线损计算方法及降损措施研究

1、 摘要安全和降损是电力企业的两大主题，实际配电系统中的线损水平是衡量和考核供电企业生产技术和经营管理水平的一项重要综合指标，有效降损也是提高企业经济效益的重要手段和有效途径。本文从实际需要出发，在介绍线损理论计算方法与降低线损的管理和技术措施的基础上，结合实际配电系统进行了线损分析和研究，算例部分全部采用实际系统参数和实际运行数据，并提出了针对该配电系统降低线损的技术措施和改进方案，对提高供电企业的经营管理水平和经济效益具有明显的理论和现实意义。本文首先对线损计算方法进行了研究，然后介绍了降低线损的管理措施和技术措施，最后针对某供电企业配电系统的理论线损进行了专题研究，并与实际运行情况相对照，

2、提出了降低该系统线损的具体措施。关键词：电力系统，线损计算，降损措旌ABSTRACTFor electric utilities，security and reducing line loss are the main concerns，and the lineloss is an important technical index for assessing their technique and management levels，moreover,in practical operation reducing line loss is also all effective measure

3、 and approachfor improving the economic benefitsAiming at reducing line loss，firstly，this paperinvestigates the theory and measurements about line loss，and then proposes a scheme that isbased on a practical project in author's utility and adopted practical parameter and dataThevalidity and merit

4、 of this scheme and the cost of power supply are provedThis paper discusses the origin of line loss and its analyzing method，compares themeasurement for reducing line loss in practical distribution network and factors influencingthe variation of line loss，and investigates the theory using for analyz

5、ing line loss，Afterstudying a practical distribution network by applying the theoretic and comparing with thepractical operation experiences，this paper proposes some particular measures and approachesfor reducing the line loss of this practical distribution networkKEYWORDS：power system，line loss ana

6、lysis，measure for reducing line loss 第一章绪论11研究背景现代社会中，电能是一种使用最广泛的能源。在世界能源日趋紧张的今天，各国都充分认识到了降低电能传输损耗的重要性。电网的线损率既是电力系统一项重要的技术经济指标，用来综合衡量电力企业的管理水平，也是国家电力工业发达的重要标志之一。电力系统中发电厂生产的电能是通过电网的输电、变电和配电环节供给用户的。在输送和分配电能的过程中，电网中各元件，变压器、输电线路、补偿和调整设备以及测量和保护装置，都要耗费一定的电能。在给定的时间段内，电网所有元件中产生的电能损耗称为电网的线损电量，简称线损并记作鲋。通常，线损是

7、用电度表计量的“总供电量”和“总售电量”相减得到的，我们把线损电量占供电量的百分数称为线损率，即： 线损率= 供电量在电网的实际运行中，用电度表计量统计出的供电量和售电量之差得到的线损电量，称为统计线损电量，相应的线损率称为统计线损率。在统计线损电量中，有部分是电能在输、变、配电过程中不可避免的，其数值由相应时段内运行参数和设备参数所决定。其中主要包括：与电流平方成正比的变压器绕组和输电线路导线中的电能损耗；与运行电压有关的变压器铁芯、电容器和电缆的绝缘介质损耗以及电晕损耗等，这部分损耗电量习惯上称为“技术线损电量”，它可以通过理论计算得出，所以又称为理论线损电量。统计线损的另一部分是由于管理

8、工作上的原因造成的，这部分损失电量习惯上称为“管理线损电量”。由于统计线损电量包括了“管理线损电量”部分，因此统计线损不一定能真实反映电网的损耗情况；并且由于电网的结构、电源类型和布局、负荷性质及负荷曲线等均有很大的差异，所以各地区不同电网的线损率也是不同的。因此，一般不能像同类型的发电设备有相同的考核指标一样，用统一规定的某个标准值作为衡量和考核各个电网线损的指标。这就为各个电网线损的“可比性”带来困难。一般只好通过理论计算求出电网的理论线损率，再与统计线损率进行比较，两者应是相符或接近的。如果计算准确而两者又相差过大，则说明管理线损部分过大，线损管理工作中存在需要改进的地方。理论线损计算工

9、作，除对加强线损管理及制定合理线损考核指标有重要的作用外，对降低损耗的各种技术措施方案进行技术经济比较和考核各种降低损耗的实际效果等也是很重要的。通过计算，可以基本上知道电网中损耗的构成情况，如理论线损占多少，不明线损占多少，电网中各级电压电网损耗占多少，各元件损耗是多少，以便掌握总的情况，有利于针对性地对线损分级、分压、分区管理。尤其在对需要增加投资的降损措旌进行各种方案的技术经济比较时，更应该进行较准确的理论线损计算。由上述可知，线损率是电力系统一项重要的技术经济指标，是综合衡量电力企业管理水平的重要标志之一，特别对供电企业来说，它是一项主要的技术经济考核指标。另外，配电网线损计算对配电网

