供電網極限線損及降損措施優化探討

李紅艷 楊冰

（國網安徽省電力公司亳州供電公司 安徽亳州 236800）

供電網極限線損及降損措施優化探討

李紅艷 楊冰

（國網安徽省電力公司亳州供電公司 安徽亳州 236800）

為對供電網線損因素進行全面的分析，并針對性的制定降損有效措施，現階段供電企業對供電網極限線損分析問題極為關注，特別是現階段人們生產生活對電力資源的依賴性不斷加大的現實情況下，降損措施的優化問題已經不再是只關系到供電企業利益的問題，更關系到社會的發展和能源的利用等方面，所以受到社會各界的高度關注，在此背景下，本文通過對供電網極限線損分析及降損措施優化兩方面展開探討，為供電企業的提供借鑒。

供電網；極限線損；降損措施優化

前言

電網的運行情況很大程度上可以通過線損和線損率進行體現，一直受到電力企業的高度重視，但在供電網發展的過程中供電企業發現完全采用一種線損或線損率作為對供電網運行狀態的衡量標準并不科學，使降損潛力未得到充分挖掘，所以針對供電網極限線損分析及降損措施優化展開探討具有重要的現實意義。

1 供電網極限線損分析

1.1 供電網極限線損分析指標

1.1.1 極限線損和極限線損率

線損率通常會隨著網絡結構、運行方式和負荷等因素的變化而發生改變，在供電網的網絡結構和運行方式相對穩定的情況下，線損率將直接受到電荷的影響，電荷率作為對用電程度進行衡量的重要指標，在其不斷向1接近的同時供電網中的峰谷差也會隨之不斷的縮減，這在一定程度上說明電氣設備的利用率較高，在降損節能方面具有優越性[1]。極限線損是結構一定的饋線在負荷特性和負荷分布也穩定的情況下，最大限度采取供電網可實現的降損措施后存在的線損，此時的線損率即綜合極限線損率，可見在供電網進行極限線損分析的過程中，導線的分布結構、電荷的特性和分布都是給定的，處于相對穩定的狀態，而且此時供電網可以應用的降損方法均已經采用，例如極限截面、無功補償、改善變壓器型號、均衡三相負荷等，而且每項措施都已經達到供電企業可以進行的極限標準[2]。在理論上雖然認為線損和線損率的極限為0，但其需要建立在理想的環境中，在供電網的實際運行狀態中，會存在諸多影響因素，所以其極限線損是在供電企業采用所有可以采用的降損措施后，所獲取的最小線損或線損率，其雖然未能達到理想的程度，但其可以顯示出供電網中供電企業間線損運行管理的能力差異，而且可以為供電企業降損措施優化指明方向。

1.1.2 截面極限線損率和降損率

在導線的結構、負荷特性與分布等均穩定的情況下，如果供電網的全部導線均應用其規定的統一截面型號的導向，此時則可以將線損率等同于截面極限線損率，如果對導線的結構、負荷特性與分布等均穩定的情況只是通過提升導線截面的手段實現降損，在實現最大降損是的線損率即截面極限降損率，供電網通過對截面極限線損率和降損率的分析，可以對自身截面降損的能力產生客觀的認識[3]。由于線路能量損耗和電阻之間具有正相關性，在增加導線截面的同時可以達到減少損耗的效果，但導線截面的增加也會導致線路建設投資的增加，所以供電網在進行截面極限線損率和降損率分析的過程中，需要結合自身的投資能力等進行。

1.1.3 供電半徑

將供電電源視為中心，將供電企業的供電距離作為半徑所形成的圓的覆蓋范圍就是供電網的覆蓋范圍，其中以配電變壓器為中心的直線距離是低壓供電的半徑，結合我國相關規定可以發現，我國針對不同電壓等級的供電線路的供電半徑進行了明確的范圍規定，例如380V的供電線路的供電半徑應在0.5km以下，而10kV的供電線路的供電半徑應在15km以下等，另外，國家相關供電標準中支出在負荷密度相對較小的區域，在電壓質量和線損達到設定標準的前提下，10kV線路的供電半徑具有延長的空間等，可見，供電網在對極限線損進行分析的過程中，可以結合國家對供電半徑的相關規定進行優化。

