探讨供电局配电网理论线损计算方法及降损措施

【摘要】线损率是综合反映配电网规划设计、运营和管理水平的重要指标。在电力系统中，线损是普遍存在的，如果电力企业能够及时的对线损进行处理，减少电能在传输等过程中的损耗，将会为企业带来巨大的经济效益。本文将对配电网系统中造成技术线损的主要原因进行研究、分析，并针对技术线损提出相应的降损措施。

【关键词】配电网；理论线损计算；降损措施

1 引言

电力网的线损是指电能从发电厂传输到电力用户的过程中，在输电、变电、配电等环节产生的损耗或损失。线损率的大小综合反映了电力网规划设计、生产运行和管理的水平，是电力企业的一项重要经济技术指标。因此降低线损是提高电力企业经济效益的措施之一。对线损进行分类，包括理论线损、管理线损、统计线损、定额线损。理论线损又称为技术线损，是根据供电设备的相关技术指标和电力网当时运行情况，通过理论公式计算出的线损。管理线损是描述统计线损与理论线损间差值的计算量，通常是不明的电力损失。统计线损是根据电表的度数计算出来的线损，是用来计算供电量和售电量之间的差值。本文对配电网中产生技术线损原因进行分析，并提出一些降损措施。

2 配电网技术线损主要原因

2.1 负荷波动幅度过大造成的线损

当配电网系统运行时，其负荷曲线的形态会直接对技术线损的大小产生影响。当曲线形态的系数较小时，其技术线损较小；当曲线形态的系数等于1或者无限接近于1时，其负荷曲线趋于平衡状态，技术线损达到最小；反之，当曲线形态的系数变大时，那么负荷曲线的波动幅度变大，负荷的低谷与高峰相差变大，其技术线损也就相应的变大。

2.2 电压质量降低造成的线损

电压质量的大小作为评估电力企业提供电力的一个重要指标，其电压质量直接影响着电力企业的效益与形象。其中，电压质量是指理论电压与实际电压之间的差值，根据电压质量可以反映出电力企业提供的电力是否合格。如果电力企业所提供的实际电压与理论电压存在过大的偏差，所提供的电压质量就会下降。在配电网中，电网的电压质量的高低与技术线损的大小有着直接的关系，若电压质量降低，其技术线损就会增大。

2.3 无功补偿功率不平衡造成的线损

当电力系统运行时，无功补偿功率的平衡是保证电力系统安全、经济、稳定、高效运行的有效方法。但由于各种各样的原因的存在导致无功补偿功率的不平衡，从而间接地导致了配电网电力损耗的增大，造成了技术线损的增大。

2.4 运行方式不合理造成的线损

当电力系统运行时，主要存在两种运行方式：开环和闭环。当电网闭环运行时，因原来的备用线路中存在功率流动，会造成电能损耗的增加；当电网开环运行时，由于其他原因也会出现一定的电能损耗。当各个变电站的负荷曲线形状有较大的差别时，电力系统运行在开环还是闭环方式时的技术线损是不同的。如果没有合理地选择电力系统的运行方式，将有可能造成过大的技术线损。

3 配电网降损措施

截至2011年底，国家电网公司完成了负荷测试及线损的计算和分析工作。利用负荷测试的数据，采用电量法计算线损的大小，达到了精度要求。根据现有配电网的特点，综合考虑实际线损率与技术线损率、负荷位置、变压器容量等因素，有针对性的在一些地区配电网采取降损措施，取得了一定的效果。配电网技术线损主要的降损措施：网络结构的优化；运行电压合理确定；无功功率的补偿；三相负荷的平衡等。

3.1 网络结构的优化

配电网络的布局及供电方案的选择的好坏，直接影响着电力企业的效益与形象。在保证用电质量情况下，应充分结合城市整体规划，采用中心式的供电方式，合理调整导线截面积大小，优化线路的整体布局。负荷中心通常是某一地区用电量最为集中的等效负荷点。对负荷中心的确定方法主要有：一是等效集中法。对零星的负荷，取其计算的负荷值，按供电区域计算出负荷中心，由此来确定电源的进网点。二是负荷分布图法。用圆表示各个负荷，按照一定比例给出供电区域的平面图，确定出各干线、支路的负荷中心和总的负荷中心。采用负荷中心的方式供电，将电源进网点移至负荷中心，将大大改善线路中电流的分布，影响配电网的电能质量及损耗，提高供电系统的可靠性，降低线路的损耗，提高经济效益。

