基于配电网节能降损治理应用研究

　　摘 要：文章对同期线损系统及线损来源进行分析，分析供电企业线损管理中存在的问题，并将其与同期线损系统的分线线损数据相结合，通过线损治理案例分析线损系统在配网中的应用。

　　关键字：同期线损;配电网;治理;线损管理

　　引言

　　在当前电力体制改革持续推进，经济下行压力进一步增大的环境下，电网企业提高运营效率，降低生产成本尤为重要。线损率是综合反映电网规划设计、生产运行和经营管理水平的关键技术经济指标，是配电网各级各类管理精益高效的外在反映。加强线损管理是适应改革新形势的必然要求，是推动电网公司高质量发展的内在需求，是推动管理转型升级的重要手段。

　　1 10 kV配电网经济运行区的确定

　　10 kV配电网的损耗由两部分组成：一是配电变压器在进行电磁转换时，铁心上会产生涡流，从而产生损耗，它与运行负荷无关，因此称为固定损耗，又称空载损耗或铁损。二是电流通过10 kV配电线路或配电变压器线圈电阻产生的损耗，它直接与配电网的运行负荷相关。因此称为可变损耗，其中配电变压器线圈电阻产生的损耗又称短路损耗或铜损，10 kV配电线路产生的损耗又称线损。这样，10 kV配电网的总线损率也是由两部分组成：固定损耗率和可变损耗率。其中，

　　固定损耗率与线路负荷电流成反比，可变损耗率与线路负荷电流成正比。

　　通过10 kV配电网的运行参数和结构参数，能对总线损率、固定损耗率和可变损耗率进行有效的计算。在10 kV配电网最佳经济运行点的情况下，固定损耗率与可变损耗率是相等的，固定损耗所占比重与可变损耗所占比重相等，其配电网的运行状态是最佳的，此时10 k配电网负荷电流称为经济负荷电流，同样的，10 kV配电网的线损率处于最低状态。当10 kV线路负荷电流处于经济负荷电流值的-5%～+15%之间，线损率基本保持在一个水平，而且接近最低线损率，这个区域即为10 kV配电网经济运行区。

　　如果线路上低损耗配电变压器较多，其空载损耗较小。导线截面较大时，10 kV线路负荷电流可以调控到经济负荷电流值的+20%左右，此时线损率仍处于接近最低线损率的水平。

　　2 线损的损耗来源

　　2.1 线损的组成

　　线损的组成包括理论线损和管理线损。理论线损是电网各元件电能损耗的总称，包括不变损耗和可变损耗;理论线损能够通过理论计算来进行预测，只能通过技术措施降低损耗。管理线损是由计量设备误差引起的线损以及管理不善和失误等原因造成的线损，管理线损能够通过规范业务管理降低损耗。

　　2.2 理论线损

　　2.2.1 线路损耗

　　对于长度不超过 100 km、电压等级小于 60kV 的架空线路，在进行理论计算时可忽略电纳的影响，在配网线路模型中仅计算阻抗 Z，所产生的总电力损耗 S 如下式。

　　S=I2(R+jX)

　　式中有功功率损耗 P：P=I2R

　　无功功率损耗 Q：Q=I2X

　　通过上式可知，线路损耗主要随流经线路电流的增大而增大、随线路阻抗的增大而增大，是线损的可变损耗。通过合理规划电源点，减少线路的供电半径，减少无功功率的传输，可降低流经线路的电流。

　　2.2.2 配电变压器损耗

　　配电变压器(以下简称配变)的损耗可分为铜损和铁损，铁损是变压器的固定损耗，与变压器负荷大小无关，是线损的不可变损耗。铜损随变压器负荷的增大而增大，是线损的可变损耗。同时，铁损及铜损的等效阻抗均随生产厂家、制造工艺的不同而不同。

　　2.3 管理线损

　　在电力系统运行管理过程中，因管理不全面可导致电量损失，主要分为裸导线火线漏电导致的电能损失、计量表计故障导致的电能损失、电流互感器(TA)饱和导致的电能损失、采集信道故障导致的电能损失、用户窃电导致的电能损失等。

　　3供电企业线损管理中存在的问题

　　3.1电网线损理论计算工作较为薄弱。

　　在电网实际运行管理中，电网线损理论技术发挥着极为重要的作用。借助与其相应的线损理论计算，可以充分了解并掌握各个电力企业实际的电网线损情况，然后制定科学合理的措施，尽量将电网线受到损害的几率减少。但是在实际工作中，部分电力企业尚未制定一个较为科学合理的线损理论计算的公式和相关的方式，致使对其进行计算的时候，不能参照各个供电企业相关设备的参数以及电网运行状态等方面进行有效的线损计算。而供电企业并未对其作出及时调整，导致供电线损的效果较差。特别是农村等偏远地区，电力设备已经使用了很长时间，同时超负荷工作，设备老化的现象很容易出现，但供电企业并未及时更换这些老化的设备，导致线路承超负荷，影响线路的正常运行。

　　3.2配电网结构不合理

　　我国配电网结构会出现不合理的情况，与我国辽阔的国土有着很大的关系，同时也因为东西地势和气候存在较大的差异，在一定程度上加大了输电线路铺设工作的难度，致使实际的铺设缺乏合理性。很多输电线已经老化，随着人们用电需求的不断加大，变压器就会出现线损的现象。特别是在用电量较大的时候，就会造成部分线路超负荷，进而加大了线损问题的严重性。

