彭姣

摘 要：配電網(wǎng)理論網(wǎng)損計(jì)算是配電網(wǎng)網(wǎng)損計(jì)算與分析的重要內(nèi)容，是優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算最佳運(yùn)行方式和確定經(jīng)濟(jì)調(diào)度的重要依據(jù)。通過(guò)研究配電網(wǎng)理論網(wǎng)損計(jì)算方法，研究出能夠準(zhǔn)確計(jì)算配電網(wǎng)理論網(wǎng)損新方法降低電能損耗，提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：電力市場(chǎng)；網(wǎng)損；分析計(jì)算

中圖分類號(hào)：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0.引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力工業(yè)體制改革的深入，需急迫地解決電網(wǎng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)方面的問(wèn)題。傳統(tǒng)電力管理方式是垂直一體式，它雖然能夠統(tǒng)一地調(diào)度、保障電網(wǎng)統(tǒng)一安全運(yùn)行，但是其效率較低、成本較高，缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。需在電力行業(yè)中引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，建立電力市場(chǎng)，提供規(guī)范、有序的交易環(huán)境，從而使得電力資源配置更加優(yōu)化，加快市場(chǎng)透明度的轉(zhuǎn)變，使得電網(wǎng)公司的效益得到提升。經(jīng)過(guò)研究表明，電力市場(chǎng)是由壟斷階段逐漸發(fā)展成為競(jìng)爭(zhēng)階段、輸電網(wǎng)開(kāi)放階段、配電網(wǎng)開(kāi)放階段。而未來(lái)理想型電力工業(yè)，應(yīng)該是一個(gè)發(fā)電是市場(chǎng)化、輸電及配電是被管制的大型的零售市場(chǎng)。

1.網(wǎng)損的概念

網(wǎng)損又稱為線損，指的是在電能傳輸過(guò)程中，以熱能的形式而散發(fā)的功率損失。包括電阻或電導(dǎo)所消耗的有功功率和一部分由線路的電抗、變壓器鐵芯的感納、變壓器銅線繞制而成的電抗以磁能的形式消耗的無(wú)功功率。另外，線路對(duì)地支路的電納為容性，其不但不消耗無(wú)功功率，而且還能為線路注入無(wú)功功率。在輸電和配電的過(guò)程中，變壓器和線路上損失的網(wǎng)損能量，稱為網(wǎng)損。雖然輸電網(wǎng)的損耗占成本的小部分，但是在市場(chǎng)交易時(shí)，對(duì)交易的用戶和交易會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

1.1 網(wǎng)損的產(chǎn)生。網(wǎng)損的產(chǎn)生主要是通過(guò)線損和變壓器運(yùn)行損耗：（1）線損。線損主要分為3個(gè)部分，固定損失、變動(dòng)損失和其他損失。線損的固定損失是由于電氣設(shè)備帶有電壓，需要消耗電能，因電能消耗而產(chǎn)生的損耗，一般損耗小且隨負(fù)衍的變化而變化，也稱作空載損失或基本損失。變動(dòng)損失與負(fù)荷電流有關(guān)系，一般與電流成正比，當(dāng)電流較大時(shí)，線損的消耗就較大。其他損失，又被稱為不明損失，它是在供電過(guò)程中，因滴漏等現(xiàn)象形成的損耗。（2）變壓器運(yùn)行損耗。變壓器運(yùn)行損耗也分為兩方面，一是由變壓器鐵芯產(chǎn)生的損耗，稱為鐵損，該損耗不隨負(fù)載變化而變化；二是變壓器導(dǎo)體產(chǎn)生的損耗，稱為負(fù)載損耗，該損耗和負(fù)載成平方關(guān)系增長(zhǎng)，當(dāng)負(fù)載加大時(shí)，損耗也隨之加大。除此之外，在負(fù)載損耗還與變壓器運(yùn)行溫度有關(guān)系，由于變壓器繞組直流電阻會(huì)隨溫度變化而變化，所以負(fù)載損耗也因溫度變化而改變。