10、的无功优化、电网技术改造以及电力市场成本电价的计算都有着十分重要的意义。因此，对配电网理论线损计算进行研究显得十分重要。12研究现状线损的理论计算目前国内外己有许多比较成熟的计算方法【l】，现有配电网的特点和数据采集方式决定了其理论线损计算只能采用近似和简化的方法，如平均电流法等。传统方法为了适应当时的手工计算条件，采用了过于简化的计算模型和处理方法，以尽量简化计算过程。随着计算机及其应用技术的发展，以及供电企业对线损管理要求的不断提高，计算方法的精确性和输出结果的丰富性逐渐成为人们对线损计算方法的迫切要求。目前，配电网线损的计算方法主要分为两类：一是依据网络主要损耗元件的物理特性建立的各种等

11、值模型算法；二是根据馈线数据建立的各种统计模型和神经网络模型等。其中等值模型算法应用较为广泛。这些方法在一定程度上满足了现场的需要。由于电网结构、计量设备和计算平台等方面的原因，计算的基本思路是在对原始的配电网结构进行尽量简化和配电网所采集的运行数据较少的情况下，进行尽量精确的计算。这一思路导致算法主要从数据模型的准确性、数学方法的精确性上进行不断改进，因而这类理论线损计算的方法己经发展的比较完善。但是，原始资料不准确所带来的误差依旧是不能忽视的问题。经研究发现，在配电网线损计算中产生误差的原因主要包括：原始资料不准确，针对馈线制定的数学模型不十分准确，以及数学方法和计算机计算出现舍入误差等。

12、大量分析表明，原始资料不准确是主要原因。对于线损计算来说，原始数据包括两大类，一类是有关电网结构的元件参数及结线方式，另一类是有关电网运行的数据，包括电流、电压、功率因数、有功、无功等。元件参数一般比较准确也较容易获得，但在分析计算的线路段内网络各节点的电压和负荷曲线、有功功率、无功功率随时问而变化，补偿设备的运行方式也经常发生变化，随机性很大，使得线损问题一直未能得到很好的解决。国外在配电网建设方面的发展相比于国内，要先进很多。在配电网自动化以及高级应用软件方面，国外研究的热点是网络化、集成化、智能化。对于线损计算，国外现在研究的重点多是对线损的分析和降损措施与方法研究，如：以降低线损为目标

13、的配电网网络重构、无功优化、补偿电容投放位置的确定等问题，专门研究传统意义上的线损计算方面的文章并不多。近年来提出的一些新方法主要有模糊理论逼近法、负荷统计学方面的聚类法等。线损的理论计算在不断改进、不断完善。不同地区的配网结构特点不同，负荷性质不同，可能获得的数据也不同。本文算例中某供电公司配网系统是一个供电距离长、供电量大的电力系统，根据长期运行的经验和对实际系统的了解，来研究合适的理论线损计算方法及其降损措施，应该能够取得突出的成果。13本文的工作在对近年来国内外发表的学术资料，以及现有电力系统分析研究基础之上，本文主要作了以下工作：(1)概括性介绍线损的技术和管理工作；(2)介绍了降低

14、线损的技术和管理措施；(3)介绍了电网理论线损计算方法；(4)以某供电公司电网为实例，进行理论线损的计算分析；(5)在理论线损计算的基础上，提出了针对实际配电网降低线损的切实可行的方法，并在实际系统中得到了应用。第2章 配电网线损的计算基础21线损的构成和分类电力系统中发电厂生产的电能是通过系统中的输电、变电和配电环节供给用户的。在输送和分配电能的过程中，电网中各元件(变压器、输电线路、补偿设备以及测量和保护装置等)都要消耗一定的能量。电能损耗鲋(kWh)是一定时间内有功功率损耗对时间的积分，即：一个供电地区或电网在给定时段(日、月、季、年)内，输电、变电、配电各环节中所损耗的全部电量称为线路

15、损耗电量，简称线损电量或线损。线损电量中的一部分，虽然可以通过理论计算来确定，但它的全量却无法准确得知。因此，在电网的实际运行中，线损电量通常是根据电度表计量统计的供电量和售电量之差得到的，通常被称为统计线损电量。在统计线损电量中，有一部分是电能在输、变、配过程中不可避免的，其数值由相应时段内运行参数和设备参数所决定。其中主要包括：与电流平方成正比的变压器绕组和输电线路导线中的电能损耗；与运行电压有关的变压器铁芯、电容器和电缆的绝缘介质损耗以及电量损耗(空载损耗)等。这部分损耗电量习惯上称为“技术损耗电量”，它可以通过理论计算得出，所以又称为理论线损电量。统计线损的另一部分是由于管理工作的原因

16、造成的，它包括：各种各样的电度表综合误差、抄表不同时、漏抄及错抄错算所造成的统计数值不准确；带电设备绝缘不良引起的漏电、无表用电和窃电等造成的损失电量，这部分电量习惯称为“管理线损电量”。·本文主要是对配电网理论线损电量的计算方法进行研究。线损理论计算是以收集并掌握电网的结构参数和运行参数为前提的，并且考虑到某些元件的损耗所占比重极小和计算简单方便，一般只计算：配电变压器电能损耗、并联电容器损失电量、低压配电线路损失电量、接户线损失电量、电度表及其它仪表设备损失电量，其它损耗不列项计算。22配电网线损计算需要的原始数据一般说来，配电网有三个电压等级：35kV_一1lOkV高压配电网，

