配電網(wǎng)線損

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 1.1 引言
隨著社會的發(fā)展,人們對電力的依賴程度越來越深,電力逐漸成為了國家基礎(chǔ)性經(jīng)濟行業(yè), 它對整個社會經(jīng)濟的發(fā)展有著非常重要的作用[1]。配電網(wǎng)線損，直接反映了供電企業(yè)的用電管理水平，降低配網(wǎng)線損直接提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。配電網(wǎng)的線損管理，歷來是線損管理的重點和難點，有效地降低配電網(wǎng)絡(luò)的電能損耗，是線損管理工作長期追求的目標(biāo)，也是大中型城市供電企業(yè)線損管理的重點[2]。為有效降低配網(wǎng)線損，通過深入分析配網(wǎng)線損的構(gòu)成和主要影響因素，找出電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，并從技術(shù)和管理的角度有針對性的提出降低配網(wǎng)線損的具體措施，從而提高電網(wǎng)的經(jīng)濟運行水平。

1.2 配電網(wǎng)線損的構(gòu)成

在輸送、分配電能的過程中，電網(wǎng)中所有部件所產(chǎn)生的有功功率損耗及電能損失統(tǒng)稱為線路損失，簡稱線損。一般來說，配網(wǎng)線損可劃分為技術(shù)線損和管理線損[3]。

1.2.1 技術(shù)線損

技術(shù)線損，又稱理論線損，是根據(jù)設(shè)備參數(shù)和電網(wǎng)的負荷情況等數(shù)據(jù)，通過理論計算得出的線損。技術(shù)損耗可分為可變損耗和固定損耗2類。

    1）可變線損，可變線損一般是由于電力線路之中的變壓裝置中銅線以及導(dǎo)線等造成的，其電能的損耗不是固定不變的，可能會隨時出現(xiàn)變化。

    2）固定的線損，由于固定線損而導(dǎo)致的電力損耗主要是電容器裝置、變壓設(shè)備以電力計量表設(shè)備等造成的，其線損和能源的損耗在理論上來講是固定不變的[4]。

1.2.2 管理線損

管理線損即不明損失，又稱其他線損，主要是因制度法規(guī)、工作管理和其他不明因素導(dǎo)致供用電過程中出現(xiàn)跑、冒、滴、漏等情況 ，造成電量損失。主要包括客戶違約用電、竊電偷電、電表的計量誤差和營業(yè)工作中的漏抄漏記等方面。

1.2.3 技術(shù)線損、管理線損與實際線損的關(guān)系

電網(wǎng)的供電、用電線路設(shè)備確定以后，技術(shù)線損就較長時間穩(wěn)定在某一數(shù)值附近。實際線損以技術(shù)線損為基礎(chǔ)，由管理線損圍繞這一基礎(chǔ)上下波動從而形成。

1.3 產(chǎn)生線損的原因

   國家電網(wǎng)工程的建設(shè)使得我國的配電網(wǎng)絡(luò)逐漸得到完善，覆蓋面積越來越廣，作用范圍越來越大，但是也暴露出許多管理方面的問題。線損管理就是其中最常見，也是最關(guān)鍵的問題[5]，線損異常產(chǎn)生的原因主要有以下幾點：

1.3.1 線路設(shè)計不合理

由于城市規(guī)劃以及城市改造等環(huán)節(jié)設(shè)置不合理，往往造成配電網(wǎng)在線路設(shè)計上存在很多問題，有些地區(qū)的線路如蜘蛛網(wǎng)般雜亂無章，有時根本分不清哪些線路是供哪個地區(qū)的，這就在無形中讓電能產(chǎn)生了輸送損耗。而且，很多設(shè)備的使用年限較長，已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的用電需求，有的甚至可能存在隱患，影響了配電網(wǎng)的線損管理[6]。

1.3.2 三相負荷不平衡引起線損升高

增加配電變壓器的電能損耗。配電變壓器是低壓電網(wǎng)的供電設(shè)備,當(dāng)其在三相負載不平衡工況下運行時,將會造成配電變壓器損耗的增加。因為配電變壓器的功率損耗是隨負載的不平衡度而變化的[7]。