　　3.3对输电线路的改造工作不彻底

　　在现阶段的电网改造工作中，部分供电企业对6 千伏电压等级以上的主线改造工作尤为重视，但却忽视了对380 伏低压线路的改造，致使线路改造工作不彻底，投入到运行中的一些低压线路极为落后，同时输配电线利用太长，在输送电能的过程中，会导致电能损耗的产生，同时也会出现较大的安全隐患，在一定程度上阻碍了电网线损的管理。

　　4 线损系统在配网中的应用

　　4.1 分线线损管理

　　线损系统的分线线损能直接反应配网的整体运行工况，结合引起电能损失的理论线损和管理线损两方面的原因，为日常运维和技术改造提供数据支持;同时，又通过日常运维和技术改造来降低线损，提升线损管理水平。

　　4.2 基础数据监测

　　线路输入电量与售电量随季节变化的波动性决定了线损系统根据电压互感器(TV)的配置关系必须精确，因此线损系统根据电压互感器(TV)的配置关系准确性能够通过线损直接反应。线路及配变台账的准确性与线损具有重要的联系，可通过线损对配网的基数数据进行监测，完善配网的基础数据。为配网的日常检修计划、故障停电等停电信息发布的准确性起到重要的作用，减少因停电信息不准确导致的用户投诉。

　　4.3 指导配网规划

　　(1)配网规划的不合理将会导致线损增加。

　　通过线损系统发现高损线路，并对高损原因进行分析，在有关区域进行统一改造工程。

　　(2) 针对负载较重的电力线路，进行负荷分流，在负荷中心设定电源点，缩短负荷的供电半径，调整线路负荷。

　　(3)缩短供电线路的半径。因线路阻抗的存在，电流无论经过何种线路，都会产生电能的损耗，而供电线路越长，电能损耗就越大。为了降低10 kV配电网中的电能损耗，供电线路的半径以在15 km以内为宜，如果超过15 km，则电能损耗的量会增大很多。

　　(4) 针对因配网运行方式不合理导致的线路高损，通过对线路的非正常运行方式进行调整，减少线路的迂回供电，合理配置无功补偿装置，减少线路输送的无功功率，从而降低线损。

　　4.4 计量表计运行工况监测

　　计量表计的计量误差、采集信道导致的表底数据缺失、计量装置的损坏、TA 饱和等均会导致线损异常。通过线损率的反向核对，及时对表计的运行工况进行反向核查，做到对表计及其附属设施的及时维护。

　　4.5 用户窃电监测

　　通过线路高损的排查，在排除配网设备问题导致的线路高损后，可对可疑的窃电用户进行定位，重点对可疑用户进行排查，追补高压用户窃电造成的企业损失。

　　5线损治理案例分析

　　5.1高压线路线损治理案例

　　依托同期系统线损日监测工作机制，工作人员发现某 10 kV线路日线损出现异常高损，通过电量数据对比分析发现该线路下某一高压用户 3月 31 日起高压计量表计冻结表底无变化，但用户的低压表计显示有用电情况，通过用电采集系统进一步分析发现高压计量表计从 3 月 31 日 03：15 起无电流数据。因此，电网公司立即下发线损治理工单，组织人员到现场对客户计量装置进行检查，发现高压计量箱二次回路因雨水锈蚀断线，导致AC 两相电压值为零，采集系统无相应电量。通过整改，线路线损恢复正常。

　　5.2低压台区线损治理案例

　　在 10 kV某线路某村 3 台区，此台区长期处于 -1%左右波动，长期属于负线损的情况。管控组人员初步分析存在台户关系不对的情况，联合台区经理对此台区进行多次核查台户关系，均未发现问题;对台区总表计量装置进行精准校验，台区考核装置计量准确;最后分析是台区互感器有问题，用仪器对互感器一二次侧电流进行对比测量，计算后变比正确。一时间此台区线损治理工作陷入了瓶颈，随后 5 月，电网公司积极采购高精度测试设备，管控组经过分析最终锁定怀疑对象是电流互感器，5 月 9 日，经过现场比对实测发现该台区 A 相电流互感器二次侧电流比计算值偏少 8 毫安，治理小组管控组终于将影响此台区线损的元凶揪出来了。

　　此类毫安级的电流少计，用普通的钳型电流表无法测量比对出差异数据，故第一次对互感器进行比对时无法查出问题。在日常的线损治理中，公司多次进行治理技术的创新，先后引入了智能负荷平衡器、台区智能管理单元、高精度钳型电流表测量设备等新的技术设备，将线损治理工作由粗放型带向了精益型、科技型线损治理阶段。

　　6 结束语

　　综上所述，有效降低配电网损耗，保证其经济运行，是降低企业运维成本的有效途径。配电网节能降损工作除了落实各种技术措施和管理措施外，还需结合配电网实际需求，因地制宜，选择适合本地电网的节能降损措施，要更好地服务于社会，以获得更好的经济效益。

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　　参考文献：

　　[1] 常智华.基于一体化电量线损管理的同期线损系统建设[J].电气工程与自动化.2018, 546(12):15-16.

　　[2] 黄超文.10kV 配电网的同期线损管理及降损策略探讨[J].能源管理.2019.6:106-107.

　　作者：周之鼎