17、6kV一10kV中压配电网，220V一380V低压配电网。国内35kV及以上电压等级的高压配电网系统的结构和参数一般基本齐全，负荷数据可以实时测量，可以采用基于潮流的计算方法计算线损。仁10kV的中压配电线路结构复杂、分布面广，一般线路上的负荷点无表计，即使有表计，由于人员的技术水平和管理水平参差不齐，表计记录的准确性和同时性无法保证，这样不具备电力系统结构与参数的准确数据库，无法获得各个时刻的负荷数据，也就无法采用35kV及以上电压等级线损的计算方法。供电企业所属的04kV低压配电线路，由于原始资料严重缺乏，很难进行有效的线损计算。配电网理论线损计算所需要的资料可分为两部分：一部分是与配电网

18、的结构有关的设备参数资料；另一部分是配电网的运行数据。结构参数一般很少变化，实际计算时可认为是已知的；运行数据是代表日旺24h内电流、电压、负荷曲线等等，它们都是变量，要取它们的完整数据是很困难的。因此，除采用合理的计算方法保证计算精度外，还要设法收集有关原始数据，以满足计算的需要。(1)设备参数各段线路的导线规格、长度、电阻、电抗值；配电变压器、电容器、电抗器等的铭牌资料(配电变压器的台数及额定数据)；配电系统中常有的小电源(小水电、小火电)和电网主接线图。(2)运行数据代表日负荷记录，一般应有小电源、变电站、线路等¨24h整点运行时发电、供电、输出、输入的电流、功率、电压、功率因

19、数以及全天电量记录(功率、电量均包括有功和无功)；根据代表日内正点抄录的负荷，并认为每小时内负荷不变，绘制日负荷曲线；运行方式的资料(包括潮流、负荷)；计算期间首端抄见的供电量及配电二次侧总表的抄见电量或负荷的记录；计算期间各有关设备的实际运行小时数；大用户专用高压配电线路、专用配电变压器高压侧或低压侧的24h负荷电流、电压、功率、电量、功率因数抄表记录。必须指出，对于配电网的线损计算，要求原始数据收集整理的工作量很大，所以，线损计算方法应该考虑到使用尽可能少的必要的运行和结构数据，而又满足计算准确性的要求。23线损计算代表日的选取代表日合理选取对改善计算精度有一定帮助。代表日选取应遵循如下原

20、则【7】：电网的运行方式、潮流分布正常，能代表计算期的正常情况；代表日的日供电量接近计算期(月、季、年)的平均日供电量；绝大部分用户的用电情况正常；气候情况正常(非异常气候，气温接近计算期的平均温度)。同时，还规定：代表日负荷记录应完整，能满足计算需要，一般应有厂、变电所、线路等旺24h整点的发电、供电、输出、输入的电流、电压及全天电量记录。对于配电网来说，代表日的数据主要是变电所馈线出口处的24h整点电流值和全天电量的记录。由于代表日与非代表同之间，在馈线运行数据上总有差异，必须对代表日及其代表时段进行仔细筛选、划定，才能避免由于采用不适当的代表日所引起的误差。在以往进行理论线损计算时，代表

21、日的选取是逢5取样，即选每月的5、15、25日3天作为代表日计算当月的线损，这样选代表日也有不足之处。例如：无法考虑一些特殊日期的用电情况，如节假日、馈线限电日等。鉴于此，提出一种较为合理的代表日提取方法【8】：首先将记录时段缩小为一星期，再增加一些特殊用电日的记录值，在此基础上进行代表目聚类分群，然后从每一群中，任取一天的记录作为该群的代表数值，从而可筛选出较符合实际的代表日记录。代表日聚类分群使用Q型分群法【9】，其基本步骤：首先确定代表日的均方根电流X1、日有功电量X2、日无功电量X3作为自变量形成原始数据矩阵：其中11为所选代表日的天数，然后利用：计算出X矩阵中行向量的相似系数，根据相

22、似系数的大小判定出接近的代表日。通过找出每一群中与均值最为接近的代表日及每一群的代表时段，为今后确定代表日及代表日时段提供指导。24配电网络元件的损耗计算241配电变压器电能损耗的计算从计算电网线损的观点出发，配电变压器可分为以下两类【10】：一类是由用户负担配电变压器电能损耗的专用配电变压器，其中有的在高压侧计量，则用户配电变压器的电能损耗电量己包括在用户的表计电量中，有的在低压侧计量，则需由用户的表计电量加上配电变压器电能损耗电量，这一类配电变压器电能损耗电量都己计算在电网的售电量内，所以在线损计算时不必再计算它们的损耗电量。另一类是由供电企业负担配电变压器电能损耗的公用配电变压器，这一类

