含小水电配电网线损问题研究

【摘要】2.Luanchuan County Power， Luanchuan Henan， 471500，China） 【Abstract】According to the actual situation of distribution network， this paper discusses the problem of...

【摘 要】结合配电网实际情况，研究了含小水电电源线损高问题。基于改进等值电阻法给出 10kV 配电网理论线损计算算法，该算法计算结果准确度较高，而且更加符合实际，计算结果更加真实、准确，更能满足供电企业实际工作需要。同时给出了降低线损的具体措施，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。

【关键词】小水电；线损计算；改进等值电阻法；降损措施

Research of Line Loss Analysis for Distribution Power Network with Small hydroelectric power

CAO Wen-si1 HAN Ming-jun2 FAN Xiao-dong2 WU Xin-ning2

（1.North China University of Water Resources And Electric Power， Zhengzhou Henan 450011，China；

2.Luanchuan County Power， Luanchuan Henan， 471500，China）

【Abstract】According to the actual situation of distribution network， this paper discusses the problem of high line loss with small hydroelectric power. theoretical line loss calculation algorithm of 10kV Distribution network are given based on Improvement of the Method of Equivalent Resistance algorithm. The calculation results of higher accuracy， but also more practical， the result is more authentic， accurate， can better meet the actual work of power supply enterprises need. At the same time， Specific measures to reduce line loss is given， It has significant theoretical and practical significance to improve the power supply enterprise's management level and economic benefits.

【Key words】Small hydroelectric power；Line loss analysis；Improvement of the method of equivalent resistance；Measure for reducing line loss

0 引言

随着能源问题和环境问题的日益突出，可再生能源利用逐渐得到国家重视，并已成为我国的重点发展战略之一。包括小水电在内的分布式发电具有投资小、清洁环保、占地小、供电可靠和发电方式可以对未来大电网提供有力补充和有效支撑，是未来电力系统的重要发展趋势之一[1-2]。

我国配电网复杂，小水电站并网运行，导致丰水并网与枯水停发时潮流分布差异很大，而网络结线和运行方式调整不尽合理，且小水电在丰水期往往存在着无功欠发，或在轻负荷时采取多发无功的方式来满足功率因数考核要求等原因，致使10kV配网线路电压不稳及线损高的问题增加，严重影响电网的经济运行[3-4]。

本文结合配电网实际情况，主要以传统配电网理论线损计算方法为主，为提高计算精度，对传统的等值电阻法进行改进，获得最佳计算方法。本文基于改进等值电阻法给出10kV配电网理论线损计算算法。1 改进等值电阻法的损耗计算方法

取配电线路上各节点月有功电量和无功电量，则电能损耗计算公式为：

A=■■R■×10■

式中：A为电能损耗（kWh）；T为计算时段（h），取月小时数；A■为第i段线路上时间T内的有功电量（kWh）；A■为第i段线路上时间T内无功电量（kvarh）；R■第i段线路导线电阻（Ω）；U■为对应于A■、A■处的电压（kV）；n为该条线路导线的总段数。取配电线路月出口有功电量和无功电量，可以写成如下计算公式：

A=■■R■×10■=■Rel×10■

式中：A■为月线路首端的总有功电量（kWh）；A■为月线路首端的总无功电量（kvarh）；U为母线平均电压（kV）；T为计算时段（h），取月小时数；Rel为线路等值电阻（Ω）。

配电线路等值电阻计算公式如下：

Rel=■

上式简化如下：

Rel=■=Rel=■

用类似方法，可以求出一条配电线路上的配电变压器等值电阻，计算公式如下：

Ret=■×10■

式中：Ret为配电变压等值电阻（Ω）；U■为配电变压器高压侧额定电压（kV）；P■为第i台配电变压器额定短路功率损耗（kW）；S■为第i台配电变压器额定容量（kVA）；A■为第i台配电变压器的月有功电量（kWh）；A■为第i台配电变压器的月无功电量（kvarh）； m为线路上配电变压器数量。对于式上面两式用来电网规划设计或配电线路理论线损预测时，需要进行负荷和电量预测，然后应用。配电线路总的等值电阻Req计算公式如下：

Req=Rel+Ret

配电线路电能损耗计算公式如下：

A=T■P■+■K■Req×10■

式中：A为电能损耗（kWh）；T为计算时段（h）；P■第i台配电变压器空在损耗（kW）；m为配电变压器台数；U■为平均电压（kV）；K为配电线路负荷曲线现状系数。配电线路月损耗电量Ay及线损率A%如下：

Ay=T■P■+■K■Req×10■

A%=■×100

对于配电变压器低压侧只装设有功电度表情况，需要测量低压侧功率因数，计算无功电量。K为负荷曲线形状系数。根据线路首端的负荷曲线及月有功电量确定首端负荷曲线的特征系数及负荷曲线形状系数，如下，最小负荷率β：

β=■=■

式中：I■为月首端最小电量（A）；I■为月首端最大电量（A）；P■为月首端最小有功功率（kW）；P■为月首端最大有功功率（kW）。负荷率f：

f=■

当f≥0.5时，计算K2：

K2=■

当f

K2=■

式中：f为月负荷率；β为月最小负荷率。

2 配电网降损措施

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力网电能损耗的重要途径，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。

2.1 电网升压改造

电网升压改造是指在用电负荷增长，造成线路输送容量不够或者能耗过大，以及为了简化电压等级所采取的技术措施。

电网升压后负载损耗降低百分率如下表。

表1 电网升压后负载损耗降低百分数

2.2 合理调整运行电压

合理调整运行电压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。电力网输、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。

2.3 更换导线截面

在输送负荷不变的情况下，更换导线截面，减少线路电阻可以达到降损节电的效果。

换线前的功率损耗：

P1=3I2R1×10-3

换线后的功率损耗：

P2=3I2R2×10-3

式中：R1为换线前的导线电阻，Ω；R2为换线后的导线电阻，Ω。

换线后降低损耗百分率按下式计算：

P%=■×100

=■×100

=■×100=1-■×100

其他的方法还有线路经济运行、变压器经济运行、增加无功补偿、搞好线损管理。

3 结论

通过以上分析，线损率是综合反映电力网规划设计、生产运行和经营管理水平的主要经济技术指标。降低线损率，可以减少电能传输能耗，提高电力供应能力，增加供电企业经济效益。本文主要采用改进等值电阻法进行配电网线损计算，目的是为了降低配电网电能损耗、加强电网的经济运行。

改进等值电阻法在继承等值电阻法优点的基础上，改变利用配电线路上的配电变压器额定容量计算配电线路和配电变压器等值电阻，采用配电线路首端电量和配电线路上的配电变压器电量及配电变压器额定容量来计算配电线路和配电变压器等值电阻方法，提高了等值电阻计算精度，并结合平均电流法计算月理论电能损耗，提高理论线损计算精度。改进后的配电线路和配电变压器等值电阻计算方法需要的计算数据丰富、全面，容易收集，计算简单容易，计算结果准确度较高，而且更加符合实际，计算结果更加真实、准确，更能满足供电企业实际工作需要。

同时给出了降低线损的具体措施，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。

【参考文献】

[1]廖学琦.农网线损计算分析与降损措施[M].中国水利水电出版社.2003.

[2]罗毅芳，等.电网线损理论计算与分析系统的研制[J].中国电力，1997，30（09）：37-39.

[3]秦腊梅.电力网电力线损管理[J].农村电气化，2004，2：29-30.

[4]章艳萍.管理线损的分析与控制[J].云南电业，2007（04）：34-35.