李曉軍，馬慧卓，宋　楠，于騰凱

(1.國網(wǎng)河北省電力有限公司電力科學(xué)研究院，河北　石家莊　050021； 2.國網(wǎng)河北省電力有限公司,河北　石家莊　050021)

“十三五”以來，受宏觀經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、大氣污染治理等因素影響，電網(wǎng)企業(yè)用電量增長緩慢，加之電網(wǎng)建設(shè)高速發(fā)展，特高壓輸變電項(xiàng)目持續(xù)投入，配套切改工程量大，造成電網(wǎng)剛性投資需求大，電網(wǎng)企業(yè)經(jīng)營形勢異常嚴(yán)峻。社會環(huán)境因素影響和經(jīng)營環(huán)境惡化決定了電網(wǎng)企業(yè)堅(jiān)定發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，增供擴(kuò)銷、降本節(jié)支，努力降低經(jīng)營成本。線損成本，在電網(wǎng)企業(yè)的經(jīng)營成本中占有較大比重，也是看得見的成本，在經(jīng)營管理環(huán)節(jié)是重點(diǎn)也是難點(diǎn)[1-3]。分解線損成本是有效的降損分析方法，將線損進(jìn)行分區(qū)、分壓分析，可有效定位管理薄弱環(huán)節(jié)，定點(diǎn)消除增損因素，促進(jìn)線損管理水平提升。

1　分壓指標(biāo)體系

為有效分析線損現(xiàn)狀及構(gòu)成，采取分地區(qū)對比分析的方法，尋找薄弱點(diǎn)，建立分壓指標(biāo)體系?？紤]線損構(gòu)成及線損的影響，指標(biāo)類型分為2類，分別為效能指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)，再將各子目標(biāo)進(jìn)行分解，得出最下層影響因素即最下層指標(biāo)，這種自上而下分析、層層分解的方法被認(rèn)為是最合理的指標(biāo)體系構(gòu)建方法[4]。最后的指標(biāo)體系呈現(xiàn)遞階層次結(jié)構(gòu)，見圖1。

圖1 分壓指標(biāo)體系

電網(wǎng)線損的效能直接體現(xiàn)為電力傳輸過程中的損失率高低，損失越小傳輸過程的效能越高，可用以下指標(biāo)來表示。

a. 分壓線損率。該指標(biāo)體現(xiàn)了分電壓等級下元件的總損失情況，分壓線損率的高低直接影響地區(qū)線損的總損失率。分壓線損率的計(jì)算值采用分壓損失電量與供電量的比值，結(jié)果以百分比表示。

b. 線路損耗率。線路損耗率為元件損耗之一，線路損耗在總損耗中占有較大比重，以線路損失分析地區(qū)線損水平，一方面體現(xiàn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的合理性，另一方面可通過線路損失的大小，尋找差距，衡量降損空間。線路損耗率的計(jì)算值采用線路損失電量與供電量的比值，結(jié)果以百分比表示。

c. 變壓器損耗率。與線路損耗率相對，也是元件損耗之一，二者基本代表了整個(gè)地區(qū)的線損水平。變壓器損耗率的計(jì)算值采用變壓器損失電量與供電量的比值，結(jié)果以百分比表示。

電網(wǎng)線損的經(jīng)濟(jì)性能體現(xiàn)的是電力傳輸過程中的經(jīng)濟(jì)性，電力傳輸過程越經(jīng)濟(jì)，產(chǎn)生的損失越小，電網(wǎng)的線損越小?？捎靡韵轮笜?biāo)來表示。

a. 線變損比。從電網(wǎng)線損構(gòu)成看，線路損失占有比重一般大于變壓器損失，故線路損失的降低有利于電網(wǎng)傳輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性，采用線路損失電量與變壓器損失電量的比值來表征地區(qū)電力傳輸經(jīng)濟(jì)性能高低，即線變損比指標(biāo)。

b. 分壓容載比。容載比可衡量電網(wǎng)發(fā)展的裕度，為保證電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理及安全，應(yīng)保持各電壓等級的容載比在合理范圍內(nèi)，容載比越合理，電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性能越高。

c. 變壓器銅鐵損比。銅鐵損比是衡量變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的指標(biāo)，銅鐵損比即變壓器銅損與鐵損的比值，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，該指標(biāo)越接近于1，變壓器運(yùn)行越經(jīng)濟(jì)[5-7]。

2　指標(biāo)計(jì)算與權(quán)重

2.1　指標(biāo)計(jì)算

下面以選定的河北6個(gè)地區(qū)為例，對指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，采用極值函數(shù)法對評價(jià)矩陣歸一化[8-10]，限于篇幅，只給出線路損耗率的計(jì)算結(jié)果，見表1。