3.2 运行电压合理确定

当功率不变的情况下，电流的大小与电压成反比，提高电压的大小，那么通过各电网元件的电流相应减少，元件消耗的电能也随之降低，如式子（1）所示：

 （1）

其中P为电能功率损耗降低量，S为元件的视在功率，U为元件的实际电压，R为元件的阻值， 为配电网中电压提升的百分比。随着电网电压升高，可变损耗降低，但固定损耗增加，电压调整后降损电量的大小为：

（2）

其中 为可变损耗电量， 为固定损耗电量， 为配电网中电压提升的百分比。在电能质量得到保证的前提下，当配电网中固定损耗大于可变损耗时，适当的提高电压水平；当配电网固定损耗小于可变损耗时，应适当的降低电压水平，保证电压变化后可变损耗的减少量大于固定损耗的增加量。

3.3 无功功率的补偿

配电网中元件（包括电线、变压器等）会消耗电力系统的电能，当系统中无功功率补偿设备不满足要求时，系统会出现运行电压下降、功率因数减小、电能损耗增加等问题。系统无功功率的补偿，可以提高系统的功率因数，降低系统无功功率传输，达到降低线损的目的。由式子（3）可知，当系统的功率因数由0.8升到0.9时，有功功率的损耗将降低21％。

 （3）

其中 为有功功率减少百分比， 为负荷初始时刻的功率因数， 为提高后负荷的功率因素。在高峰负荷，理论上输电线路的功率因数应超过0.95，低谷时约为1.0，欧美等发达国家已规定在配电线路上基本不送无功功率，而在我国的配电网中功率因数明显偏低，用功功率的损耗偏大，存在很大的降低损耗的潜力。

在配电网中，主要用来补偿无功功率的方法是在电网中并联电容器，通过减少线路以及变压器的电流，来降低电网中的电能损耗。配电网无功补偿的原则应遵循“分散补偿，就地平衡”：在变电站主干线进行电容器集中补偿；对大容量电机进行随时补偿；根据负荷大小与位置加装一定容量的电容器对线路进行集中补偿。线路集中补偿的方式简单、投资少、设备利用率高，同时可以改善线路的电能质量。

3.4 三相负荷的补偿

根据我国能源标准读本《企业合理用电》的规定，单相用电负荷应该均匀连接在三相网络上，降低三相负荷中电流不平衡度。然而在实际的配网中，三相负荷大多是不平衡，中性线的截面积一般小于相线的截面积。如果供电网络的电流不平衡度超过20％，那么其技术线损将迅速的增加，且会影响到变压器的供电效率。不平衡度是衡量电网不平衡程度的定量指标，三相负荷电流不平衡度 可以表示为：

（4）

其中 为中性线电流的大小， 、 和 分别为三相负荷的电流。当三相负荷不平衡时，那么各相负荷的电流也不相等，就会产生相间不平衡电流，不平衡电流会在相线及中性线上产生电能的损耗，随着不平衡度的增加，相应的电能的损耗也会增加。在实际的电网中，由于一部分电荷为单相负荷，三相负荷肯定不满足完全平衡条件，应定期的检测三相负荷，及时减小三相负荷不平衡度，使配变出口电流不平衡度不超过10%，在低压供电网络始端负荷电流不平衡度不超过20%。

4 结束语

在发电厂传输到电力用户的过程中，线损是配电网中主要损失。通过对配电网技术线损计算可以发现配电网结构中存在的缺陷，查明电网中损失过大的元件及原因。根据不同原因对线损的影响，改变配电网中的薄弱环节，优化网络架构，合理的进行无功功率补偿等措施，降低配电网的线损。

参考文献：

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