徐強 商學斌 匡衛洪
摘要:由于目前配網臺區線損率指標主要靠線損人員結合自身管理經驗從歷史完成值和降損項目等因素估計,缺少理論依據,難以應對區局“討價還價”現象。根據負荷性質對配網臺區進行分類,在廣州電網選擇相當數量的典型臺區持續進行6個月的線損數據統計,通過分類統計分析,確定線損標桿值,并進行案例分析,為下一步指導配網臺區線損管理工作提供科學的依據。
關鍵詞:線損率;標桿值;節能降損;線損管理;配網典型臺區 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM727 文章編號:1009-2374(2015)01-0033-03 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0017
配電網線損率是評價電力企業經濟效益、技術管理水平的一項綜合性技術經濟指標,也是國家貫徹節能方針考核供用電部門的重要指標。近幾年來,供電企業對線損管理的工作力度進一步加強,部分省市提出了線損“四分”管理,即分電壓等級、分區域、分線路及分臺區線損管理。由于用戶負荷的多樣性、電網基層單位的管理水平以及網架現實存在問題等因素,增加了臺區線損管理與解決的復雜性。目前電力企業線損指標管理缺乏標準,理論線損計算一定程度上反映臺區線損情況,但受測量數據影響造成計算結果存在偏差(如末端電壓數據采集時受末端地點、測量時間等因素存有差異),臺區線損管理真實水平得不到準確的反映。為解決該問題,急需確立一套臺區線損標桿值指標,為各類臺區線損提供一把“標尺”,指明臺區降損方向。
本文為摸清廣州電網典型臺區線損真實情況,解決臺區線損管理存在問題,通過收集臺區線損數據進行統計分析,確定線損標桿值,為下一步指導配網臺區線損管理工作提供科學的依據。
1 線損率計算方法及影響因素分析
線路總功率損耗包括對地電導損耗和線路載荷損耗兩部分,對地電導損耗在中低壓配電網可作忽略處理,故線路損耗一般是指線路載荷損耗,其與載流量、運行電壓、線路型號、傳輸距離以及負荷沿線分布情況有關。設電線的電阻為,均方根電流為,形狀系數為,電壓為,統計時間為,線路損耗為,供電量為,供電半徑為,線路截面為,三相不平衡系數為,功率因數為,電阻率為,線損率為,線損率公式如下:
(1)
(2)
(3)
(4)
式中:代表日均方根電流,代表日平均電流。
由式(4)可以看出,線損率與線損電阻率、供電半徑及三相不平衡系統等影響因子的關系成正比或反比關系,詳見下表1:
2 典型臺區線損率調研分析
2.1 典型臺區選取原則及負荷分類
典型臺區的選取原則:變戶關系正確,抄表周期一致;計量裝置齊備、完好。
本文按負荷類別將臺區分為六類,分別如下:(1)大型電梯樓負荷已釋放:“零度戶”占比小于30%或負載率大于20%的大型樓梯樓;(2)大型電梯樓負荷未完全釋放:“零度戶”占比大于30%或負載率小于20%的大型電梯樓負荷;(3)老市區樓梯樓:老市區成熟住宅區(樓梯樓);(4)城中村:城中村負荷;(5)偏遠農村:花都、從化、增城等地區的偏遠農村負荷;(6)其他:為其他5種負荷類型以外的負荷。
按以上6類負荷類別選擇典型臺區,在某電網選取108個臺區樣本,持續進行6個月線損率統計,針對抄表計劃調整、計量裝置異常、戶變關系變動、低壓轉供等問題對數據進行預處理,得到60個良好樣本。
2.2 典型臺區線損分析
通過統計典型臺區6個月的總供電量和總售電量數據,得到各臺區的線損統計值,并計算各臺區的理論線損值。通過對線損統計值和理論值進行分類分析,整理線損分布規律,確定線損標桿值。
2.2.1 大型電梯樓負荷已釋放。本類臺區80%的負載率集中在20%~30%,臺區線路截面主要采用150mm2、185mm2、240mm2,90%的臺區供電半徑小于150m,70%的臺區三相不平衡率在20%以內。
圖1 典型臺區線損率分析(大型樓梯樓負荷已釋放)
圖1中,該類臺區的線損率集中在1%~2%之間。本類臺區負荷釋放完畢,供電半徑較短,線路截面較大,故線損率較低。其中線損統計值和理論值沒有完全的吻合,這主要是理論值的計算考慮沿線負荷較理想化,故與實際統計值存在誤差。
2.2.2 大型電梯樓負荷未完全釋放。本類臺區的負載率均低于20%,臺區線路截面主要采用150mm2、185mm2,80%的臺區供電半徑小于200m,90%的臺區三相不平衡率在15%~60%之間。