1.1.4 優化運行極限線損率和降損率

在導線的結構、負荷特性與分布等均穩定的情況下，如果供電網在其他參數不變的情況下，通過對供電網運行方式進行優化，此時則可以將線損率等同于優化運行極限線損率，如果對導線的結構、負荷特性與分布等均穩定的情況只是通過優化運行方式的手段實現降損，在實現最大降損是的線損率即優化運行極限降損率，供電網通過對優化運行極限線損率和降損率的分析，可以對自身優化運行降損的能力產生更加全面的認識。現階段供電網的運行方式呈現出多樣化的特點，如低壓供電中的TN系統、TT系統、IT系統等，這在一定程度上也為供電網極限線損控制提供了優化可能。

1.2 供電網極限線損種類分析

供電網極限線損會直接產生電能的浪費，帶來巨大的經濟損失，圖1為供電網線損層次圖，供電網極限線損包括固定線損、可變線損和其他線損三種，固定線損即在供電網正常運行過程中不可避免的電能損耗，這是供電系統內各種電力設備運行必然要消耗的電能，所以其通常情況下較穩定，但會隨著供電網接入的電力設備的不斷增多而增加；可變損耗即供電網中電力線路在運行過程中產生的損耗，這種損耗可以通過優化線路材料等手段進行不斷的優化；其他極限線損主要是供電網中相關設備和系統在運行中管理不完善而出現的線損，例如供電網中忽視對電能表的管理，使偷電漏電等行為發生，會加大供電網的線損等。現階段供電網通過改善電網結構、優化變壓器安裝位置、健全供電網管理制度等手段，降低供電網極限線損，但隨著對極限線損認識的不斷全面，供電網降損措施需要不斷的優化。

圖1 供電網線損層次圖

2 供電網降損措施優化分析

在供電網進行極限線損分析的過程中，如果其綜合極限線損率和綜合極限降損率已經達到供電網設定的程度，但在分析的過程中，發現其截面極限降損率最大，則說明供電網的導線截面過小，則供電網應首先考慮通過提升導線截面，換用截面更大的導線實現降損；當無功補償極限降損率最大時，這說明供電網存在較嚴重的無功問題，此時供電網應適當的增加無功設備實現降損，圖2為某35kV供電網無功降損優化結構圖；當優化運行極限降損率最大時，這說明該供電網應首選改善電網運行方式，提升降損能力。當供電網具有較充足的降損成本，可以在對現階段的線損率準確認識的基礎上，判斷現階段的線損率和降損率是否滿足要求，在滿足要求的情況下，可直接對降損措施優化需要的費用進行計算，并開展優化后的降損措施；當不滿足要求時，應對現階段的極限降損率進行計算并確定降損措施集合，針對降損措施集合中相關措施應用后的降損率和線損率進行計算和實施。當供電網的降損成本較緊張時，在降損措施優化的過程中，需要對最大改造費用進行有意識的約束，其主要過程是，先對現階段供電網的線損率進行計算，然后判斷其是否滿足要求，在滿足的情況下可直接退出，在不滿足的情況下需要對現階段的極限降損率進行計算，并將最優降損措施進行全面集合，從中選擇對供電網降損的優化程度和改進消耗費用比值最大的措施，當此措施的成本比供電網的投資成本大的情況下應將其從優化措施集中直接刪除，當此措施的成本比供電網的投資成本小的情況下，計算出應用后的供電網降損率和線損率，在滿足供電網降損要求的情況下進行應用。但在實踐中存在以上降損措施均不能滿足要求的情況，則需要通過對供電半徑進行優化或利用新的電路進行降損，結合具體情況進行選擇。

圖2 某35kV供電網無功降損優化結構圖

3 結論

通過上述分析可以發現，現階段供電企業已經認識到供電網極限損耗分析的重要性，并有意識的結合分析結果對降損措施進行優化，這對提升供電企業的經濟性和社會性均具有重要的意義，應結合現有水平不斷的深化。

[1]劉健，段璟靚.配電網極限線損分析及降損措施優化[J].電力系統保護與控制，2013，12：27～35.

[2]魯宇.縣級供電企業配電網理論線損分析及降損措施研究[D].華北電力大學，2014.

[3]張海超.基于唐山供電公司的線損分析及降損措施的研究[D].華北電力大學，2013.

TM714.3

A

1004-7344（2016）18-0045-02

2016-6-1

李紅艷（1978-），女，電力工程技術助理工程師，抄核收技師，用電監察員高級工，本科，畢業于上海電力學院，從事營業大廳收費工作。

楊冰（1976-），女，抄核收技師，本科，畢業于上海電力學院，1996年參加工作，從事收費工作。