對線路損耗率指標(biāo)分析得知，該指標(biāo)類型屬于逆向型指標(biāo)，即指標(biāo)值越小越好，各分電壓等級指標(biāo)數(shù)據(jù)均是如此。因此，可分別擬定分壓指標(biāo)期望值，再采用極值函數(shù)法對各分壓指標(biāo)進(jìn)行歸一化，綜合考慮3個(gè)電壓等級的重要程度，得出綜合評價(jià)值。本次評價(jià)值考慮到3個(gè)電壓等級同有降損需求，影響因子相當(dāng)，故采用各電壓等級的綜合結(jié)果表征該指標(biāo)評價(jià)值。

表1　線路損耗率計(jì)算結(jié)果　%

2.2　分壓指標(biāo)權(quán)重

各地區(qū)分壓指標(biāo)，是基于理論線損計(jì)算結(jié)果計(jì)算得出的，從單一分壓指標(biāo)看很容易得到單位排序情況，但從多個(gè)指標(biāo)看，每個(gè)單位均在某一項(xiàng)指標(biāo)占有優(yōu)勢，綜合評比上無法直接得出優(yōu)劣排序結(jié)果。因此，對本節(jié)各指標(biāo)設(shè)定不同權(quán)重，再結(jié)合單一指標(biāo)評價(jià)值，計(jì)算某一單位的線性綜合評價(jià)值，以體現(xiàn)在多指標(biāo)中某一單位的綜合排序。

本文各指標(biāo)、類型及權(quán)重按表2設(shè)置。

表2　分壓指標(biāo)權(quán)重

正向類型：指標(biāo)值越大越好，分壓指標(biāo)越優(yōu)越。逆向指標(biāo)：指標(biāo)值越小越好。適度指標(biāo)：指標(biāo)值居于中間適度區(qū)間為最優(yōu)。本文所列銅鐵損比、容載比指標(biāo)，雖為適度指標(biāo)，但因其指標(biāo)值均超出適度區(qū)間，所以呈現(xiàn)單邊指標(biāo)類型，銅鐵損比呈現(xiàn)正向指標(biāo)，容載比呈現(xiàn)逆向類型。如銅鐵損比指標(biāo)，在計(jì)算結(jié)果中除35 kV的C、D區(qū)的銅鐵損比稍高以外，其他大部分地區(qū)的銅鐵損比均低于0.50，處于主變輕載運(yùn)行狀態(tài)，在這種情況下，各地區(qū)的銅鐵損指標(biāo)應(yīng)越靠近1越理想，所以該指標(biāo)在限定范圍內(nèi)按正指標(biāo)考慮。容載比指標(biāo)逆向，同理。

3　綜合分析

根據(jù)各分壓指標(biāo)評價(jià)值及以上分壓指標(biāo)權(quán)重設(shè)置，采用線性綜合評價(jià)方法對各單位綜合評價(jià)值進(jìn)行計(jì)算，排序情況見表3。

表3　分壓評價(jià)值及綜合排序　%

根據(jù)表3結(jié)果，各地區(qū)按分壓指標(biāo)權(quán)重計(jì)算值排序依次為：D區(qū)、F區(qū)、C區(qū)、E區(qū)、B區(qū)、A區(qū)。從指標(biāo)排序可以看出，排序第一的指標(biāo)，D區(qū)有3項(xiàng)、F有2項(xiàng)、E有1項(xiàng)，這也基本確定了各單位的排序基礎(chǔ)。

為了對比說明分壓指標(biāo)排序所闡述的問題，以及其與各地區(qū)固有條件的對應(yīng)關(guān)系，下面列出分地區(qū)理論線損率和固有條件綜合排序表。分地區(qū)固有條件綜合排序計(jì)算同本文的分壓指標(biāo)評價(jià)，不再贅述。

根據(jù)表3分壓指標(biāo)綜合評價(jià)與表4分地區(qū)理論線損率對比可得出如下結(jié)果。

a. D區(qū)理論線損率最低，排序第一，與分壓結(jié)果相呼應(yīng)。

b. A區(qū)、B區(qū)理論線損率與分壓排序情況總體一致，均排序在末兩位。

c. E區(qū)、C區(qū)、F區(qū)3個(gè)地區(qū)理論線損率與分壓總體情況排序位于居中位置，僅是E區(qū)與F區(qū)兩地區(qū)排序差異，從分壓綜合排序推算，F(xiàn)區(qū)理論線損率應(yīng)低于E區(qū)，有進(jìn)一步的降損空間。

