配电网线损理论计算和分析

王昆

摘要：线损是电力工业的一个重要的技术经济指标，线损率是衡量电力企业技术水平和管理水平的要标志，

准确地线损理论计算为电力部门分析线损构成、制定降损措施提供了依重据，因此线损理论测算系统的开发和研用

一直是线损管理的一个系统。本文简单介绍了配电网的研究内容，其后简单介绍了理论线损的基本知识和相关内容，

同时分析了理论计算的不同方法。

关键词：配电网线损

一、配电网线损理论计算和分析的基础

（一）配电网线损理论计算和分析需要说明的问题

1. 线损计算的构成与分类

在输送和分配电能的过程中，电力网中各个元件

所产生的一定数量的有功功率损耗和电能损失统称为线

路损失，简称线损[1]。线损电量的包括范围是从发电厂

主变压器一次侧（不包括厂用电）至用户电度表上的所

有电能损失。线损电量= 供电量-售电量，线损电量占

供电量的百分比称为线路损失率，简称线损率。

①线损的构成

线损组成：包括固定损失、可变损失和其他损失。

固定损失一般不随负荷变动而变化，只要设备带

有电压，就要消耗电能，就有损失，这种损失则认为是

固定损失。因此，也称为空载损失（铁损）或基本损失。

严格来说，固定损失是不固定的，它主要与外加电压高

低有密切关系，但实际上电网的变动不大，如果认为电

压是恒定的，因而这个损失也基本上是固定的。固定损

失主要包括：变压器及调相机及调压器、电抗器、互感

器、消弧线圈等设备的铁损及绝缘子的损失；电缆和电

容器的介质损失；电度表电压线圈损失；电晕损失。

可变损失随负荷电流的变动而变化，与电流的平方

成正比，电流越大，损失越大。因此，也称为变动损失或

短路损失（铜损）。主要包括：变压器的铜损；输、配电

线路的铜损；调相机、调压器、电抗器、互感器、消弧线

圈等设备的铜损；电度表电流线圈损失；接户线铜损。

其他损失又称不明损失或管理损失，指的是供用

电过程中的跑、冒、滴、漏等造成的损失。主要包括：

计量装置本身的综合误差，计量装置故障；营业工作中

的漏抄、漏计、错算及倍率差错等；用户的违章用电（窃

电）；变电站的直流充电装置，控制及保护、信号、通

风冷却等设备消耗的电量，以及调相机辅机的耗电量；

带电设备绝缘不良引起的泄露电流等；供售电量抄表时

间不同期；统计线损与理论线损计算的统计口径不一致，

以及理论计算的误差等[2]。

②线损的分类

线损可分为统计线损、理论线损和管理线损三类。

统计线损是根据电度表的读数计算出来的，即供

电量和售电量二者的差值。

理论线损是根据供电设备的参数和电力网当时的

运行负荷情况，由理论计算得出的线损，又称技术线损。

管理线损指的是不明损失，等于统计线损与理论

线损的差值，要求越小越好。线损若按高低压又可分为

输电网线损和配电网线损。

( 二) 配电网线损计算和分析的一般方法

配网线损理论计算方法主要有两类[2]：一类是传

统方法，以均方根电流法为基础，无需潮流计算，包括

均方根电流法、平均电流法（形状系数或等效系数法）、

等值电阻法、最大负荷损失小时法、分散系数法等；另

一类是潮流计算方法，包括等值功率法等。

在上一节中，我们对线损计算的有关问题已经作了

基本的分析。在本节中将着重讨论线损计算的一般方法。

1. 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[6]。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

•104• 城市建设理论研究

城市建设理论研究2011 年10 月25 日Cheng Shi Jian She Li Lun Yan Jiu•经济建筑•

变压器的视在功率与其额定容量之比）。

设电力网元件电阻为R，通过该元件的电流为i，

当电流通过该元件时产生的三相有功供率损耗为：

则该元件在 24h 内的电能损耗为：

电流i 是随机变量的，一般不能准确获得，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24 小时正点负荷得到的，设每小时内

电流值不变，则全日24 小时元件电阻中的电能损失为：

或：

式中：Iif

为均方根电流（A）；R 为元件电阻

（Ω）；t 为计算期小时数（h）（计算代表日电能损失

时 t =24）。

当负荷代表日 24H 正点实测的是三相有功功率、

无功功率和线电压时[1]，则：

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）；

为与Pt、Qt、同一测量端同一时间的线电压（kV）。

当 24 小时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[5]：

2. 平均电流法（形状系数法）

平均电流法[1] 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，也称为形状系数法或等效

系数法。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，又称为等效系

数，其关系式为：

（A）

式中：Iav、Pav、Aav

为代表日负荷电流、功率、电

量的平均值；Iif、Pif、Aif

为代表日的电流、功率、电量

均方根值。

代表日的损失电量为：

或：

或：

式中：Idt

为等效电流；Iav

为平均电流；AP

和AQ

分

别为代表日的有功电量和无功电量；Uav

为平均电压；

T

为实际时间。

总结分析若干种不同形状的负荷曲线得出等效系

数经验公式：

式中：为最小负荷率，它等于最小电流与最大电

流的比值。

实际应用中可根据不同的负荷率代入式（1-13），

求得等效系数K，再代入式（1-11）或（1-12）可以求

出损失电量。

3. 等值电阻法

等值电阻法的理论基础是均方根电流法[6]。因配电

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。功率损耗计算公式为：

式中：Ii、Ri

为第

i

段线路上通过的电流和本段的

导线电阻；Pi、Qi

为第i 段线路上通过的有功功率和无

功功率；Ui

为第

i

段线路上与Ii、Qi）同一结点的电压；

（Pi 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，

可以假象一个等值的线路电阻Rel

在通过线路出口的总

电流I∑

产生的损耗，与各段不同的分段电流通过分段电

阻Ri

产生损耗的总合相等，即

（上接105 页）

或：

式中：Rel

为等值电阻，计算方式为：

（1-24）

或：

二、结论

在统计线损电量中，有一部分损耗是在输送和分

配电能过程中无法避免的，是由当时电力网的负荷情况

和供电设备的参数决定的，它可以通过理论计算得出，

称为理论线损电量。而另外一部分损耗是不明损耗，这

种损耗可以采用必要的措施予以减少和避免。在低压配

电网的过程中，理论线损电量在整个电能损耗中占很大

的比重，因此在低压台区电力网规划和电力网接线等中

要对低压配电网进行线损算理论计算。

由于时间和本人技术知识的不足，在本文中有很

多纰漏之处，加之本人对线损管理刚刚入手，如果假以

时日一定对线损管理做出自己应有的贡献。

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（责任编辑郭博）

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