含多小水电的配电线路降损措施研究

何伟龙

摘要：配电线路线损是电力管理部门一项综合性的经济技术指标，同时理论线损计算结果也为降损措施的研究与实施提供了有力的依据。相比于输电线路，配电线路尤其是山区配电线路结构复杂、薄弱，小水电比较多，运行方式多变，配电网线损计算更加不确定，配电线路线损计算也成了经常性的工作。本文结合某电网实际情况，通过对含多小水电的配电线路的分析，提出小水电不同工况下采取的不同降损措施。

关键词：配电线路;小水电;线损;降损

1  理论线损计算方法

理论线损计算方法主要有平均电流法、均方根电流法、最大电流法、等值电阻法等。

1.1  本文计算方法的选择

由于某电网已经接管由小水电自管自供的用户并对相关线路进行了改造，即T接于10kV公用配电线路上的小水电已经没有集中用电负荷。且根据运行经验，小水电不发电时水电站内基本无人值守，即小水电站本身不消耗负荷;或者部分有人值守小水电也只有照明负荷，几安培的电流转换至10kV高压侧时已经可以忽略不计。

也就是说，某电网含小水电的10kV配电线路中，小水电已经不需要从电网吸收有功功率（严格控制小水电从电网吸收无功功率），即小水电只有上网电量，没有下网电量，电流方向不发生变化。

因此，本文的理论线损计算方法选择了均方根电流法。

1.2  均方根电流法

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功率為

则该元件在一天内的电能损耗为

一般情况下，电流I是通过代表日24h正点负荷实测得到的，求得均方根电流：

2  理论线损计算算例及分析

本文取某电网实际运行中的线路（枫树线）作为算例，先对实际运行的线路适当简化。

其中，枫树线线路、各变压器参数及枫树线各变台（包括电站）实际运行电流均采取实际数据。由于电站计量安装在电站变压器高压侧，其计量至电站的损耗由电站自管，不计入配电线路损耗，故不进行电站变压器阻抗及损耗的计算。

1、首先计算各段线路阻抗及变压器阻抗。

2、通过均方根电流法计算公式求得通过各变台（包括电站）的均方根电流，其中电流值是通过计量自动化系统采集的某日24h正点电流实测值。

3、计算变压器损耗。

（1）通过计算求得变压器铁损：

ΔS铁损=ΔP铁损+ΔQ铁损=1.895+j8.650（kVA）

（2） 通过计算求得变压器铜损：

ΔS铜损=0.212+j0.605（kVA）

4、通过计算求得线路损耗：

ΔSL=7.921+j23.477（kVA）

5、故总线损为：

ΔS=ΔS铁损+ΔS铜损+ΔSL=10.028+j32.732（kVA）

3  降损措施研究

3.1  降低线损的技术措施

对于含小水电的配电线路降损措施，本人认为有以下几种措施：

1、充分考虑小水电的发电特性。对有库容量的小水电，制定合理有效的发电计划，在充分利用水资源的同时，使小水电的发电曲线保持在直线附近，降低有功损耗。

2、优化小水电的无功出力考核。在保证出力及电压稳定的前提下，采取灵活考核（如月考核改为周考核）的方法，在保障小水电权益的情况下达到节能降耗的目的。

3、控制小水电的出力。对有调节能力的小水电可采取一天内根据负荷变化情况调节发电量，尽可能的让小水电的出力就近平衡，减少向系统输送电能。

4、严格控制小水电的无功出力。在保证无功功率就近平衡的原则下，小水电应尽量少发无功，特别是小水电绝对不能从系统吸收无功。

5、做好小水电的并网规划。小水电的T接点应尽可能选取有一定的近区负荷处，以最大限度地保证水电站的出力。如果小水电的出力较大，则考虑采取专线输送的办法。

3.2  小水电不同工况线损计算

由计量自动化系统查得，代表日内枫树线10个变台（不包括小水电）的功率因素均在0.98以上，枫树线变电站侧功率因素cosθ=0.779（sinθ=0.626）（以下损耗有功单位均为kW）。

功率因素为0.797时各部分损耗：线路损耗7.921，枫树线线损10.028，枫树线末端电压损耗0.338。

再求得小水电不发电、小水电发电量与负荷平衡、小水电功率因素0.98三种工况时的损耗，各工况下的损耗分析如下（降幅为与功率因素0.797时对比）：

小水电不发电时各部分损耗：线路损耗0.282，降幅96.44%;枫树线线损2.389，降幅76.18%;枫树线末端电压损耗0.0016，降幅99.53%。

小水电发电量与负荷平衡时各部分损耗：线路损耗0.280，降幅96.47%;枫树线线损2.387，降幅76.20%;枫树线末端电压损耗0.0014，降幅99.59%。

小水电功率因素0.98时各部分损耗：线路损耗5.304，降幅33.04%;枫树线线损7.411，降幅26.10%;枫树线末端电压损耗0.159，降幅52.96%。

1、对比小水电不发电、小水电发电量与负荷平衡两种工况，小水电发电量与负荷平衡时的线损及电压损耗反而比小水电不发电低，即在适当情况下，可以使小水电发一定的电量，来平衡负荷，达到降损目的。

2、对于径流式小水电，让其不发电或少发电是不现实的。对于此种小水电，则必须采取对应的降损措施。从数据分析来看，提高小水电的功率因素后，降损效果也是非常明显的。

4  结论

本文根据某电网实际情况，选取运行中的线路（枫树线）作为本文的算例，线路基础数据及运行数据均为真实数据。然后采用均方根电流法，对枫树线进行理论线损计算;通过对线损结果的分析，提出降损措施;最后在枫树线上对提出的降损措施进行验证。

参考文献：

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

[2] 虞忠年，陈星莺，刘昊.电力网电能损耗[M].北京：中国电力出版社，2000.

[3] 陈伟图.农村小水电上网对配电网线损的影响研究[D].长沙理工大学.2011.

（作者单位：广东电网梅州供电局）