含多小水電的配電線路降損措施研究

何偉龍

摘要：配電線路線損是電力管理部門一項(xiàng)綜合性的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，同時(shí)理論線損計(jì)算結(jié)果也為降損措施的研究與實(shí)施提供了有力的依據(jù)。相比于輸電線路，配電線路尤其是山區(qū)配電線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄弱，小水電比較多，運(yùn)行方式多變，配電網(wǎng)線損計(jì)算更加不確定，配電線路線損計(jì)算也成了經(jīng)常性的工作。本文結(jié)合某電網(wǎng)實(shí)際情況，通過對(duì)含多小水電的配電線路的分析，提出小水電不同工況下采取的不同降損措施。

關(guān)鍵詞：配電線路;小水電;線損;降損

1 ?理論線損計(jì)算方法

理論線損計(jì)算方法主要有平均電流法、均方根電流法、最大電流法、等值電阻法等。

1.1 ?本文計(jì)算方法的選擇

由于某電網(wǎng)已經(jīng)接管由小水電自管自供的用戶并對(duì)相關(guān)線路進(jìn)行了改造，即T接于10kV公用配電線路上的小水電已經(jīng)沒有集中用電負(fù)荷。且根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，小水電不發(fā)電時(shí)水電站內(nèi)基本無(wú)人值守，即小水電站本身不消耗負(fù)荷;或者部分有人值守小水電也只有照明負(fù)荷，幾安培的電流轉(zhuǎn)換至10kV高壓側(cè)時(shí)已經(jīng)可以忽略不計(jì)。

也就是說，某電網(wǎng)含小水電的10kV配電線路中，小水電已經(jīng)不需要從電網(wǎng)吸收有功功率（嚴(yán)格控制小水電從電網(wǎng)吸收無(wú)功功率），即小水電只有上網(wǎng)電量，沒有下網(wǎng)電量，電流方向不發(fā)生變化。

因此，本文的理論線損計(jì)算方法選擇了均方根電流法。

1.2 ?均方根電流法

設(shè)電力網(wǎng)元件電阻為R，通過該元件的電流為I，當(dāng)電流通過該元件時(shí)產(chǎn)生的三相有功功率為

則該元件在一天內(nèi)的電能損耗為

一般情況下，電流I是通過代表日24h正點(diǎn)負(fù)荷實(shí)測(cè)得到的，求得均方根電流：

2 ?理論線損計(jì)算算例及分析

本文取某電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中的線路（楓樹線）作為算例，先對(duì)實(shí)際運(yùn)行的線路適當(dāng)簡(jiǎn)化。

其中，楓樹線線路、各變壓器參數(shù)及楓樹線各變臺(tái)（包括電站）實(shí)際運(yùn)行電流均采取實(shí)際數(shù)據(jù)。由于電站計(jì)量安裝在電站變壓器高壓側(cè)，其計(jì)量至電站的損耗由電站自管，不計(jì)入配電線路損耗，故不進(jìn)行電站變壓器阻抗及損耗的計(jì)算。

1、首先計(jì)算各段線路阻抗及變壓器阻抗。

2、通過均方根電流法計(jì)算公式求得通過各變臺(tái)（包括電站）的均方根電流，其中電流值是通過計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)采集的某日24h正點(diǎn)電流實(shí)測(cè)值。

3、計(jì)算變壓器損耗。

（1）通過計(jì)算求得變壓器鐵損：

ΔS鐵損=ΔP鐵損+ΔQ鐵損=1.895+j8.650（kVA）

（2） 通過計(jì)算求得變壓器銅損：

ΔS銅損=0.212+j0.605（kVA）

4、通過計(jì)算求得線路損耗：

ΔSL=7.921+j23.477（kVA）

5、故總線損為：

ΔS=ΔS鐵損+ΔS銅損+ΔSL=10.028+j32.732（kVA）

3 ?降損措施研究

3.1 ?降低線損的技術(shù)措施

對(duì)于含小水電的配電線路降損措施，本人認(rèn)為有以下幾種措施：

1、充分考慮小水電的發(fā)電特性。對(duì)有庫(kù)容量的小水電，制定合理有效的發(fā)電計(jì)劃，在充分利用水資源的同時(shí)，使小水電的發(fā)電曲線保持在直線附近，降低有功損耗。