23、配电变压器电能损耗电量是需要逐台计算的。因此，在计算以前必须查清这两类配电变压器的性质、容量和台数。下面所讨论的都是指公用配电变压器损耗电量的计算。配电变压器损耗电量也是对每一条lOkV配电线路进行计算的。由于公用配电变压器的数量一般很大，要在代表日对每台变压器都进行24小时负荷电流的实测是很难做到的，只能实测少数配电变压器的负荷电流，并采用简化方法来计算全部配电变压器的损耗电量。计算步骤如下：变压器的有功功率损耗分为铁芯损耗(也叫固定损失)和绕阻电阻中的损耗(可变损失)两部分。下面分别计算：(1)计算配电变压器的固定损失电量计算配电变压器固定损耗电量时，各台配电变压器的空载损耗数据可以从配电

24、变压器的技术档案或根据制造厂提供的产品目录中查到或通过空载试验确定，因此1条 lOkV配电线路上所带的配电变压器在代表日的固定损失电量为：式中必。：第k台配电变压器的空载损耗(w)。n：一条lOkV配电线路上所带的公用配电变压器的总台数。(2)计算配电变压器的可变损失电量配电变压器的日可变损失电量可按下式计算：鲋=叱，I(等)F×24×10。3 (2-5)k=l 式中叱。和t，。分别是各台配电变压器的短路损耗和额定电流，这两个数据可以从配电变压器的技术档案、手册或产品目录中查到。L。占和F是配电变压器的最大负荷电流和损失因数，这两个数据是需要加以合理确定的。配电变压器的最大

25、负荷电流L神可以用以下三种不同情况来确定：1)供电企业为了保证配电变压器及低压网络的安全运行和电压质量，经常在日晚高峰负荷时轮流测量各台配电变压器低压侧的最大负荷电流。如果能在代表日前的较短一段时间内(例如半个月或一个月或更长一些，视配电网负荷的变动情况而定)，对全部公用配电变压器能轮流测量一遍，则由于配电变压器的最大负荷电流在一个时期内不致有较大变化，因此，这些最大电流基本上可以代表配电变压器在代表R的最大电流，并把这些最大电流作为计算各台配电变压器的代表日损失电量的最大电流。2)如果只有较长时期内(例如半年或一年)的最大电流实测记录，则只能按照这些最大电流来计算各台配电变压器的损失电量。当

26、然，这样的计算结果对代表日实际可变损失电量的误差可能大一些。3)如果连续较长时期内的最大实测电流记录也不全，则与lOkV高压配电线路损失电量的逐点分段计算方法相对应，可把各台配电变压器按照它们的容量分配到的计算用最大电流L砒乘上一个修正系数K作为计算可变损失电量的最大电流值。修正系数K可按以下方法确定：在代表日或平时选几条有代表性的lOkV高压配电线路，在白天或夜晚高峰负荷时，实测这几条高压配电线路始端的电流和所接配电变压器的负荷电流，算出每条线路的比值，雌。k，这里k。是每条线路上高压用户和专用及公用配电变压器最大电流的总和，L。，是线路始端的最大电流。所选的各条线路的这个比值的平均值，即是

27、修正系数K的近似值。按照各负荷点的计算用最大电流L砒和修正系数K，则可确定计算配电变压器可变损失电量的最大电流乙。且=慰乙。由于在第三种情况下各台配电变压器的计算用最大电流都是假定按照它们的容量成正比分配的，所以式(25)对每台配电变压器的f鲁)或f粤)是一个常数。、。c4， 、J，式(25)中的损失因数F，可根据代表日各典型配电变压器的24小时负荷电流实测记录来计算。先计算出各台典型配电变压器的损失因数，并把典型配电变压器分成供照明用电、照明和动力合用、动力用电等几类，再求出各类型配电变压器损失因数的平均值，作为各类型配电变压器计算用的损失因数。(3)计算公用配电变压器在代表日的损失电量根据

28、以上所述，一条lOkV配电线路上所带的公用配电变压器在代表日的损失电量可按下式确定：疗广， 、， 1AA=M+鲍=I必，l+峨，。等)F I×24×103 (2·6)k=l L J按变电所出线和按管理单位将相关的lOkV配电线路上所带的配电变压器的损失电量总加起来，就可以得出所要求的配电变压器在代表日的损失电量。242并联电容器损失电量的计算并联电容器的日损失电量按下式确定：AA=Qc×tgSx24(kwh) (27)式中：Q代表日电网中投入运行的并联电容器的总容量(kw)；t98为电容器绝缘介质损失角的正切值。243低压配电线路损失电量的计算对于公用变

29、压器，其低压线路产权属于供电公司，低压线路的范围是从公用变压器的04kV出线首端至电表箱处，包括04kV和022kV线路。低压配电线路错综复杂，分布面广，又往往缺乏完整、准确的线路参数和负荷资料，所以要详细精确的计算其损失电量很困难，一般采用近似的简化方法。以下这种方法是和计算配电变压器的可变损失电量相对应的。如前所述，配电变压器的计算用最大电流，是根据高压配电线路始端实测的最大电流并按照各台配电变压器的容量成正比分配确定的，所以低压配电线路的损失电量也是按照各条高压配电线路上每台配电变压器的低压配电线路逐台进行计算的，而且每台配电变压器低压侧出口的最大电流乙。树，就是由配电变压器的计算用最大

