110 kV及以下电网理论线损分压指标分析及评价

李晓军，马慧卓，宋　楠，于腾凯

(1.国网河北省电力有限公司电力科学研究院，河北　石家庄　050021； 2.国网河北省电力有限公司,河北　石家庄　050021)

“十三五”以来，受宏观经济结构调整、大气污染治理等因素影响，电网企业用电量增长缓慢，加之电网建设高速发展，特高压输变电项目持续投入，配套切改工程量大，造成电网刚性投资需求大，电网企业经营形势异常严峻。社会环境因素影响和经营环境恶化决定了电网企业坚定发展方式转变，增供扩销、降本节支，努力降低经营成本。线损成本，在电网企业的经营成本中占有较大比重，也是看得见的成本，在经营管理环节是重点也是难点[1-3]。分解线损成本是有效的降损分析方法，将线损进行分区、分压分析，可有效定位管理薄弱环节，定点消除增损因素，促进线损管理水平提升。

1　分压指标体系

为有效分析线损现状及构成，采取分地区对比分析的方法，寻找薄弱点，建立分压指标体系。考虑线损构成及线损的影响，指标类型分为2类，分别为效能指标和经济性能指标，再将各子目标进行分解，得出最下层影响因素即最下层指标，这种自上而下分析、层层分解的方法被认为是最合理的指标体系构建方法[4]。最后的指标体系呈现递阶层次结构，见图1。

图1 分压指标体系

电网线损的效能直接体现为电力传输过程中的损失率高低，损失越小传输过程的效能越高，可用以下指标来表示。

a. 分压线损率。该指标体现了分电压等级下元件的总损失情况，分压线损率的高低直接影响地区线损的总损失率。分压线损率的计算值采用分压损失电量与供电量的比值，结果以百分比表示。

b. 线路损耗率。线路损耗率为元件损耗之一，线路损耗在总损耗中占有较大比重，以线路损失分析地区线损水平，一方面体现电网结构的合理性，另一方面可通过线路损失的大小，寻找差距，衡量降损空间。线路损耗率的计算值采用线路损失电量与供电量的比值，结果以百分比表示。

c. 变压器损耗率。与线路损耗率相对，也是元件损耗之一，二者基本代表了整个地区的线损水平。变压器损耗率的计算值采用变压器损失电量与供电量的比值，结果以百分比表示。

电网线损的经济性能体现的是电力传输过程中的经济性，电力传输过程越经济，产生的损失越小，电网的线损越小。可用以下指标来表示。

a. 线变损比。从电网线损构成看，线路损失占有比重一般大于变压器损失，故线路损失的降低有利于电网传输的经济性，采用线路损失电量与变压器损失电量的比值来表征地区电力传输经济性能高低，即线变损比指标。

b. 分压容载比。容载比可衡量电网发展的裕度，为保证电网结构合理及安全，应保持各电压等级的容载比在合理范围内，容载比越合理，电网经济性能越高。

c. 变压器铜铁损比。铜铁损比是衡量变压器经济运行的指标，铜铁损比即变压器铜损与铁损的比值，根据实践经验，该指标越接近于1，变压器运行越经济[5-7]。

2　指标计算与权重

2.1　指标计算

下面以选定的河北6个地区为例，对指标数据进行计算分析，采用极值函数法对评价矩阵归一化[8-10]，限于篇幅，只给出线路损耗率的计算结果，见表1。

对线路损耗率指标分析得知，该指标类型属于逆向型指标，即指标值越小越好，各分电压等级指标数据均是如此。因此，可分别拟定分压指标期望值，再采用极值函数法对各分压指标进行归一化，综合考虑3个电压等级的重要程度，得出综合评价值。本次评价值考虑到3个电压等级同有降损需求，影响因子相当，故采用各电压等级的综合结果表征该指标评价值。

表1　线路损耗率计算结果　%

2.2　分压指标权重

各地区分压指标，是基于理论线损计算结果计算得出的，从单一分压指标看很容易得到单位排序情况，但从多个指标看，每个单位均在某一项指标占有优势，综合评比上无法直接得出优劣排序结果。因此，对本节各指标设定不同权重，再结合单一指标评价值，计算某一单位的线性综合评价值，以体现在多指标中某一单位的综合排序。