2、優(yōu)化小水電的無(wú)功出力考核。在保證出力及電壓穩(wěn)定的前提下，采取靈活考核（如月考核改為周考核）的方法，在保障小水電權(quán)益的情況下達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

3、控制小水電的出力。對(duì)有調(diào)節(jié)能力的小水電可采取一天內(nèi)根據(jù)負(fù)荷變化情況調(diào)節(jié)發(fā)電量，盡可能的讓小水電的出力就近平衡，減少向系統(tǒng)輸送電能。

4、嚴(yán)格控制小水電的無(wú)功出力。在保證無(wú)功功率就近平衡的原則下，小水電應(yīng)盡量少發(fā)無(wú)功，特別是小水電絕對(duì)不能從系統(tǒng)吸收無(wú)功。

5、做好小水電的并網(wǎng)規(guī)劃。小水電的T接點(diǎn)應(yīng)盡可能選取有一定的近區(qū)負(fù)荷處，以最大限度地保證水電站的出力。如果小水電的出力較大，則考慮采取專線輸送的辦法。

3.2 ?小水電不同工況線損計(jì)算

由計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)查得，代表日內(nèi)楓樹線10個(gè)變臺(tái)（不包括小水電）的功率因素均在0.98以上，楓樹線變電站側(cè)功率因素cosθ=0.779（sinθ=0.626）（以下?lián)p耗有功單位均為kW）。

功率因素為0.797時(shí)各部分損耗：線路損耗7.921，楓樹線線損10.028，楓樹線末端電壓損耗0.338。

再求得小水電不發(fā)電、小水電發(fā)電量與負(fù)荷平衡、小水電功率因素0.98三種工況時(shí)的損耗，各工況下的損耗分析如下（降幅為與功率因素0.797時(shí)對(duì)比）：

小水電不發(fā)電時(shí)各部分損耗：線路損耗0.282，降幅96.44%;楓樹線線損2.389，降幅76.18%;楓樹線末端電壓損耗0.0016，降幅99.53%。

小水電發(fā)電量與負(fù)荷平衡時(shí)各部分損耗：線路損耗0.280，降幅96.47%;楓樹線線損2.387，降幅76.20%;楓樹線末端電壓損耗0.0014，降幅99.59%。

小水電功率因素0.98時(shí)各部分損耗：線路損耗5.304，降幅33.04%;楓樹線線損7.411，降幅26.10%;楓樹線末端電壓損耗0.159，降幅52.96%。

1、對(duì)比小水電不發(fā)電、小水電發(fā)電量與負(fù)荷平衡兩種工況，小水電發(fā)電量與負(fù)荷平衡時(shí)的線損及電壓損耗反而比小水電不發(fā)電低，即在適當(dāng)情況下，可以使小水電發(fā)一定的電量，來(lái)平衡負(fù)荷，達(dá)到降損目的。

2、對(duì)于徑流式小水電，讓其不發(fā)電或少發(fā)電是不現(xiàn)實(shí)的。對(duì)于此種小水電，則必須采取對(duì)應(yīng)的降損措施。從數(shù)據(jù)分析來(lái)看，提高小水電的功率因素后，降損效果也是非常明顯的。

4 ?結(jié)論

本文根據(jù)某電網(wǎng)實(shí)際情況，選取運(yùn)行中的線路（楓樹線）作為本文的算例，線路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及運(yùn)行數(shù)據(jù)均為真實(shí)數(shù)據(jù)。然后采用均方根電流法，對(duì)楓樹線進(jìn)行理論線損計(jì)算;通過對(duì)線損結(jié)果的分析，提出降損措施;最后在楓樹線上對(duì)提出的降損措施進(jìn)行驗(yàn)證。

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[3] 陳偉圖.農(nóng)村小水電上網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)線損的影響研究[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué).2011.

（作者單位：廣東電網(wǎng)梅州供電局）