30、电流乘上变压器的变比得到的。很明显，对相同容量的配电变压器，它们的计算用最大电流是相等的，它们所属的低压线路始端的总电流也是相等的。对于一台配电变压器的低压配电线路来说，影响它损失电量的因素很多，例如：(1)低压配电线路可能不只向一个方向供电。一般配电变压器的容量越大，低压配电线路的供电方向数也就多一些。如果低压配电线路的供电方向数为N，则低压线路每一方向始端的电流平均值将为L。材。各种不同容量配电变压器低压线路的供电方向数，可以根据配电变压器低压线路图资料进行统计分析，取其平均值得出。(2)实际上低压线路每一方向始端的电流并不相等，因此在计算低压配电线路的损失电量时，需要乘上一个修正系数K1

31、。(3)低压线路的结构对它的损失也有影响。例如对单向两线制线路，则相线和中性线的截面一般相同，相线和中性线的电流也相等，所以这种单相线路的能量损失是一根导线能量损失的两倍。如果是三相四线制线路，则中性线的截面比相线截面为小，中性线中的电流也比相线中的电流为小，这种线路的损失电量约为一根相线损失电量的35倍。(4)低压配电线路的损失电量又与各个方向上低压线路的负荷分布有关，如果按照每一方向上平均的始端电流和每一方向的线路电阻计算损失电量时，还应该加以修正，即乘上修正系数K2。修正系数Kl和K2，可以根据平时对各种容量配电变压器的低压线路进行实测的负荷数据，通过计算来确定。修正系数K1可按照下列经

32、验公式确定：K1=l+014Kbp+O14Kb2p (28)式中：瓦。根据平时对配电变压器各供电方向的低压线路电流实测数据所确定的不平衡系数。=气予(29)式中k。、Im；。、Ipj是配电变压器各供电方向的低压线路始端电流的最大值、最小值和平均值。修正系数K2一般可取03一O5。当低压线路始端线段上的负荷分布较末端线段上的负荷分布重时，取03，反之取O5。根据以上所述，一台配电变压器所属低压线路的日损失电量可用下式表达： ， 、2 她=24x10qM【警)墨恐F (210)式中M为考虑低压线路结构的正常数，对单相两线制线路，M=2，对三相四线制，M=35；N为低压线路的供电方向数；k材为配电变

33、压器低压侧的计算用最大电流；R州为同容量配电变压器低压线路每相导线总电阻(按照低压线路各分段的长度和导线电阻算出的总电阻)的平均值；K1为考虑各供电方向上始端电流不等的修正系数；K2为考虑每个供电方向线路上负荷不均匀分布的修正系数；F为同容量配电变压器低压线路的损失因数平均值，根据典型配电变压器低压线路的实测负荷数据来确定。求得了各台配电变压器所属低压线路的日损失电量以后，就可以算出全部低压线路的日损失电量。244接户线损失电量的计算接户线是从低压配电线路上引接到用户电度表的那部分引线。接户线所损失的电量一般在电网的总线损电量中所占的比重是很小的(通常小于1)，所以可以按粗略的方法计算。接户线

34、的损失电量与它所用的导线型号、长度及所通过的电流有关。为了简化计算，往往把接户线分成单相两线和三相四线两类，每类又可以按电流大小分成几类，通过对各类接户线的典型实测、计算和统计，可以得出单位长度(例如每百米或每公里)接户线单线长的平均损失电量。利用这种典型数据和接户线单线总长度的统计资料，即可推算出接户线的总损失电量。245电度表及其它仪表设备损失电量的计算一般电能表电流线圈中的电能损耗要比电压线圈及铁芯中的电能损耗小得多，所以在计算电能表的损耗电量时，可取空载损耗的上限，以考虑所忽略的负载损耗。对于单相电能表，一般空载功率损耗不超过15W，所以一个单相电能表每月损耗的电量为lkWh，对于两元

35、件的三相电能表可取为2kWh。各种测量仪表或电磁型继电器等装置的电压线圈所消耗的功率一般不大于5W，某些自动记录仪表的电压线圈所消耗的功率可能达到6W或13W。每个电流线圈满负荷时所消耗的功率一般不大于lW，某些自动记录仪表的电流线圈满负荷时所消耗的功率也可能达到6W。每台电流互感器中的功率损耗平均不超过2050w。电压互感器的损耗主要是空载损耗，它和互感器的型号和容量有关。对于一般的电磁式电压互感器，它的空载损耗大约为其容量的10。某些电网线损理论计算表明，电流互感器、电压互感器、电磁式互感器以及测量仪表中的总损耗电量仅占总线损的01籼4，所以一般可以忽略不计。 第三章配电网线损计算方法10