由表3與表5對比，即分壓綜合評價(jià)表與固有條件進(jìn)行對比，得出如下結(jié)果。

表4　分地區(qū)理論線損率　%

表5　固有條件綜合排序　%

a. D區(qū)固有條件最優(yōu)，排序第一，分壓綜合排序也位列第一，兩項(xiàng)結(jié)果相互印證，符合結(jié)果印證關(guān)系。

b. E區(qū)、C區(qū)、F區(qū)3個(gè)地區(qū)對比情況差別不大，位于居中位置，該結(jié)果與表3和表4對比結(jié)果相同，僅是E區(qū)與F區(qū)排序?qū)φ{(diào)，分壓指標(biāo)排序上，F(xiàn)區(qū)有3項(xiàng)指標(biāo)排序末位，綜合對比發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)區(qū)分壓指標(biāo)實(shí)際低于E區(qū)，這與F區(qū)固有條件低于E區(qū)的結(jié)果相互印證，之所以綜合排序高于E區(qū)，是因?yàn)榫€變損比和線路損耗率2項(xiàng)指標(biāo)排序第一，這2項(xiàng)指標(biāo)不影響F區(qū)的固有條件，僅表征F區(qū)線路損耗低于其他地區(qū)。

c. B區(qū)固有條件排序末位，分壓綜合排序情況也比較靠后，符合結(jié)果印證關(guān)系。A區(qū)差別較大，固有條件上，A區(qū)占有優(yōu)勢，排序第2位，分壓指標(biāo)排序上卻在末位，從固有條件角度看，A區(qū)的理論線損率、分壓指標(biāo)均應(yīng)占有優(yōu)勢，在排序上有較大上升空間。

4　分析結(jié)論

根據(jù)2017年河北省電力理論線損計(jì)算結(jié)果，對河北6個(gè)地區(qū)開展了分壓線損指標(biāo)分析，分壓指標(biāo)體系包含效能和經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)各3項(xiàng)。數(shù)據(jù)來源包括：2017年全網(wǎng)理論線損計(jì)算結(jié)果、分地區(qū)理論線損計(jì)算分析報(bào)告、分地區(qū)計(jì)算結(jié)果匯總報(bào)表等。

根據(jù)本文分析及表6，結(jié)論如下。

a. 根據(jù)分壓指標(biāo)綜合評價(jià)，6個(gè)地區(qū)排序依次為：D區(qū)、F區(qū)、C區(qū)、E區(qū)、B區(qū)和A區(qū)。

b. 從固有條件結(jié)果看理論線損率：除A區(qū)外，其他地區(qū)固有條件和理論線損率排序是一致的，分別是D區(qū)、E區(qū)、C區(qū)、F區(qū)和B區(qū)。從固有條件看，A區(qū)的理論線損率應(yīng)低于E區(qū)，故有較大降損空間。

c. 從分壓指標(biāo)評價(jià)看理論線損率：第一段位為D區(qū)，排序均在首位；第二段位為E區(qū)、C區(qū)和F區(qū)，僅是E區(qū)與F區(qū)排序差異，從分壓綜合排序推算，F(xiàn)區(qū)理論線損率應(yīng)低于E區(qū)，有進(jìn)一步降損空間；第三段位為A區(qū)、B區(qū)，分壓及理論線損率排序情況總體一致，均排序在末兩位，從分壓綜合排序看， B區(qū)理論線損率應(yīng)低于A區(qū)，有降損空間。

表6　分析結(jié)果

d. 從固有條件看分壓綜合評價(jià)：第一段位為D區(qū)，排序均在首位；第二段位為E區(qū)、C區(qū)和F區(qū)，與分壓和理論線損率對比結(jié)果相同，僅是E區(qū)與F區(qū)排位對調(diào)，根據(jù)分析，F(xiàn)區(qū)分壓指標(biāo)實(shí)際低于E區(qū)，與固有條件結(jié)果相互印證；第三段位為B區(qū)，固有條件和分壓綜合排序均在靠后位置。A區(qū)差別較大，固有條件上占有優(yōu)勢，排序第2位，分壓指標(biāo)排序卻在末位，綜合第c條結(jié)論可以看出，A區(qū)的理論線損率、分壓指標(biāo)均應(yīng)占有優(yōu)勢，即A區(qū)有較大降損空間。

通過本文方法分析，可深入了解分地區(qū)理論線損的管理現(xiàn)狀，提出降損空間及方向，對提升線損管理水平，降低線損成本具有重要意義。