1.2 網(wǎng)損計(jì)算分析：（1）實(shí)際網(wǎng)損與理論網(wǎng)損。經(jīng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，大多數(shù)情況下實(shí)際損率接近或略高于理論線損率。理論線損率對(duì)實(shí)際線損率是一種參考標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)實(shí)際線損率大于理論先線損率時(shí)，可能出現(xiàn)管理線損過(guò)大的現(xiàn)象。即一些不明損失造成線損過(guò)大，如“偷、漏、差、誤”等原因。（2）固定損耗和可變損耗所占比重。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)合理的情況下，固定損耗和可變損耗所占比重是相等的。而當(dāng)固定損耗多于可變損耗時(shí)，可推測(cè)線路和設(shè)備處于輕負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，通常在農(nóng)電線路經(jīng)常遇到這種情況，將會(huì)造成實(shí)際線損率和理論線損率都處于較高的狀態(tài)，使得經(jīng)濟(jì)合理值不達(dá)標(biāo)。（3）可變損耗與固定損耗所占比重。當(dāng)前者大于后者時(shí)，可推測(cè)線路和設(shè)備處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，通常在工業(yè)線路或用電高峰季節(jié)經(jīng)常遇到這種情況，導(dǎo)致實(shí)際線損率和理論線損率兩者都比較高。（4）變壓器銅損與導(dǎo)線線損。通常導(dǎo)線上的損耗加上配電變壓器銅損的和占10kV配電網(wǎng)總損耗的50%時(shí)，是屬于正常。而當(dāng)線路上的配電變壓器的綜合實(shí)際負(fù)載率達(dá)到或接近綜合經(jīng)濟(jì)負(fù)載率時(shí)，變壓器的銅損是在經(jīng)濟(jì)合理的范圍內(nèi)，而在總損耗中的剩余50%也是合理的導(dǎo)線線損。線路導(dǎo)線線損和變壓器銅損的占比分配沒(méi)有固定的數(shù)值，根據(jù)具體電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行考慮。（5）其他線損率。還需要對(duì)比不同用電季節(jié)下的線損率，對(duì)比企業(yè)線損的實(shí)際值與計(jì)劃線損率，對(duì)比本季度、本年的實(shí)際值與去年同期的線損率實(shí)際值，對(duì)比不同供電地區(qū)線損率，對(duì)比不同用電負(fù)荷線路損率。

2.降低線損的技術(shù)措施

通常采用技術(shù)改善和組織改善來(lái)降低線損率。技術(shù)改善有兩種途徑，一是從運(yùn)行的角度出發(fā)，提出改善措施，還有一種通過(guò)建設(shè)性角度。技術(shù)性措施主要針對(duì)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，可以對(duì)需要改善的電網(wǎng)增加設(shè)備，如類似調(diào)相機(jī)和電容器等設(shè)施，將電網(wǎng)的輸電能力加以改進(jìn)，調(diào)相機(jī)和電容器針對(duì)電網(wǎng)的電壓質(zhì)量和無(wú)功潮流分布進(jìn)行改善，使得電網(wǎng)的線損得以降低。線損管理工作最基礎(chǔ)的是通過(guò)技術(shù)措施降低線損，而管理人員可以針對(duì)不同電網(wǎng)損失的特點(diǎn)和規(guī)律，采用相應(yīng)的技術(shù)方法，使得企業(yè)以較小的投資成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)“多供少損”的運(yùn)行目標(biāo)。

2.1 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和完善。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是形成線損影響因素之一，在規(guī)劃和建設(shè)電網(wǎng)，或改造電網(wǎng)時(shí)，需要將線損的因素考慮在內(nèi)。當(dāng)設(shè)計(jì)出一個(gè)結(jié)構(gòu)布局都比較合理的電網(wǎng)時(shí)，不僅能向客戶提供高質(zhì)量的電能，還能使得電力企業(yè)低損、高效的長(zhǎng)期供電，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 線路電壓的調(diào)節(jié)。線路電壓也是影響線損的原因之一，提高線路電壓，基于負(fù)載功率不變的基礎(chǔ)，則線路電流將會(huì)減少，從而降低線路損耗。如將線路電壓從6kV增加至10kV，則降低了64%的線路損失。而將線路電壓從10kV增加至35kV，則線路損失減少至原先的92%。線路電壓的調(diào)節(jié)與負(fù)載電容有密切關(guān)系，當(dāng)負(fù)載容量較大、離電源較遠(yuǎn)的地方，通常選擇高電壓等級(jí)來(lái)供電。供電電壓與變壓器的損耗有著密切的關(guān)系，據(jù)研究表明，變壓器空載損耗與電壓平方成正比。故需要綜合考慮變壓器損耗和線路損耗，以平衡兩種電壓的損耗。當(dāng)遇到變壓器空載損失功率大于線路損失功率的情況下，應(yīng)適當(dāng)?shù)亟档凸╇婋妷骸?/p>