36、kV及以下电压配电网中电能损耗的计算，比35kV及以上电压的配电网中电能损耗的计算复杂很多。这主要是由于配电网中元件数太多，每个元件上的运行数据具有一定的随机特性，收集这些运行数据(负荷资料)是相当困难的。从这个意义上讲，准确的线损计算比在电力系统确定的运行方式下稳态潮流计算还复杂。因此，配电网在线损计算方法上是以尽量减少原始资料的收集范围为指导思想，通过合理的简化和近似，来计算配电网中各元件存在的电能损耗及其变化。配电网具有闭环设计，开环运行的特点，因此实际运行中的配电网多呈辐射状，而配电网中要详细收集和整理各负荷点的负荷资料及元件运行数据是非常困难的，也缺乏进行潮流分析所需的负荷数据。一般

37、来说，馈线出口均装有电流表、功率表，可以获取馈线出口代表日24h正点电流。因此，均方根电流法【u】是10kV及以下电压等级的配电网中最常见的理论线损计算方法，另外也可根据计算条件和计算资料，采用平均电流法(形状系数法)、最大电流法(损失因数法)、等值电阻法、电压损失法等方法进行计算。31均方根电流法在进行配电网线损计算时，需收集沿线各节点的负荷。由于配电网节点数多，负荷在不同时段的变化又比较大，运行数据根本无法全面收集。为尽量减少运行数据的收集量，同时又不影响线损计算的精度，一般作如下假设：(1)各负荷节点负荷曲线的形状与首端相同。(2)各负荷节点功率因数与首端相等。(3)忽略沿线的电压损失对

38、能耗的影响。(4)负荷的分配与负荷节点装设的变压器额定容量成正比，即各变压器的负荷系数相同(负荷系数为通过变压器的视在功率与其额定容量之比)。设电网元件电阻为尺，通过该元件的电流为，当电流通过该元件时产生的三相有功功率损耗为：P=312R (3一1)则该元件在24h内的电能损耗为：2皂幽=3 lf2尺dt (3-2)JO电流I是随机变量，般不能准确获得，如把计算期内时段划分得足够小，则可完全达到等效。一般电流值是通过代表日24h正点负荷得到的，设每小时内电流值不变，则全日24h元件电阻中的电能损失为：AA=3(矸+丘心圪)Rxl0。=3x 24I孑Rxl03或A,4=31R·txlo

39、q (33)式中：，为均方根电流(A>；R为元件电阻(Q)，t为计算期小时数(h)(计算代表日电能损失t=24)。I彳=障当负荷代表日24h正点实测的是三相有功功率、24， ， 3巧=古警， 一I西一(3-4)无功功率和线电压时，则：(35)(36)式中：Pt，Qt为正点时通过该元件电阻的三相有功功率(kW)和无功功率(kvar)；Ut为与Pt，Qt同一测量端同一时间的线电压(kV)。当24h实测量值是小时有功电量、无功电量以及测量点平均线电压时，则：， 一I il一(37)式中：厶为小时有功电量(kWh)，AQt为小时无功电量(kvarh)，为平均电压(kV)。32均方根电流法与其它线

40、损计算方法的比较321平均电流法(形状系数法)平均电流法【121是利用均方根电流与平均电流的等效关系进行能耗计算的方法。因为用平均电流计算出来的电能损耗是偏小的，因此要乘以大于1的修正系数。令均方根电流与平均电流之间的等效系数为K，称为形状系数，其关系式为K=等(38)式中：L，、毛为代表日负荷电流的平均值(A)；厶为代表日的均方根电流(A)。K值大小可按下式计算：K2=1a+(矿(半1)-a)2 (LJ-，、Y)式中：a为最小负荷率，它等于最小电流Imh与最大电流，姗。的比值。代表日损耗电量计算根公式为：AA=31。2，K2Rtxl0。3 (310)322最大电流法(损失因数法)最大电流法【

41、B】是利用均方根电流与最大电流的等效关系进行能耗计算的方法。与平均电流法相反，用最大电流法计算出的损耗是偏大的，要乘以小于1的修正系数。令均方根电流的平方与最大电流的平方的比值为F，称为损失因数，其关系式为，=舌或易=巳F (311)引入形状系数K后，也可利用K值求得F值弓=2，K2=矗F或，=鲁K2可得鲋=3巳职·txl0。3 (312)式中：k为代表日最大负荷电流(A)；L为代表日负荷电流的平均值(A)。323等值电阻法等值电阻法【14】的理论基础是均方根电流法。因10(6)kV配电网络节点多、分支线多、元件也多，各支线的导线型号不同，配电变压器的容量、负荷系数、功率因数等参数和

42、运行数据也不相同，要精确的计算配电网络中各元件的电能损耗是比较困难的。因此，在满足实际工程计算精度的前提下，使用等值电阻法计算配电网络的电能损耗具有可行性和实用性。在额定电压为lO(6)kV架空输电线路的导线电阻中，功率损耗计算公式为：AP：3yJ趣(313)Z_一I l式中：、足为第i段线路上通过前龟流(A)和该段的导线电阻(Q)；m为该条配电线路上的总段数。由于各段线路上的运行数据不容易采集到，因此，可以假设一个等值的线路电阻足。在通过线路出口的总电流七产生的损耗，与各段不同的分段电流通过分厶段电阻足产生损耗的总和相等，即：P=3P足=3晦R。式中：R。为配电线路的等值电阻，可按下式计算R

