配电网线损的影响因素和降损措施分析

陈 超，熊彦清，林寿南，符瑜科

（海南电网有限责任公司，海南 海口 570100）

0 引 言

线损率是用来衡量电力网电能损失的一个参数，既是衡量电力行业技术性的指标，又是影响电力企业经济性的重要参数。配电网线损率体现了企业规划布局和设计思路是否合理，体现了生产技术是否先进，更体现了运营管理水平的高低。电能在传递和配送过程中会产生有功功率损耗，且每个元件都无法避免这种损耗。有功功率损耗和电能损失都叫配电网线路损失，也叫配电网线损。

对降低线损率的科学研究和技术革新，一直是电力企业技术投入的重点，最终目的是减少配电网的线路损失，提高经济效益。在配送电过程中，配电网的线路损失消耗极大，严重影响了配电企业的经济效益。因此，能否解决配电网线损的问题，关乎配电企业的前途命运。研究表明，郑州配电公司整个配电网全年线损量超过8×109kW·h。通过合理的规划和完善的设计，可以减少10%以上的线损量，大大提升了配电公司的经济效益。

1 配电网线损构成

配电网线损由三个部分组成。根据损失随负荷的变动情况，将配电网线损分为固定损失、可变损失和其他损失。

当负荷改变时，配电网线路固定损失不变。主要受外加电压的影响，向配电设备施加电压时，配电设备工作会消耗电能并产生损失。变压器和调压器等设备损失和绝缘子损失会受到外加电压的影响，是配电网的固定损失。此外，配电设备的介质损失和线圈损失也是配电网的固定损失。

可变损失和固定损失不同，可变损失随负荷变化而变化。当负荷电流改变时，可变损失也随之改变。配电网的可变损失和通过配电网的电流平方成正比。配电网线损随着电流的增大而增加，主要由变压器中铜导线的损失、配电网中配电和输电线路的铜导线损失、调压器电抗器等设备的铜导线损失以及其他铜导线的损失组成。因此，铜损是可变损失的主要形式。

配电网除了固定损失和可变损失之外，还有一部分损失是其他损失。这部分损失是由于一些跑电漏电引起的，常常是因为监督不及时、管理不力、教育不到位、管理工作没有深入基层、规章制度没有考虑到个别地区、个别单位甚至个别人。这种配电网的电能损失被称为管理线损，也可以叫做不明损失。当电能计算设备误差较大或者出现故障时，会出现这种不明损失。查表时误抄用电量、收缴电费时记错用电量、核算电价时算错倍率等，都会导致不明损失的产生。线损的计算环节也可能算错配电网线路损失。此外，配电网涉及的用户偷用、盗用、违章用电等都会导致不明损失。

供电企业的线路损失也可分为三类，分别是统计线损、技术线损和管理线损。统计线损是利用统计方法得出的线损，需要利用电能表计算。电力企业出售给某一户的电量减去供电量，就是统计线损。技术线损也被称为理论线损，是通过理论计算出的线损，不需要通过每一户的电能表进行统计。通过供电设备的状态数据和配电网的负荷数据，即可通过理论模型计算出理论线损。管理线损是配电网的不明损失。不明损失和理论线损之和，即为统计线损。

2 线损预测方法分析

由于我国工业起步较晚，基础设施发展较为缓慢，且更换配电网的设备和线路成本高昂，导致我国配电网电能线路损失较高，但给降损提供了较为广阔的空间。为了研究配电网的降损措施，要先对配电网线损进行计算和预测[1]。

2.1 改进迭代法

改进迭代法是区别于潮流迭代算法的新型迭代法，特点是改变原有的网络基础采用一种动态链表。这种动态链表可以完全反映配电网络的结构特征，可以较准确地计算基础配电网和诸如环状、网状等复杂配电网的线路损失。动态潮流法较原有的计算方法提高了网损计算精确度，规避了网损可能受到的变性影响，提高了计算精度。

2.2 等值电阻法

等值电阻法可以对线损进行准确计算，适用于配电网中没有综合测试仪器的情况。改进等值电阻法则区别于等值电阻法，不同之处在于配电网中有部分综合测试仪器时采用改进等值电阻法计算配电网线损。当配电网存在另一种情况时可以采用电量法，这种方法以三相快速牛顿分解潮流法为基础，需要获得配电网中的全部实测数据。研究表明，低压配电台区的配电网等值电阻法线损计算精度较高，其以电阻系数为基础。经过对比得知，基于电阻系数的等值电阻法计算的电损结果明显优于电压损失法和实抄统计法，用于一些低压电网的电损计算更为精确，如主干线和分支线区分不明显的配电网。

