試析10kV配電網的線損管理及降損措施

張欣

[摘 要] 在供電公司配電網管理體系中，線損率的規劃設計與計算是相當關鍵的，它不僅是衡量供電電量損失大小的主要指標，而且一定程度上體現了企業配電網的經營管理水平。在當今崇尚節約型社會建設的大背景下，文章針對10kV配電網的線損管理優化展開討論，探討線損的計算過程，并提出降低線損率的技術措施和管理措施。

[關鍵詞] 線損管理；線損率；10kV配電網；優化措施

[DOI] 10.13939/j.cnki.zgsc.2016.28.093

線損的計算分析決定了線損管理的質量，它代表了供電公司配電網輸配電過程中所產生的有功功率與電能損失。從常規技術眼光來看，線損是包括自然線損與管理線損的，它們都是線損管理的主要對象。

1 線損的分類與計算

1.1 線損分類

自然線損是指在輸配電能過程中所不可避免的材料及電能損耗，而管理線損則包括了偷電、漏電和人工操作所帶來的誤差，二者應該區分來看。如下表所示。

1.2 線損計算

如若實施線損降損管理，就必須根據技術理論對線損進行計算，它也是線損管理工作的核心，對管理工作具有很好的指導性。

在線損計算之前首先要明確線損率，線損率是指線損電量占總供電量的百分比，如上表所示，線損率應該分為理論線損率與實際線損率，它們的計算公式為：

理論線損率=理論線損電量/供電量×100%=（可變損耗+固定損耗）/供電量×100%

實際線損率=實際線損電量/供電量×100%=供電量-售電量/供電量×100%

從10kV配電網的線損計算來看，要掌握它的輸配電量大且線路數量多、長度長的特點。因此對它的線損計算要以“等值電阻法”與“K系數電流法”為技術基礎來進行計算，它的理論線損計算公式為：

在該計算公式中，i表示電流，R表示電阻，計算出電流、電阻之后就可以利用計算機仿真軟件依據時間順序來實施積分計算，并求得線損損耗。一般來說，供電公司的配電網都是開放式網結構，也就是輻射形電網，所以以10kV輻射形電網為例，如果已知各個支線線路的電流為I1，I2，I3，…，In時，那么該線路的理論線損就應該為[1]：

2 10kV配電網的降損技術措施

按照供電公司配電網的線路及變壓器元件功率損耗，得出以下關系式：

在該關系式中，I代表了配電網中各個元件的電流（A），R表示元件的電阻（Ω），P和Q表示通過各個元件的有功功率（kW），而U則表示元件中配電網的主要電壓（kV）。所以根據此關系式可以見得，配電網降損的技術措施主要有兩點，即降低流過元件的電流和降低電阻。為此，本文提出以下三點線損降損的技術措施。

2.1 網絡結構優化

在線損技術管理過程中，十分重視對配電網布局的優化與合理配置，也就是說，要以滿足城鄉用電戶的實際需求為基準，并結合城鄉建設整體規劃來計算供電線路距離。供電線路距離越短，線損就越小。

就目前的技術發展來看，許多城市正在推廣有載調壓變壓器，這種設備能夠根據城市配電網的實際負荷狀況來相應調節運行電壓，使線損與電壓之間保持較為規律的變化關系，它的優化公式為：

在優化公式中，α代表了電壓提高后的百分數，如果α提高，線損率就會下降。按照配電網線路輸配電容量和輸送距離來看，目前的城市配電網是有必要進行升壓改造的，即面向用戶采用高電壓供電的方式。這樣做不但能夠提高輸配電能力、擴大供電半徑，也能實現對線損的有效降損。[2]

2.2 導線截面優化

導線截面優化的關鍵在于對經濟電流密度的確定。只要配電網線路滿足載流量和電壓質量的大前提，就可以根據經濟電流密度來選擇導線截面。通常情況下，線路功率損耗的表達公式為：