43、·=彳争R=等密母U2(314)(315)实际上，用上式计算等值电阻不仅要求提供网络结构参数足，还要求提供运行数据(或卑、Q)，收集和整理这些数据和资料的工作量是相当大的。在计算要求不太高的情况下，可以对式(315)进行简化，即假设：(1)负荷的分布按负荷节点装设的配电变压器额定容量成正比(即认为各配电变压器的负荷系数相等)；(2)各负荷点的功率因数相等；(3)各节点电压相同，不考虑电压降。式(315)可简化为：R-=(乎莆+砰)咫(K，)2局Rr=疏·局s南·=学生×10。3 (3-18)依照上述假设，即各配电变压器节点电压U相同，不考虑电压降(U：)

44、，则：Rer=U2 y AP矗x103(319)式中：Rr为公用配电变压器的等值电阻(Q)，3Pk为第i台公用配电变压器的额定短路损耗(kw)，为第i台公用配电变压器的绕组电阻(Q)，11为该条配电线路上的配电变压器总台数。配电变压器的总损耗为：AA=3巧2Rr·txloq+钱v·t (3-20)一式中：必F为该条配电线路公用配电变压器的铁损总合(kW)。厶综上所述，均方根电流法是线损理论计算的基本方法，其它几种方法均是在均方根电流法的基础上衍生出来的。这些方法各具特色，其中，平均电流法和最大电流法是利用相应平均电流、最大电流与均方根电流的等效关系来进行能耗计算的，虽然只需

45、收集平均电流或最大电流，但利用形状系数和损失因数进行修正时存在一定误差，不能保证计算的精度要求，所以多见于手工计算中。等值电阻法是基于均方根电流法推导而来的，它将配电网的可变损耗等价为两个等值电阻上的损耗，避开了配电网结构上的复杂性，而且等值电阻法还根据实际电网中负荷的变化情况对这两个电阻进行修正，因此精度较高。这种方法只需要配电网首端的运行记录，同时收集和整理原始资料的工作也大为简化，因此是610kV中压配电网线损计算的有效方法。33影响理论线损的技术因素理论线损分析计算可以为配电线路的改造以及优化配电网的运行提供决策依据。本节介绍这些分析方法。(1)导线电阻对线损的影响一方面，可以通过增大

46、导体截面，降低线路电阻(更换导线、加装复导线或架设第二回路)从而减少线损；二是通过优化线路，缩短线路长度减少线路总电阻，从而降低线路损耗。若负荷不变，在不同线路电阻条件下年减少的电能损失为：AL=3×876x12(足一足) (321)式中：址为年减少的电能损失，kWh；I为负荷电流，A；R为改造前线路电阻，Q；兄为改造后线路电阻，Q。(2)线路运行电压对线损的影响负荷一定的条件下，线路的电流与线路运行电压成反比，适当提高运行电压可以降低线损。提高运行电压后年减少的电能损失：AL=Lx”(3-22)式中：址为年减少的电能损失(kWh)；L为在原来运行电压下的年线损电量(kWh)；U为原

47、来的线路运行电压(V)；以为提高后的线路运行电压(V)。(3)功率因数对线损的影响如果提高线路的功率因数，则可以减小线路中的无功功率，从而降低线损，提高功率因数后年减少的电能损失：址=L×(，一等) (323)式中：AL为年减少的电能损失(kWh)；L为在原功率因数下的年线损电量(k矾)；龋为原来的功率因数；砭为提高后的功率因数。(4)变压器型号对线损的影响新型变压器的短路损耗和空载损耗己经大大降低，更新老旧变压器成为降低线损的重要措施制之一(见表31)。表31不同型号变压器损耗对照SL S9容量降低总损耗空载损耗短路损耗空载损耗短路损耗100 054 210 029 15 0862

48、00 090 360 048 26 142630 216 920 12 62 4061250 380 162 195 12 60534本章小结计算配电网理论线损的方法有等值电阻法、均方根电流法、平均电流法、最大电流法、等值电流法、节点功率等效法以及潮流法等。从上面的讨论可知，由于平均电流法和最大电流法只利用了几个运行数据，只能够对理论线损进行比较近似的估计。而其它方法，如等值电阻法、均方根电流法、等值电流法、节点功率等效法以及潮流法等所需计算数据相同，其计算的精度基本一致，但计算精度与平均电流法和最大电流法相比已经得到大大提高。 第四章降损措施41电网降损管理措施线损率是衡量电力企业管理水平的

