吴上予 潘 华 何 辉 王 博 郭 申

（1.上海电力大学 2.上海华电闵行能源有限公司）

0 引言

长久以来，我国的电力行业一直存在发电、配电异样发展的状况。线损管理作为降损节能，提高企业效益具有非常重要的意义，应用尽可能多的办法尽量减少线损，同时采取新的管理措施来降损节电，深挖内部潜力，向管理要效益，向线损要效益［1］。供电企业的经济效益时常通过线损检验这一重要手段来显示。“四分”线损管理成为近年来国网公司重点推进工作，全面降低各类线损损耗成为各供电企业首要任务。为推进电网公司线损管理提升，提高线损计算效率，保证线损计算准确，提高电网公司经济效益，对电网建设、设备改造等电网发展提供准确的依据，供电企业电网线损管理与降损策略研究及应用势在必行。强化对于线路损失的控制，弥补降损制度的漏洞，有助于完善降低电能损失的措施系统，提高综合性的输电效益［2］。配电网设置装备和经管投资相对而言比较小，因此在配电网基础结构建设相对较弱，造成电网输送存有一定的问题，其中负荷和最大负荷的持续快速增长将使峰差问题更严重［3］。

1 线损理论计算方法研究

1.1 均方根电流法概述

在线损理论的计算过程中，采用均方根电流法主要的缺陷是需要进行大量的负荷测量与记录，给电网损耗计算带来了一定的困难，并且还需要对电流进行24小时监测处理，避免数据变动造成的误差过大［4］。这样的方法重点是要测算配电网线损的同时，对沿着其线路的每一个节点的荷载进行采集。配电网中分支相对较多，负荷在不相同阶段变化差异较大，没有办法准确地、及时地获取管道和装置的运行数据，在不影响理论线损计算精度的情况下，应当尽量减少轨道运行数据和信息的采集。然后在不同的负荷节点上需要进行一定的功率合理安排，通过让变压器处于不同的负荷系数上完成参数设定。其中最主要是在负载元件是R时需要进行电流I的测量，最后对负载三相功率进行计算损耗值：

在式（1）中，根据计算的功率还需要进行24h的电能损耗计算，即：

电流I是一个没有办法精确确认的随机的变量。如果计算周期内的时间足够短，则可以完全等效在当前值完成24h后形成的负载情况来说可以进行对应的核对，在检测核算中出现变化的不同电流，则可以对内部元件24h电能损耗完成计算：

当承载代表日24h正点实测的是三相有功功率、无功功率和线电压时，则：

式中，Pt和Qt为三相有功功率和无功功率，在正点通过元件的电阻；Ut为与Qt为小时有功功率的24h实际值，无功功率量化和平均网压在测量点，然后得出：

1.2 等值电阻法

等值电阻法作为配电网线损计算常见的方式，它的主要理论是建立在对电网中均方根电流的确定。其中的数据采集来源于电网可由调度部门的操作规程导出，通过调度部门的电能表检测，可得到有功和无功，均方根电量一般采用平均功率法确定，必要时分段损耗由电流来定。然而等值电阻法的精度相对均方根电流法有所提高，由于其在数据采集方面的优势，在当前的线损计算中得到了广泛的应用，其精度和速度满足项目等值电阻法的计算方法有许多优点。等值电阻法的计算方法在理论上比较完善，在许多方面克服了电流均方根法的缺点方面，通过对配电网中每一项参数进行的收集统计，进一步得到的等值电阻法数据可以用来计算能量损失。然而，等值电阻法计算方法的缺点就是它必须接受计算条件，这也会对计算结果的准确性产生影响。

1.3 等值电阻法推导

（1）配电线路的等值电阻

在进行推导时，首先需要明确各线路中的等值电阻。

或

其中的一定时间T是在线路计算中的周期，是轨道I（截面I）上梯子的电阻。

假设输出处配电线路的总根二次电流（即第一分段（a）是由输出功率计数器（kW）和（kW）测量的能量转换的等效功率，输出电压（即变电所母线电压7～10kV）为U0（kV），且

成立，可以得出：m

或

在上面的公式中，Req，l称为传输线损失电阻，电阻等效线上的平均平方电流产生的电能损失等于所有电阻的实际损失。通过因数法计算可以算出行线性损失。损失这一刻为：

根据以上公式可以推导出：

显而易见，使用式（15）和（16）计算分配网线路损失非常容易，因为等效电阻的计算只需要收集关于网络结构的数据，同时容易获得操作模式和参数。

（2）配电变压器的等值电阻

（3）全部配电变压器的等值电阻

2 电网线损案例分析

在全国电力结构中，终端的发电、运输和电力部门长期以来很少注意发电和输电，因此在高峰期电力供应不足。虽然部分发电量逐年增加，但国家对电力分配系统的投资却减少了，导致电力分配系统的延误。国家电峰事件，峰值差别电荷也非常严重，导致输送电力期间损失率较高，电力资源大量浪费。本文以山东省某县级供电公司作为研究对象，对其线损数据展开分析与研究。