1.3.3 無功補償和補償容量方面的問題

    高壓配電網(wǎng)線路補償不夠也是常常出現(xiàn)的問題，如果是 35kV 以上的輸電線以及變電站的話，其設(shè)備是由電力部門進行調(diào)度的，一般都可以將其功率調(diào)整在合理的狀態(tài)內(nèi)。但是如果是在 10kv 配電網(wǎng)中，因為電網(wǎng)損耗與客戶之間沒有利益關(guān)系，可以以增加無功設(shè)備的方式來進行調(diào)整，但是由于電力部門的監(jiān)管不力，往往是難以實現(xiàn)的，由此使得功率因數(shù)不斷降低，也是很有可能的一種情況[8]。

1.4 降低配電網(wǎng)線損的措施  

截至2011年底，國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)各網(wǎng)省電力公司已多次完成負荷實測及線損理論計算與分析工作。利用負荷實測數(shù)據(jù)，采用電量法計算線損，達到一定的精度要求，根據(jù)配電網(wǎng)的固有特點，綜合考慮實際線損率與技術(shù)線損率、經(jīng)濟電流密度、變壓器容量、負荷位置等，有針對性的在一些地區(qū)配電網(wǎng)采取適合的降損措施，降損效果明顯[9]。

1.4.1 合理優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

為了有效的降低配電網(wǎng)線損,第一步就是必須要優(yōu)化配電網(wǎng)的布局,特別是城市配電網(wǎng),對電網(wǎng)布局的科學(xué)配置,能夠有效的降低線損率。在設(shè)計電網(wǎng)的過程中,應(yīng)該充分結(jié)合城市的實際規(guī)劃,從而盡可能的縮短供電線路,以降低配電網(wǎng)線損[10]。

1.4.2 合理選擇導(dǎo)線截面

    合理選擇導(dǎo)線截面，可以有效降低配電網(wǎng)的線損。在我國現(xiàn)行的配電網(wǎng)絡(luò)中，常用

的導(dǎo)線為LGJ線。導(dǎo)線材料一般是固定的，導(dǎo)線的長度由于受到規(guī)劃限制也不宜改變，

但是導(dǎo)線的截面卻是能夠改變的。如果僅從降損效果來看，導(dǎo)線截面自然是越大越好，但是導(dǎo)線截面越大其耗費的金屬材料就越多，一次性投資比較大[11]。

1.4.3 做好負荷預(yù)測，合理選擇設(shè)備容量

    1)要做好設(shè)備容量的合理選擇，就必須做好用戶側(cè)需求的調(diào)查研究和負荷預(yù)測工作。應(yīng)根據(jù)地區(qū)發(fā)展的趨勢、負荷增長的需求選擇合適的設(shè)備容量。

2)根據(jù)負荷情況合理選擇變壓器容量也是降低配變損耗的措施之一。在實際運行中，負載損耗與負荷大小成正比。選擇變壓器容量必須綜合考慮臺區(qū)的最高負荷率和平均負荷率[12]。

1.4.4 改善電力計量裝置

    性能低的電力計量裝置會加大配電網(wǎng)線路的損害，因此將高性能的電力計量裝置投入工作可以有效地降低線損，提高配電效率。傳統(tǒng)的機械式電能表已不再適應(yīng)現(xiàn)代城市用電需求，目前大部分城市都在使用電子式的電能計量裝置，使得計量精度得到較大提高，降低計量誤差，從而減少線損[13]。