2.3 功率因數(shù)。功率因數(shù)與電力系統(tǒng)各部分的無(wú)功功率有密切關(guān)系，當(dāng)減少各個(gè)部分的無(wú)功功率，能減低負(fù)載消耗的無(wú)用功。而系統(tǒng)各個(gè)部分的無(wú)功功率，通常是指變壓器、用電設(shè)備等的無(wú)功功率。降低這些設(shè)備的無(wú)功功率，能夠提高功率因素。除此之外，可以增加無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償，從而提高功率因數(shù)。

3.網(wǎng)損的計(jì)算方法

電力系統(tǒng)網(wǎng)損計(jì)算方式大致有兩種，各自有各自的優(yōu)勢(shì)?；陔娏康慕y(tǒng)計(jì)網(wǎng)損方法比較單一，主要統(tǒng)計(jì)采集的電量數(shù)據(jù)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。另一種方法是對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行理論網(wǎng)損計(jì)算，這種理論式計(jì)算方法種類較多，而且過(guò)程比較復(fù)雜，本文研究理論網(wǎng)損計(jì)算法。網(wǎng)損理論計(jì)算方法的根本理論依據(jù)是均方根電流法，在均方根電流法的基礎(chǔ)上，由不同的計(jì)算條件、不同的資料和不同的要求進(jìn)行深入研究，并據(jù)此發(fā)展出了平均電流法（又稱為形狀系數(shù)方法）、最大電流法（又稱為損失因數(shù)法）、等值電阻法、電壓損失等方法。這些方法都屬于理論計(jì)算方法，而它們的形成條件不同，故這些理論方法的精度相對(duì)而言也不是很高。對(duì)于精度要求較高的網(wǎng)損計(jì)算問(wèn)題時(shí)，比較多的是使用潮流計(jì)算法，如損耗功率累加的方法、節(jié)點(diǎn)等效功率的方法，對(duì)網(wǎng)損進(jìn)行理論計(jì)算。除此之外，網(wǎng)損理論計(jì)算還有以下幾類方法：平均網(wǎng)損分?jǐn)偡?、邊際網(wǎng)損系數(shù)法、潮流增量法、潮流追蹤法。潮流增量法、潮流追蹤法廣泛運(yùn)用于負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配計(jì)算，較好地反映了電力系統(tǒng)電能損耗的總體情況。還有在電網(wǎng)中應(yīng)用的動(dòng)態(tài)潮流法、節(jié)點(diǎn)電壓插值/擬合法、損耗功率插值/擬合法等。一個(gè)年供電量為100億kWh的中型電力系統(tǒng)，以網(wǎng)損率為10%計(jì)算，全年損失電量達(dá)10億kWh。將網(wǎng)損降至9%，則一年可節(jié)約1億kWh電量，相當(dāng)于節(jié)約4萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤（以煤耗400g/kWh計(jì)算）。這1億kWh相當(dāng)于20MW發(fā)電設(shè)備的年發(fā)電量。因此，需降低網(wǎng)損率，并積極的落實(shí)電力系統(tǒng)節(jié)能減排工作，提高電網(wǎng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)語(yǔ)

建立電力市場(chǎng)不僅對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行水平和控制水平要求更加嚴(yán)格，同樣對(duì)網(wǎng)損計(jì)算和網(wǎng)損計(jì)算系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)的要求也更加嚴(yán)格。網(wǎng)損計(jì)算的分析工作，不僅有助于制定合理的考評(píng)指標(biāo)，還能促進(jìn)對(duì)網(wǎng)損的管理。對(duì)網(wǎng)損的計(jì)算分析，能夠降低制定的各類技術(shù)措施方案中的損耗率，也能在實(shí)際中對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)進(jìn)行比較，并考察損耗降低的措施是否取得了實(shí)際效果。網(wǎng)損計(jì)算分析，還能夠了解電力系統(tǒng)中損耗的構(gòu)成情況，并掌握損耗的總體情況，并根據(jù)掌握的信息，對(duì)網(wǎng)損進(jìn)行分級(jí)、分壓和分區(qū)管理。還可以發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)技術(shù)管理工作中的薄弱環(huán)節(jié)，如表計(jì)計(jì)量工作和技術(shù)檔案管理工作是否經(jīng)常化和制度化等。理論網(wǎng)損計(jì)算對(duì)于網(wǎng)損管理工作有指導(dǎo)和促進(jìn)作用。電網(wǎng)企業(yè)需要重視降低網(wǎng)損的工作，通過(guò)節(jié)能減排，提高企業(yè)的自身效益。

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