2.3 改进前推回代法

在配电网的日常运营中，配电网的功率因数并不是一成不变的，想要获取各个时间段的功率因数难度很大。现行提取功率因数的方法是根据大量数据对功率因数随时间变化趋势进行拟合，研究其变化规律，而后将配电量根据拟合结果分配至各段。这种算法相比于原有前推回代法明显提高了精确度，弥补了原有计算方法的缺陷，将无功功率损失和线路电压损失有效融入了计算方法中的变量中。改进前推回代法对中、小电源是行之有效的，降低了配电线路的降损分析工作量和难度。

2.4 损失因子法

企业需要对配电网进行无功补偿计算，且需要进行无功补偿经济效益评估，通过损失因子法简便快捷地计算出无功补偿的线损率。对于某电力网，假设增加无功补偿后，线损功率下降值为ΔPmax，则降损电量为：

式中，ΔPmax为最大负荷降损功率，ΔPar为线损计算时段内的平均功率损失，F为损失因子，t为电容器投运时间。

3 配电网线损的降损措施研究

就目前的技术手段而言，电网管理已经能够有效降低线损。实际上，出于对经济效益的比对，供电部门并没有将大量精力和技术攻坚投入在线损管理上，去实现趋近于“零损耗”的结果，而是采取一些有效的措施使其降低到一个“经济最佳”的状态上，实现电网结构、生活需求、部门收益相互协调集约的状态。然而，想要更好地在达到这个状态的同时有效降损，必须加强运行监管，减少无用功耗费，优化网络拓扑结构[2]。

3.1 加强电网运行监管

线损管理是一项经常性和长期性的工作。在配电网运行过程中，从供电到用电，每一环节出现问题都有可能带来极大的经济损失。因此，必须加强电网运行的监管工作。

第一，加强用电计费系统的监管工作。应确保用电计费系统准确无误性和标准一致性，对于计费设备的采购，在考虑成本的同时，要保证设备的稳定性、可靠性、更新能力和维修能力。此外，加强对用户用电的监管，完善规章制度，强调使用协议，严防窃电、不安全用电和私自改公共用电等隐患问题的出现。

第二，加强供电用电管理周期性工作。拟定周期进行线损排查，并及时完善更新用户数据存档和线损情况统计，及时发现线损管理工作中的各类问题，指派线损管理检修专业人士进行维护检查，必要时进行分段分站监管，指定负责区域，避免浪费人力资源[3]。

3.2 减少无用功的耗费

目前的电网运行机制下，不平衡的三相电负载、无功补偿不足等问题仍然存在。变电器的使用过程中，势必会产生一些无功功率，这些无功功率的损耗较高，不容忽视。因此，要对配电网进行降损工作，必须要考虑变压器的降损问题。合理的布局和配置无功补偿设备是降低损失的关键。配电企业在日常运营时，对无功补偿装置进行设备维护和保养是降损的重要环节。缺少基本维护和保养的无功补偿设备会产生大量电损，而设备装置的利用率在维护后可以得到显著提高。根据配电网特点选择合适容量的变压器也可以降低配电网电损率。负荷率过小或过大都容易引起较高的电损。通常，变压器所选择的负荷率在70%左右。

3.3 优化供电网络拓扑结构

在配电企业中，配电网网络结构不断在延伸和扩展。配电网的网络结构变化无疑便捷了人们的生活，但是配电网的线损也与网络结构有着直接关系。以往网络结构导致配电网产生了大量的线路损失，如果不对原有网络结构进行优化和整合，线损问题得不会解决，将无法提高配电企业的经济效益。因此，对配电网络结构进行优化和整和，对存在问题的网络区间进行查找和整改十分必要。

电源位置点的确定是配电网络优化最重要也最核心的部分。原有的配电网络并没有对电源点进行长远考虑，导致电源点位置偏离负荷的中心，增加了电能配送过程中产生的线损。进行电源点位置优化后，电源点和负荷的距离减小，降低了配电网络的线损。设置合适的电源点位置以降低电损，通常需要注意三个问题——半径、电源容量和点位密集程度。采用较小的半径、适中的容量、密集的点位来设置电源，可以显著减小电损。

4 结 论

综上所述，经过长时间的实践摸索和理论研究，已经形成了多种线损计算和预测方法。供电企业可以根据理论模型计算的线损结果，优化配电网络结构，改变电源点位置，并合理设计变压器负荷量等，有效降低配电网的线损率。此外，可以通过分析实际线损率和理论线损率的差值来研究影响供电企业电网运行效率的原因，采取技术降损和管理降损手段切实降低配电网的电能损失，提高企业的经济效益。