1.4.5 平衡配電網(wǎng)絡(luò)的三相負荷

    在低壓網(wǎng)絡(luò)中，由于單相負荷的存在致使各相負荷大小不均，從而出現(xiàn)三相負荷不

平衡現(xiàn)象。這樣便會增加相線中的損失，此外零線上也會產(chǎn)生額外損失。在實際運行

中，總是力求三相負荷能夠平衡，但是真正的絕對平衡是不存在的，一般情況下變壓

器的出口處的不平衡度要保證小于10%，干線的不平衡度要保證小于20%。

1.4.6 調(diào)整負荷做好消峰填谷工作

    合理調(diào)整負荷，也能有效的降低配電網(wǎng)線損。供電時，實行高峰讓電，根據(jù)供電

計劃合理安排填谷負荷的時間，一般安排在中午或者后夜。供電部門可以在用電合同

中，將低谷、高峰用電的電價區(qū)別定制，從而減少負荷峰谷差，降低負荷曲線的波動。

調(diào)整負荷，做好消峰填谷工作，在有效降低線損的同時，還能夠充分利用電力設(shè)備，有

利于電力系統(tǒng)的調(diào)壓、調(diào)頻及經(jīng)濟運行。

1.4.7 加強用電監(jiān)察力度

    為避免用戶不按國家規(guī)范取電，防止因偷電盜電造成的配電網(wǎng)線路失損，供電企業(yè)應(yīng)加強用電監(jiān)察監(jiān)督力度，加強與客戶的溝通與交流，及時了解客戶需求情況，給客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)工作，幫助用戶解決用電設(shè)備的故障。電力部門應(yīng)開展用電普查工作，加強安全用電管理；加強線損智能化管理，健全線損管理工作建設(shè)，并建立企業(yè)動態(tài)管理系統(tǒng)，及時了解用電信息及用電監(jiān)察情況，及時處理線損，提高配電網(wǎng)配電效率[14]。

1.4.8 全面開展線損“四分”管理工作

    為了準確查找配電網(wǎng)線損異常的原因，減少電量損失，需要在管理和技術(shù)上采取節(jié)能降損措施，把安全經(jīng)濟運行落實到生產(chǎn)管理的各個環(huán)節(jié)。包括在配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)上適當(dāng)超前，合理布置網(wǎng)絡(luò);積極采用新技術(shù)新設(shè)備，通過技術(shù)進步降低損耗;在運行方式上采用經(jīng)濟運行方式降低損耗;在管理制度上認真貫徹“四分”管理要求，嚴格考核。通過這些措施的實施，使線損管理工作更加清晰化、定量化、科學(xué)化。

    “分區(qū)、分壓、分線、分臺區(qū)”管理線損工作的開展，是針對不同的供電轄區(qū)、不同的電壓等級，對線路、公用配變、用戶設(shè)備的各項基礎(chǔ)資料都有更精細的要求，是進一步提升線損管理和用電管理水平的有效措施。由于配網(wǎng)構(gòu)造復(fù)雜，節(jié)點眾多，網(wǎng)絡(luò)變動頻繁等特點，“分線”和“分臺區(qū)”管理工作的難點在于“線一變”和“臺一戶”關(guān)系隨網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)變化即時改變。因此，為了做好“四分”管理工作還需要將統(tǒng)計供售電量的信息系統(tǒng)和統(tǒng)計線路設(shè)備資料的信息系統(tǒng)進行一體化平臺整合，使兩方的數(shù)據(jù)能夠聯(lián)動變化，分級查閱，達到“營配一體化”。

1.5 發(fā)展趨勢與概括

在配網(wǎng)自動化以及高級應(yīng)用軟件方面,國外研究的熱點是網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化。對于線損計算,國外現(xiàn)在研究的重點多是對線損的分析和降損措施與方法研究，如:以線損為目標(biāo)的配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu),無功優(yōu)化、補償電容投放位置的確定等問題,其中涉及到的線損問題大都轉(zhuǎn)化為功率損耗問題,以潮流計算的方法來求解[14]。

對于電力企業(yè)來說，有效控制線損管理是非常重要的，要采取科學(xué)有效的策略避免電力的浪費，不斷加強線損的管理工作，完善線損管理體系，一方面可以提高配電網(wǎng)的

經(jīng)濟性，另一方面也可以提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益[15]。

    個人觀點來看線損是一項不可避免的現(xiàn)象，無論從技術(shù)方面，還是管理方面入手，都不能完全消除線路損耗，我們只能通過種種措施，最大程度的降低線損。而且，就近幾年配電網(wǎng)的發(fā)展來看線損率也在逐年減低，我們要追求的就是繼續(xù)找到?jīng)]被發(fā)現(xiàn)線損的地方，繼續(xù)降低線損。總之，降低線損是一項長期艱苦的工作，同時影響它的因素很多，但相應(yīng)的也有解決的辦法，最重要的是做到技術(shù)和管理并重，才實現(xiàn)線損控制在最少。