本文各指标、类型及权重按表2设置。

表2　分压指标权重

正向类型：指标值越大越好，分压指标越优越。逆向指标：指标值越小越好。适度指标：指标值居于中间适度区间为最优。本文所列铜铁损比、容载比指标，虽为适度指标，但因其指标值均超出适度区间，所以呈现单边指标类型，铜铁损比呈现正向指标，容载比呈现逆向类型。如铜铁损比指标，在计算结果中除35 kV的C、D区的铜铁损比稍高以外，其他大部分地区的铜铁损比均低于0.50，处于主变轻载运行状态，在这种情况下，各地区的铜铁损指标应越靠近1越理想，所以该指标在限定范围内按正指标考虑。容载比指标逆向，同理。

3　综合分析

根据各分压指标评价值及以上分压指标权重设置，采用线性综合评价方法对各单位综合评价值进行计算，排序情况见表3。

表3　分压评价值及综合排序　%

根据表3结果，各地区按分压指标权重计算值排序依次为：D区、F区、C区、E区、B区、A区。从指标排序可以看出，排序第一的指标，D区有3项、F有2项、E有1项，这也基本确定了各单位的排序基础。

为了对比说明分压指标排序所阐述的问题，以及其与各地区固有条件的对应关系，下面列出分地区理论线损率和固有条件综合排序表。分地区固有条件综合排序计算同本文的分压指标评价，不再赘述。

根据表3分压指标综合评价与表4分地区理论线损率对比可得出如下结果。

a. D区理论线损率最低，排序第一，与分压结果相呼应。

b. A区、B区理论线损率与分压排序情况总体一致，均排序在末两位。

c. E区、C区、F区3个地区理论线损率与分压总体情况排序位于居中位置，仅是E区与F区两地区排序差异，从分压综合排序推算，F区理论线损率应低于E区，有进一步的降损空间。

由表3与表5对比，即分压综合评价表与固有条件进行对比，得出如下结果。

表4　分地区理论线损率　%

表5　固有条件综合排序　%

a. D区固有条件最优，排序第一，分压综合排序也位列第一，两项结果相互印证，符合结果印证关系。

b. E区、C区、F区3个地区对比情况差别不大，位于居中位置，该结果与表3和表4对比结果相同，仅是E区与F区排序对调，分压指标排序上，F区有3项指标排序末位，综合对比发现，F区分压指标实际低于E区，这与F区固有条件低于E区的结果相互印证，之所以综合排序高于E区，是因为线变损比和线路损耗率2项指标排序第一，这2项指标不影响F区的固有条件，仅表征F区线路损耗低于其他地区。

c. B区固有条件排序末位，分压综合排序情况也比较靠后，符合结果印证关系。A区差别较大，固有条件上，A区占有优势，排序第2位，分压指标排序上却在末位，从固有条件角度看，A区的理论线损率、分压指标均应占有优势，在排序上有较大上升空间。

4　分析结论

根据2017年河北省电力理论线损计算结果，对河北6个地区开展了分压线损指标分析，分压指标体系包含效能和经济性能指标各3项。数据来源包括：2017年全网理论线损计算结果、分地区理论线损计算分析报告、分地区计算结果汇总报表等。

根据本文分析及表6，结论如下。

a. 根据分压指标综合评价，6个地区排序依次为：D区、F区、C区、E区、B区和A区。

b. 从固有条件结果看理论线损率：除A区外，其他地区固有条件和理论线损率排序是一致的，分别是D区、E区、C区、F区和B区。从固有条件看，A区的理论线损率应低于E区，故有较大降损空间。

c. 从分压指标评价看理论线损率：第一段位为D区，排序均在首位；第二段位为E区、C区和F区，仅是E区与F区排序差异，从分压综合排序推算，F区理论线损率应低于E区，有进一步降损空间；第三段位为A区、B区，分压及理论线损率排序情况总体一致，均排序在末两位，从分压综合排序看， B区理论线损率应低于A区，有降损空间。

表6　分析结果

d. 从固有条件看分压综合评价：第一段位为D区，排序均在首位；第二段位为E区、C区和F区，与分压和理论线损率对比结果相同，仅是E区与F区排位对调，根据分析，F区分压指标实际低于E区，与固有条件结果相互印证；第三段位为B区，固有条件和分压综合排序均在靠后位置。A区差别较大，固有条件上占有优势，排序第2位，分压指标排序却在末位，综合第c条结论可以看出，A区的理论线损率、分压指标均应占有优势，即A区有较大降损空间。

通过本文方法分析，可深入了解分地区理论线损的管理现状，提出降损空间及方向，对提升线损管理水平，降低线损成本具有重要意义。