圖2 典型臺區線損率分析(大型樓梯樓負荷未完全釋放)
圖2中,該類臺區的線損率集中在2%~3%之間。該類臺區線路截面和供電半徑與第一類臺區類似,但該類臺區負荷三相不平衡率較高造成附加損耗,同時臺區負載率低導致零度戶引起的計量表計損耗影響較大,線損率要較第一類臺區高。
2.2.3 老市區樓梯樓。本類臺區的負載率均小于30%,78%的臺區線路截面大于120mm2,臺區供電半徑均小于150m,66%的臺區三相不平衡率小于20%。
圖3 典型臺區線損率分析(老市區樓梯樓)
圖3中,該類臺區的線損率集中在1.5%~2.5%之間。本類臺區負荷已釋放完畢,三相不平衡率較低,但線路截面相比第一、二類臺區要小。故該類臺區線損率介于第一類和第二類臺區之間。
2.2.4 城中村。該類臺區無輕載現象,且有4個重載臺區和1個過載臺區,67%的臺區線路截面大于70mm2,67%的臺區供電半徑小于200m,56%的臺區三相電流不平衡率大于15%。
圖4 典型臺區線損率分析(城中村)
圖4中,該類臺區的線損率集中在3.5%~4.5%之間。本類臺區負荷集中,存在亂拉電現象,故重過載現象突出,三相不平衡率較高,且線路截面小,因此負載率較前三類臺區明顯要高。endprint
2.2.5 偏遠農村。本類臺區沒有輕載現象,且有5個重載臺區和1個過載臺區,92%的臺區線路截面小于35mm2,54%的臺區供電半徑大于600m,62%的臺區三相電流不平衡率大于55%。
圖5 典型臺區線損率分析(偏遠農村)
圖5中,該類臺區的線損率集中在11.5%~12.5%之間。該類臺區負荷分散,箱變布點少,導致供電半徑長,重過載現象突出,三相不平衡率大,且由于截面偏小,導致農網線損率遠超其他5類臺區的線損率。
2.2.6 其他。本類臺區89%的負載率超過30%,且有1個過載臺區,67%的臺區線路截面大于120mm2,67%的臺區供電半徑小于200m,67%的臺區三相電流不平衡率在10%~50%之間。
圖6 典型臺區線損率分析(其他)
圖6中,該類臺區的線損率集中在4%~5%之間。本類臺區為除前5類特征較明顯的臺區之外的少數類臺區集合,在本文僅用來作為參考。
2.3 線損標桿值及適用范圍
根據典型臺區分布區間較為集中的規律,確定線損標桿值區間,因波動范圍基本處于中間值±0.5個百分點,由此確定中間值為標桿值,詳見下表2:
根據樣本臺區基礎資料類型特點,確定線損標桿值適用范圍,詳見下表3:
3 應用案例
供電企業可用線損標桿值分析臺區線損情況,以進行臺區的線損異常管理。同時也可用此標桿值評價各區域的臺區線損水平與降損空間,進而制定相應的改造計劃和電網規劃,給基層部門下達降損指標。由于各區域均包含多類負荷,為簡化分析,本文根據區內各類負荷比例對線損標桿值進行折算。
以某電網為例,采用臺區標桿值、臺區分類情況和售電量占比等數據,測算該電網所轄7個區的臺區線損真實值,與線損統計值進行比對,評估降損空間,詳見圖7:
圖7 某電網分區線損評估及降損分析圖
圖7中,A區的典型臺區線損標桿折算值最高,達5.86%,可知該區的城中村和農村負荷比重較高。其他區域的線損標桿折算值在2.5%~4.2%之間。B類區最低,線損標桿折算值約2.56%,主要是市區住宅負荷。
圖7中將各區線損統計值與線損標桿折算值進行比較,其中A區的降損空間最大,可將當前線損降低3.24%。B、C、D、F及G區的臺區降損空間略低,接近1.5%。E區的臺區降損空間最小,僅0.27%,經調查,該區在近幾年注重降損管理,通過定期線損異常分析等手段加強反偷查漏核查,尤其針對農村和城中村臺區,采取增加臺區布點和調整臺區負荷等手段降低供電半徑,并有計劃地更換老化嚴重的小截面供電線路,此類措施的嚴格執行取得良好降損效果。下一步應以線損標桿值為考核指標,推廣相關區域線損管理的成功經驗。
4 結語
本文為摸清各類典型臺區線損的真實現狀,對電網的典型臺區線損按負荷類別統計分析,進而確定線損標桿值區間,電網企業根據此標桿值對所管轄臺區進行線損評估,進而制定相應的臺區線損指標計劃。
下一步可開展臺區分類設定及標桿值自動導入等功能的應用軟件開發,實現統計值與標桿值的自動對比分析,抓好臺區線損跟蹤分析及異常處理,使配網臺區線損管理工作精細化。
參考文獻
[1] 萬國成,林春.配網分線路線損統計探討[J].電氣應用,2008,27(13).
