基于不同配电网模式对网损的影响分析

【摘 要】目前，随着我国经济社会建设的快速发展，作为将电力资源输送到终端用户的主要系统是配电网。然而，现今人类所面临的不可再生资源枯竭、人口增长和环境破坏等许多问题是越来越严重化，作为能源工业，特别是电力能源对经济社会发展以及人们日常生活都起着相当重要的作用，就此，本文通过对几种不同配电网模式的网损进行分析相比较，采用多种配电模式相结合的措施对配电网进行改造，使较大幅度的减小网损，进而来提高负荷点电压质量和电网运行的效率。并且还分析了如何利用电表数据分析配电网网损。

【关键词】配电网；配电模式；网损；电压质量；分析

前言

目前，随着中国配电网系统中110kV及35kV网络、220kV及以上网络、10kV及以下网损之比为1.5∶1.1∶2.5，但10kV配电网损耗占整个网络损耗的将近一半，因此，我国城镇改造配电网，网损情况受到了相关部门的关注和重视，成为我国城镇配电网改造亟待解决和处理的重要问题。根据统计的数据发现，经过改造的配电网的网损仍然没有大幅度的改善，尤其是夏季天气炎热，是用电高峰期，网损仍然很高，配电网终端电压起伏不定，超负荷的现象依旧存在，配电网网损问题是供电部门的技术性难关。

1 对各不同配电网模式的网损进行分析

配电网由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容等部分组成。网损是指电能在输送过程中以热能形式发散的功率损失，为电阻、电导消耗的有功功率。无功功率也会有一部分损失，但这部分损失是由线路的电抗、变压器铜线绕阻的电抗等以磁能的形式散发的。此外，线路对地支路的电纳为容性，其不会消耗无功功率，能为线路注入无功功率。因此，除了确保配电网的正常运行，还要考虑网损的问题，供电部门通过采取各种技术手段对配电网进行大范围的调整和改造，其中主要有以下技术手段：增大导线截面，置换节能变压器，变压器降低容量、密集布点的供电模式。相关数据表明，在配电网网损问题中，占的损耗比重大的是变压器，那么也就意味着降低网损一种行之有效的方法就是降低变压器损耗，特别是处于空置状态的变压器，负荷低的配电网；降低线路阻抗的办法是增大导线的横截面积，已达到电压和功率损耗降低的目的；功率因数的负荷升高后，配电网组件电源负荷传递到线路的无功功率会有所减少，使得电压和配电网损耗会减小；变压器降低容量、密集布置的供电方式能够形成变压器贴近负荷的点，已达到减少功率和电压损耗的目的。

为了对比几类措施的处理成果，对图1所示的配电网连线方式分别作出以下改动：

①将图1中S7高损耗的变压器置换成S11节能的变压器。

②通过无功补偿把功率因素从0.8升高至0.9。

图1 某S7型变压器接线模式

③将120导线置换成150导线。

④将一台315kV容量的变压器置换成三台100kV容量的变压器，也就是延伸10kV配电网，使得变压器临近负荷点。

当负荷为180kW时，不同方案对配电网网损值。

数据可以看出，采用扩大导线横截面积、节能变压器、提高负荷功率因数及密集布置模式、降低变压器容量只能与没有采取任何改造方案配电网做出比较，年电能损耗分别下降17.35%、8.54%、73.39%、22.90%，负荷最低电压分别升高1.82%、1.39%、8.34%、2.67%，网损率分别下降13.46%、8.07%、64.18%、18.84%。从以上数据可知道，密集布置、降低变压器容量的配电方式运行电网，负荷节点电压最高，电力运行效率最高，供应负荷增长的宽度最大，配电网网损最低，可以大大降低整个电网的损耗，且对提高负荷节点电压有着非常显著的效果。尽管早些时候颁布实施的《城市低配网改造技术守则》中规定低压电网供电半径城市为250m，中心区位为150m，但是随着近几年来负荷的迅速增长，若仍然采用此项标准已经与实际情况不符了。配电网接线模式类型多种多样，各类接线模式有其各自的使用条件、应用范围及优缺点，应用到实际配网中要综合考量其可靠性、经济性，以及操作是否灵活，是否符合可持续发展需要。

2 对配电网网损计算应用分析

配电系统指的是直接服务用户的电力系统，电能在转换、输送、分配过程中不可避免会有电能损耗。对配电网进行网损分析计算是配电网网损管理的重点。降低配电网电能损耗是网损管理的目标。网损计算数据采集的原始数据有两类：一类是配电网运行的数据，比如电压、电流、功率因数、无功功率、有功功率等；一类是电网结构元件的参数和接线方式。网损计算方法包括等值电阻法、均方根电流法、平均电流法、潮流法。

（1）电阻等值法。电阻等值法将配电网的网损情况分成两部分，一部分是变压器铁芯产生的不动损耗，一部分是线路和变压器产生的可动损耗。对于伴随负荷不断变化的线路和变压器绕组的网损用供电端电流作用下的两个等值电阻替代。某时段t的功率损耗，即是t时间段内配电线路等值电阻R和配电器变压器等值电阻R所产生的有功损耗和配电网所有变压器空载损耗之和。

（2）均方根电流法。均方根电流法是线路流过均方根电流产生的电能损耗相当于实际负荷在此时间段内产生的电能损耗。

（3）平均电流法。平均电流法是通过均方根电流法与平均电流的等效关系来进行的电能损耗计算。

（4）潮流法。潮流法主要包括改进迭代法、匹配潮流法、前推回推区间迭代法、基于区间算法的配电网三相潮流算法。

3 结语

综上所述，通过对几种不同配电网模式的网损进行相比较，得出的结论是：低配网中采用密集布置和低容量的变压器，增大导线横截面积和增加动态补偿装置中配电方式相结合，配电网网损得到降低，电压质量得到提高。

参考文献：

[1]王守相，王成山.现代配电系统分析[M].北京：高等教育出版社，2007.