某县城2015年完成建设6台110kV变电站，其中35kV变电所占到15台，电力容量达到205 MVA，并且拥有39条35kV线路。一共具有260km，随着10kV线路的扩建一共具有147条，距离总体为3102km，在低压线路上只有1345km。在整体建设中共拥有4035台的配电变压器，总容量具有316 MVA，在该县城电力系统中专用的变压器就有1228台，总容量为35MVA，剩下的公用变压器2087台，电力总容量为255MVA，平均每户的电能输送在0.95kV，农排配变4102台，具有8124机井眼。

在这个县城管辖的供电所中，有一条10kV的庙镇大街的5882线路，这条配电线路的电力由其中一个西安渝北的110kV变电站进行电力输送，在庙镇大街这条5882线路总长为14.26km，街道两边大多是商业街以及居民生活用电。其中存在三种类型的分线导线，LGJ－50、25、35。共建设了七台变压器，总容量为382kVA，并在2015年6月进行的实际运行时长为565h，总体的有效供电量为34562kWh，无效损耗的用电量为25421kWh，然后在变压器中的抄见电量为33020kWh，线路负荷曲线特征系数为1.08。下图表明了其他的参数以及线路结构。

图 参数以及线路结构

2.1 线损计算

通过上述的基本数据统计后，然后对该街道110kV庙镇大街5882线路进行部分导线参数分析，在导线的有效阻值计算后，可以根据上面的图来进行下表的编制，如表1所示。

表1 部分导线情况表

（续）

2.2 计算线路变压器的等值电阻

从上表分析，可以先完成10kV线路中该街道的变压器绕组计算出等值电阻，进而完成各线路变压器中的等值电阻计算，各类基本参数信息，如表2所示。

表2 部分变压器表

2.3 线路线损计算

根据3.1和3.2所述，线路的总等值阻抗为：

线路上的可变损耗为：

线路的固定损耗为：

线路的总损耗为：

线路的理论线损率：

线路最佳理论线损率为：

通过以上计算可以得到，10kV庙工5882线路的理论线损为0.0315，线路最佳理论线损率为0.029。

3 配电网降低线损策略研究

3.1 加强电网升级改造与运维检修

配电网结构的质量是影响减少分销网络损失的最直接的因素，在减少线路损失的技术措施中发挥重要作用。对于降损的管理措施方面，主要是需要相关的供电企业一定要对电网线损的管理指标及时进行制定明确［5］。对于供电企业自身而言，也必须能够保证电网长期低损耗、高效运行［6］。同时电网线损预测工作应当做到与时俱进，电网线损理论计算可以有效对线损进行管理和预测，其实是线损管理中重要的环节之一［7］。配电网结构的优化工作，应以高质量、高效率、稳定供电为前提，可从电网架设、电源点设计、供电导线三方面进行优化［8］。加强电网建设，逐步消除非正常电压，简化电网等级，形成智能电网，降低重复输电能力。

3.2 做好电网的无功补偿

基于农村能源负荷结构和转变的影响以及农村电网的特征，积极引进无功补偿的技术，实现我国农村电网的节能降耗，不单单是电网成长发展的需要，拉升经济效益，也是向客户供应优质能源服务的主要技术措施办法之一。一种任选增加能量补偿的方法：补偿能力和补偿点可以根据无功功率的经济等值来选择［9］。对整个配电网而言，在电网损耗基本相同的情况下，可根据增长的电力补偿总容量来进行增长电力补偿；总的来说，电网公司配电系统就农村电网状况如下：

1）无功缺额数量大。原因之一是补偿容量不足。

2）农业网络中负载电压调节变压器或负载电压调节装置较少，从而不利于调节电压波动与电容器输入电容补偿之间的关系，同时防止电容器补偿有效运行。

3）电容器的配置不是合理的无效负荷“等级补偿和现场平衡”原则没有得到遵守，电网本身的损坏很小，技术设备方面的困难加剧。

3.3 合理规划电网结构

应当合理调整供电电压，电力企业在供电电压的设置中，为了满足电压需求的高峰期，通常根据高峰时段的电压值进行设置。通过这样的供电方式，能够有效地控制电压运行产生的线损问题。［10］进一步完善电网结构模式，更加有意义地在不同的供电方式中进行选择，进一步缩小供电范围，根据不同地区的不同特点，逐步迎合部分供电地区的电网，避免多级串联供电现象，减少循环供电，改造老重载线路使用寿命。强化对配电网结构影响的分析，通过分析可以更加有效率地减少配电线路的损耗。电网的改造要着重从以下方面推进：对电压等级进行进一步简化、对不合理的网络结构进行升级变型、削弱电力流量、实施电网分开隔离、使用新型节能的变压器、对单相配电技术进行进一步引进、并架架空线路的推广应用，普及集中抄表系统的应用，对旧表进行更换升级，对接地方式进行锁定等。

4 结束语

本文通过对等值电阻法的具体细致介绍，经由模拟配电线路、所有配电网、配电网的等值电阻法模型，测算出配电网的能量损耗，配电网和配电网在模拟中细致地使用了有差别的数据比，推导出了等值电阻法的计算方法。最后在计算算法基础上，从加强电网升级改造与运维检修、做好电网无功补偿以及合理规划电网结构等三个层面提出了降低线损的技术措施与管理建议。