49、一项重要指标，为切实降低损耗，供电企业应建立健全线损管理责任制，加强指标管理、用电管理、计量管理、明确各管理部门的职责，并落到实处。以近期线损理论计算值和前几年线损统计值为基础，根据影响线损率升、降的许多因数进行修正，制定适合本单位具体情况的线损计划指标，作为考核、评价本单位生产任务和经济效益完成好坏的依据。线损管理部门要认真收集资料，统计要及时，数据要正确，以便对线损定期定量分析，弄清线损升降的原因1、电网网损中的输、变电线损应分压、分线进行，配电线损的分析应分线(片)、分台变(区)进行，并分别与其相应的线损理论计算值进行比较，以掌握线损电量的组成，找出薄弱环节，明确主攻方向。2、按售电量构

50、成分析线损，将无损用户的专用线路，专用变压器以及通过用户的转供电、兜售电等相应的售电量扣除后进行统计分析，以求得真实的线损率。3、分析供、售电量不对应对线损波动的影响。4、健全营业管理分级考核，严格岗位责任制，并制订相应的奖惩办法，调动职工的积极性。5、加强营业普查，查偷漏，查卡、帐、票、证及底册与电能表度数，查电压和电流互感器变比，查电能表接线，杜绝无表用电。对抄表人员的管辖范围实行定期轮换，对用户实行两人抄表，以削弱人情电、关系电的产生。6、加强电力法等电力供应与使用有关法规的宣传，使广大用户知法守法。一方面要让用户知道电是一种商品，是国家财产，用电必须交费，窃电是违法行为，另一方面还要坚

51、决取缔以电谋私，以权谋电的各种权力电行为。7、定期开展线损分析会，及时掌握线损完成情况，对存在的问题提出解决办法。8、严格抄、核、收制度，杜绝漏抄、估抄或不抄现象的发生，认真执行抄表复核，加强内部监督，电费回收要及时。9、加强计量装置管理，合理计量配置，正确计量接线，尤其对配有电压、电流互感器的二次接线一定要连接正确可靠，端头螺丝拧紧，对铜、铝导线，连接一定要选用过渡线。10、配变台区各路出线漏电保护器要保证完好投运，一是保证农村低压线路安全运行，二是避免个别用户绕过计量表挂在架空线上利用一线一地进行窃电。42电网降损技术措施在搞好线损管理的基础上，采取行之有效的技术措施是降低电网电能损耗的重

52、要途径，供电企业从实际情况出发，要认真搞好电网规划建设、调整网络布局、电网升压改造、简化电压等级、合理调整运行电压、缩短供电半径、减少迂回供电、换粗导线截面、更换高能耗变压器、增加无功补偿容量等24粕】。421电网升压改造电删升地改建是瑁征用电负荷瑁长，造成线路输送答量个够或看能耗过大，以及为了简化电压等级所采取的技术措施。当输送负荷不变时，电网升压改造后的降损节电效果按下式计算P：要×10。3 (4-1)“令S2Rxl0-3=1电网升压前： 必2去电网升压后： 必2去使(41)中：吼：为电网升压前的额定电压；：为电网升压后的额定电压。申网升压后降低负载损耗百分率为1 1 姚=乎。=

53、睁x100 件2，诉，电网升压后降损节电量为舭Mf-L盗v2,-·式(43)中：A,t为电压升压前的线路损失电量。电网升压后负载损耗降低百分率Ap，如表41。表4-1电网升压后负载损耗降低百分数升压前额定电压(kV) 升压后额定电压(kV) 升压后负载损耗降低百分数备注220 330 556110 220 7563 1 10 67235 110 89922 35 60510 35 9186 10 643 lO 91422合理调整运行电压合理调整运行电压【32。34】指通过调整发电机端电压和变压器分接头，在母线上投切电容器及调相机调压等手段，在保证电压质量的基础上适度地调整。根据式(4

54、1)推知，电网输、变、配电设备地的有功损耗(P)与运行电压(U)的平方成反比关系，所以合理调整运行电压可以达到降损节电的效果。1、当电网的负载损耗与空载损耗的比值C大于表42的数值时，提高运行电压有降损节电效果。表牝提高运行电压降损判别l提高电压百分比1 2 3 4 5102 104 1061 1082 1102、当电网的负载损耗与空载损耗的比值C小于表43的数值时，降低运行电压有降损节电效果。表43降低运行电压降损判别I提高电压百分比1 2 3 _4 5098 096 0941 0922 0903提高电压百分比口按下式计算口：U'-U×100 (44)U式(44)中：U7为

55、调压后的母线电压；U为调压前的母线电压。C按下式计算：c：丝(45)戗式(45)中：“为调压前被调电网的空载损耗电量；馘为调压前被调电网的负载损耗电量。调压后的降损节能电量为：舭()鲋=峨)2峨·一1击。丽1j婶-弛(酢2+托) (4-66)423更换导线截面在输送负荷不变的情况下，更换导线截面【351，减少线路电阻可以达到降损节能的效果。换线前的功率损耗：必=312RxlOq换线后的功率损耗：必=312垦xlO。3式(48)中：墨为换线前的导线电阻；岛为换线后的导线电阻。换线后降低百分率按下式计算AP：凹-tP2×100凹：312(R了1-R2)x l广0一-3×1 00 =3J2一冠x10qX=警；圳0X=1-鲁x100 l