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[3] 中國國家標準化管理委員會.中低壓配電網能效評估導則[S].
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[6] 戴泌.農網低壓降損培訓教材[M].北京:中國電力出版社,2006.
[7] 馮垚,李明浩,莫玫,王同文.線損率波動與影響因素的數學建模及求解[J].電力系統及其自動化學報,2010,22(5).
[8] 王劍,王堅.節能降耗與10kV配網線損管理[J].華北電力技術,2009,(5).
[9] 張力生.電力網電能損耗管理及降損技術[M].北京:中國電力出版社,2005.
[10] 徐凌燕.龍碼線線損率偏高的原因分析及采取的降損措施[J].華北電力技術,2005,(1).
作者簡介:徐強(1982—),男,湖北赤壁人,廣州供電局工程師,碩士,研究方向:電網節能與線損管理;商學斌(1980—),男,福建福州人,廣州供電局工程師,研究方向:電網節能與線損管理;匡衛洪(1985—),男,湖南婁底人,廣州市電力工程設計院有限公司工程師,碩士,研究方向:節能降損及電網規劃。
(責任編輯:秦遜玉)endprint
2.2.5 偏遠農村。本類臺區沒有輕載現象,且有5個重載臺區和1個過載臺區,92%的臺區線路截面小于35mm2,54%的臺區供電半徑大于600m,62%的臺區三相電流不平衡率大于55%。
圖5 典型臺區線損率分析(偏遠農村)
圖5中,該類臺區的線損率集中在11.5%~12.5%之間。該類臺區負荷分散,箱變布點少,導致供電半徑長,重過載現象突出,三相不平衡率大,且由于截面偏小,導致農網線損率遠超其他5類臺區的線損率。
2.2.6 其他。本類臺區89%的負載率超過30%,且有1個過載臺區,67%的臺區線路截面大于120mm2,67%的臺區供電半徑小于200m,67%的臺區三相電流不平衡率在10%~50%之間。
圖6 典型臺區線損率分析(其他)
圖6中,該類臺區的線損率集中在4%~5%之間。本類臺區為除前5類特征較明顯的臺區之外的少數類臺區集合,在本文僅用來作為參考。
2.3 線損標桿值及適用范圍
根據典型臺區分布區間較為集中的規律,確定線損標桿值區間,因波動范圍基本處于中間值±0.5個百分點,由此確定中間值為標桿值,詳見下表2:
根據樣本臺區基礎資料類型特點,確定線損標桿值適用范圍,詳見下表3:
3 應用案例
供電企業可用線損標桿值分析臺區線損情況,以進行臺區的線損異常管理。同時也可用此標桿值評價各區域的臺區線損水平與降損空間,進而制定相應的改造計劃和電網規劃,給基層部門下達降損指標。由于各區域均包含多類負荷,為簡化分析,本文根據區內各類負荷比例對線損標桿值進行折算。
以某電網為例,采用臺區標桿值、臺區分類情況和售電量占比等數據,測算該電網所轄7個區的臺區線損真實值,與線損統計值進行比對,評估降損空間,詳見圖7:
圖7 某電網分區線損評估及降損分析圖
圖7中,A區的典型臺區線損標桿折算值最高,達5.86%,可知該區的城中村和農村負荷比重較高。其他區域的線損標桿折算值在2.5%~4.2%之間。B類區最低,線損標桿折算值約2.56%,主要是市區住宅負荷。
圖7中將各區線損統計值與線損標桿折算值進行比較,其中A區的降損空間最大,可將當前線損降低3.24%。B、C、D、F及G區的臺區降損空間略低,接近1.5%。E區的臺區降損空間最小,僅0.27%,經調查,該區在近幾年注重降損管理,通過定期線損異常分析等手段加強反偷查漏核查,尤其針對農村和城中村臺區,采取增加臺區布點和調整臺區負荷等手段降低供電半徑,并有計劃地更換老化嚴重的小截面供電線路,此類措施的嚴格執行取得良好降損效果。下一步應以線損標桿值為考核指標,推廣相關區域線損管理的成功經驗。
4 結語
本文為摸清各類典型臺區線損的真實現狀,對電網的典型臺區線損按負荷類別統計分析,進而確定線損標桿值區間,電網企業根據此標桿值對所管轄臺區進行線損評估,進而制定相應的臺區線損指標計劃。
下一步可開展臺區分類設定及標桿值自動導入等功能的應用軟件開發,實現統計值與標桿值的自動對比分析,抓好臺區線損跟蹤分析及異常處理,使配網臺區線損管理工作精細化。
參考文獻
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[10] 徐凌燕.龍碼線線損率偏高的原因分析及采取的降損措施[J].華北電力技術,2005,(1).
