缘子泄露损耗。由于输电网的线损是指整体输电网络单位时间的电能损失对时间的积分，因此高压输电网线损理论计算方法有：代表日线损理论计算、全月线损理论计算，全年线损理论理计算。输电网由于表计安装充足，计量仪器和各种测量装置齐全，线路和变压器容量大，输送负荷大，对线损计算精度要求高，因此应采用具有收敛性好、速度快等优点的前推回代潮流的方法来进行线损理论计算。

2.2 配电网线损理论计算选择

配电网线损是整条电力网线损的重要组成部分。配电系统的特点是：网络结构为辐射状、设备型号多、主馈线支路多、以及所接的配电变压器数量相当可观、网络结构复杂。目前，配电网线损的计算方法主要有：按电量求阻法、按容量求阻法、线损首端负荷曲线特征系统法、均方根电流法、最大电流法、平均电流法、线路等值电阻法等等。由于配电网仪器设备安装不够齐全，分支路的电参量数据往往无法获取，因此配电网的电能损耗计算通常采用近似简化算法。在原理上这些方法采用了对配电线路和变压器等值电阻的计算方法，一般认为网络各节点的负荷特征系数与首端相同，不考虑沿线的电压损失对能耗的影响。

3 降损改造方案制定策略

3.1 无功补偿方案制定

在分析电网电能质量和无功潮流分布最优的基础上，计算无功补偿方案的需要投资评价无功补偿的经济效益，制定无功补偿方案策略，有选择的采用一种或多种补偿方式：配电站集中补偿（随器补偿）、线路末端补偿（随线补偿）、低压集中补偿（随器补偿）、低压设备就地补偿（随机补偿）。

3.2 提高电网经济运行水平

以降低电网技术线损为重点，加强电网运行管理，提高电网经济运行水平。深入分析配变经济运行区域，比较线路负荷电流分布和经济负荷电流，确定变压器运行最佳容量和线路经济运行方案，通过平衡变压器低压侧相间负载、调整变压器运行电压、提高线路末端电压和功率因数，降低线路损耗。加强配电网三相负荷平衡工作，及时调整低压侧三相负荷，减少电能损耗，从而提高企业的经济效益。

4 结束语

配电网线损是一个综合性的技术经济指标，它不但可以反映电网结构和运行方式的合理性，而且可以反映电力企业的技术水平和管理水平。加快电网建设，优化电网结构，提高电网经济运行水平，帮助工作人员及时发现管理中存在的问题，提高线损管理水平，具有重要的社会意义。

作者简介

郑立登，男，大学本科学历。工程师，身份证号：350125197108110055；主要研究方向为电力系统自动化。福建省福州市，350026。