因為ΔP和ΔQ分別表示有功損耗和無功損耗，當Z表示10kV配電線路的阻抗時，Z與導線截面、材料與線路長度就會產生關系。從實際應用角度來看，導線截面的半徑應該越大越好，因為這樣有利于線損降損。不過從材料節約的角度來看，導線截面的半徑則偏向于小為最佳。所以綜合這兩點分析，配電網在確保穩定的輸送容量前提下，應該為其提供一個相對穩定的經濟電流密度，它的表達公式為：

按照技術經濟原則來考慮導線截面的大小，以求達到供電線路線損降損的最優效果，滿足線損率與電壓質量之間的穩定關系。

2.3 配電網絡三相負荷優化

在10kV配電網的公用變和用戶低壓網絡中存在相當成分的單相負荷，如果元件各相負荷大小不均勻，就會出現三相負荷不平衡現象，使線損率提高，并在零線上出現額外線損，這對配電線路的電壓降增加是相當明顯的。如果根據導線電阻R的變化來推算三相負荷平衡線損，則有：

當三相負荷處于不平衡狀態，各相電流是會增加的，假設所增加電流為△I，根據此變化推出三相負荷的不平衡經驗公式：

由于三相負荷不平衡造成了高線損率，所以在實際的配電線路運行環境中，難以做到配電線路三相負荷的絕對平衡。此時只能要求變壓器出口的不平衡度保持在10%以內，且干線與主要分支不平衡度保持在20%以內才能有效降低線路線損。[3]

3 10kV配電網的降損管理措施

從10kV配電網的降損相關管理規范角度來看，本文主要介紹三點管理措施。

3.1 計量管理措施優化

計量管理是降低線損率的主要管理措施，本文認為應該從三點來優化計量管理措施。

第一，優化對計量點的選擇。供電公司應該根據客戶的用電計量點來合理選擇供用電雙方的產權分界標準，這樣可以有效提升線損率管理效率。

第二，盡量對高壓用電戶采用高壓側計量，并根據售電變壓器的大小來決定高壓側計量指標。

第三，在計量裝置的安裝方面主要規劃為分散裝表與集中裝表兩種，這樣做的目的也是便于線損管理并同時防竊電，如果有必要還要實施表箱集中裝表模式。另外，要強化對計量裝置的實時監測與定期檢查，保證計量裝置始終處于無竊電事件的安全狀態和良好穩定的運行狀態中。

3.2 線損理論計算工作優化

加強對配電網配電線路的理論線損計算，并根據實際統計實時進行線損值的比較結果分析，明確每一次線損的構成狀況，為線損降損提供多方面理論依據。比如以10kV配電線路的線損計算為例，就應該全面展開基于低壓臺區理論的線損計算方法，并根據單位分線臺區線損數據來考核降損工作。

3.3 線損自動化管理措施優化

在智能化時代，面向大客戶的配變監測水平一定要實施優化，主要優化現有負荷控制裝置下的實時監測水平，并為其制訂具有負荷控制智能裝置的安裝計劃，例如基于GPRS的遠程抄表功能等，實現在線監控。本文認為，優化遠程抄表機制，可以為線路線損提供最快捷精確的實時統計數據，這對于企業降低配電網線損率是相當有利的。[4]

4 結 論

總之，配電網線損管理是相當復雜且系統的課題，它需要漫長的時間來實現技術方面的豐富化與完善化。本文提出的降損管理方案具有一定的合理性與經濟性，非常適合目前城鄉電網操作，希望為電力企業減壓增效發揮作用。

參考文獻：

[1]馬立芝.10kV及以下配電網線損管理系統改進研究[D].保定：華北電力大學，2013：38-46.

[2]劉衛華.6～10kV配電網線損管理信息系統的研制[D].長沙：湖南大學，2002：10-12.

[3]張鴻雁.配電網線損分析及降損措施研究[D].北京：華北電力大學，2007：6-19.

[4]段書紅.豐南配電網線損分析及降損措施研究[D].保定：華北電力大學，2011：20-22.