作者簡介:徐強(1982—),男,湖北赤壁人,廣州供電局工程師,碩士,研究方向:電網節能與線損管理;商學斌(1980—),男,福建福州人,廣州供電局工程師,研究方向:電網節能與線損管理;匡衛洪(1985—),男,湖南婁底人,廣州市電力工程設計院有限公司工程師,碩士,研究方向:節能降損及電網規劃。
(責任編輯:秦遜玉)endprint
2.2.5 偏遠農村。本類臺區沒有輕載現象,且有5個重載臺區和1個過載臺區,92%的臺區線路截面小于35mm2,54%的臺區供電半徑大于600m,62%的臺區三相電流不平衡率大于55%。
圖5 典型臺區線損率分析(偏遠農村)
圖5中,該類臺區的線損率集中在11.5%~12.5%之間。該類臺區負荷分散,箱變布點少,導致供電半徑長,重過載現象突出,三相不平衡率大,且由于截面偏小,導致農網線損率遠超其他5類臺區的線損率。
2.2.6 其他。本類臺區89%的負載率超過30%,且有1個過載臺區,67%的臺區線路截面大于120mm2,67%的臺區供電半徑小于200m,67%的臺區三相電流不平衡率在10%~50%之間。
圖6 典型臺區線損率分析(其他)
圖6中,該類臺區的線損率集中在4%~5%之間。本類臺區為除前5類特征較明顯的臺區之外的少數類臺區集合,在本文僅用來作為參考。
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根據樣本臺區基礎資料類型特點,確定線損標桿值適用范圍,詳見下表3:
3 應用案例
供電企業可用線損標桿值分析臺區線損情況,以進行臺區的線損異常管理。同時也可用此標桿值評價各區域的臺區線損水平與降損空間,進而制定相應的改造計劃和電網規劃,給基層部門下達降損指標。由于各區域均包含多類負荷,為簡化分析,本文根據區內各類負荷比例對線損標桿值進行折算。
以某電網為例,采用臺區標桿值、臺區分類情況和售電量占比等數據,測算該電網所轄7個區的臺區線損真實值,與線損統計值進行比對,評估降損空間,詳見圖7:
圖7 某電網分區線損評估及降損分析圖
圖7中,A區的典型臺區線損標桿折算值最高,達5.86%,可知該區的城中村和農村負荷比重較高。其他區域的線損標桿折算值在2.5%~4.2%之間。B類區最低,線損標桿折算值約2.56%,主要是市區住宅負荷。
圖7中將各區線損統計值與線損標桿折算值進行比較,其中A區的降損空間最大,可將當前線損降低3.24%。B、C、D、F及G區的臺區降損空間略低,接近1.5%。E區的臺區降損空間最小,僅0.27%,經調查,該區在近幾年注重降損管理,通過定期線損異常分析等手段加強反偷查漏核查,尤其針對農村和城中村臺區,采取增加臺區布點和調整臺區負荷等手段降低供電半徑,并有計劃地更換老化嚴重的小截面供電線路,此類措施的嚴格執行取得良好降損效果。下一步應以線損標桿值為考核指標,推廣相關區域線損管理的成功經驗。
4 結語
本文為摸清各類典型臺區線損的真實現狀,對電網的典型臺區線損按負荷類別統計分析,進而確定線損標桿值區間,電網企業根據此標桿值對所管轄臺區進行線損評估,進而制定相應的臺區線損指標計劃。
下一步可開展臺區分類設定及標桿值自動導入等功能的應用軟件開發,實現統計值與標桿值的自動對比分析,抓好臺區線損跟蹤分析及異常處理,使配網臺區線損管理工作精細化。
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作者簡介:徐強(1982—),男,湖北赤壁人,廣州供電局工程師,碩士,研究方向:電網節能與線損管理;商學斌(1980—),男,福建福州人,廣州供電局工程師,研究方向:電網節能與線損管理;匡衛洪(1985—),男,湖南婁底人,廣州市電力工程設計院有限公司工程師,碩士,研究方向:節能降損及電網規劃。
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