電力網技術線損及降損對策解析

摘要：新時期，社會生產、生活對電能需求量不斷增加，電力網損耗問題也愈加明顯，這也讓供電企業進一步提升了對節能降損問題的關注度。線損率會直接影響供電企業經濟效益，也有效反映了供電企業管理水平，因此做好線損管理、采取有效降損措施有著重要意義。但目前部分地區普遍存在高線損情況，如何有效降低電力網線損一直都是電力企業管理的重點與難點。基于此，分析了電力網線損的概念與構成，從電力網結構、經濟運行、電力設備等方面探究造成電力網技術線損的原因，并針對性提出幾點降損對策，旨在降低電力網的線損量，提升供電企業的經營管理效益。

關鍵詞：電力網技術線損降損變壓器

AnalysisofLineLossandLossReductionStrategiesinPowerGridTechnology

WUYingwei1GENGJuncheng2NIUYu3WANGPenghui3

1.AnyangPowerSupplyCompanyofStateGridHenanElectricPowerCompany，Anyang，HenanProvince，455000China;2.StateGridHenanElectricPowerCompanyElectricPowerScienceResearchInstitute，Zhengzhou，HenanProvince，450052China;3.HenanJiuyuEnpaiPowerTechnologyCo.，Ltd.，Zhengzhou，HenanProvince，450052China

Abstract：Inthenewera，thedemandforelectricityinsocialproductionanddailylifecontinuestoincrease，andtheproblemofpowergridlossisbecomingmoreandmoreobvious.Thishasfurtherincreasedtheattentionofpowersupplyenterprisestoenergyconservationandlossreductionissues.Thelinelossratedirectlyaffectstheeconomicbenefitsofpowersupplyenterprisesandeffectivelyreflectstheirmanagementlevel.Therefore，itisofgreatsignificancetodoagoodjobinlinelossmanagementandtakeeffectivemeasurestoreduceloss.However，therearecurrentlyhighlinelossesinsomeregions，andhowtoeffectivelyreducepowergridlinelosseshasalwaysbeenakeyanddifficultpointforpowerenterprisemanagement.Basedonthis，thisarticleanalyzestheconceptandcompositionofpowergridlineloss，exploresthecausesoftechnicallinelossinpowergridfromtheaspectsofpowergridstructure，economicoperation，powerequipment，etc.，andproposesseveraltargetedlossreductionstrategies，aimingtoreducetheamountoflinelossinpowergridandimprovethemanagementefficiencyofpowersupplyenterprises.

KeyWords：Powergrid;Technicallineloss;Reducelosses;Transformer

發電廠發電到用戶用電整個過程需要經歷輸電、變電、配電3個環節，每個環節均會導致一定的能量流失，即電能損耗。電能損耗可以分為技術線損、管理線損。線損率則表示一定時間內電能損耗占據總供電量的比重，也是電力網技術經濟性指標的重要衡量標準。目前，我國電力產業正處于改革關鍵階段，為了推動電力網發展進程，近些年電力網建設規模也在不斷擴大。節能減排作為我國經濟發展的主要方針，而節能降損是供電企業節省能源的重要體現。這就需要根據電力網技術線損產生的原因，采取相應的降損對策，實現電力產業節能發展目標。

1電力網線損概念與構成

線損是指電能生產之后，經由輸電、變電、配電將電能傳輸給用戶，在整個過程中部分電能會轉化為熱能，轉化熱能所造成的電能損耗即為線損。結合電力企業相關規定，線損量為線路上網電量與銷售電量的差值，可以有效反映出電網運營管理、規劃設計、生產等一系列環節存在的問題。線損率是判斷線損程度的重要指標，即線損量占據總供電量的比重[1]。線損率計算公式為：線損率=線損電量/供電量×100%。

線損構成包括以下幾點：（1）變壓器鐵芯、繞組在升降壓時所產生的電能損耗；（2）高壓線路放電損耗；（3）線路阻抗產生的電能損耗量；（4）電網系統中的無功補償裝置造成的損耗；（5）串并聯電網中的電氣設備中電抗損耗；（6）輸電線路中的設備介質產生的能耗，如絕緣子表面能耗等；（7）電能計量裝置、用戶接線損耗；（8）變電站計量裝置、繼電保護、直流充電、二次回路所產生的損耗；（9）管理損耗，如計量誤差、竊電盜電、超表過程損耗。

技術線損是一種理論線損，與人為因素關聯性不大，是指在發電網中一定存在的線路電能損耗。技術線損主要構成為線路損耗、變壓器繞組與鐵芯損耗、絕緣子電能損耗、污閃漏電損耗、高次諧波損耗。

2電力網技術線損產生的原因

2.1電力網結構不合理

部分變電站主變采用高能耗五載調壓主變，如S7系列主變，既有輸電線路運輸時間長，存在重載、過載等現象，部分老舊變電站運行方式調整不變，沒有實現站與站之間的電力互供功能。電網結構改建進程慢，供電可靠性不足。變電站無載調壓運行臺數較多，供電覆蓋半徑較大，存在較多的分支線路，導線型號不匹配，末端電壓供給量不足，配變數量多[2]。電動機、變壓器等設備無功補償裝置配備量不足，運行效率較低。新舊主變匹配度較差，負載分配不均，例如：兩臺主變中一臺為輕載運行、一臺為重載運行，嚴重影響電力網的供電能力。這些因素都會導致技術線損量呈非線性增長趨勢，導致電力網故障問題頻發，增加了電力網的管理難度。

2.2電力網經濟運行水平低

區域經濟水平發展程度與電網負荷增長成正比關系，具有隨機性、非均衡性等特點。而電網結構、主變銅鐵損、運行方式、線路型號、無功補償運行、日常管理等均會對電網經濟運行水平造成直接影響。部分變電站的有載主變和無載主變并運，電壓分解端無法完全對立，導致主變繞組區域產生電流環流，從而增加電能損耗量。在電網運行方式方面，由于調度員沒有及時做出調節，主變投、退未嚴格按照主變經濟運行曲線標準操作，導致電能損耗量進一步增加。

電力網結構設置不合理，負荷中心區域無變電站，各個電壓等級存在線路過長、導線規格不足、曲折迂回、電壓量不足等諸多情況。部分配變長期輕載、重載、過載運行，“馬拉車”現象較為嚴重，部分配電三相負荷分布不均，導致整個電力系統線損量偏高。變電站無功補償容量無法滿足系統運行需求或安全不合理，沒有根據系統實際負載量及時投退。再加上用戶端的電動機、變壓器無功補償投退不及時，也會升高整個系統的線損率。此外，在線損管理方面，線路及相關設備存在漏電現象、部分用戶違規竊電盜電、計量系統錯誤、供電抄表不同步等也會導致線損量增加[3]。

2.3電力網高損耗設備較多

不同地區由于經濟發展水平差異，因此，電力網電力設備投入水平不同。如圖1所示，技術線損主要是以線路損耗、變壓器損耗為主，無論是哪種供電等級，二者技術線損率均可以達到90%以上。并且可以看到線路損耗和變壓器損耗存在一定的反比關系，即線路損耗增加則變壓器損耗就會降低。圖1中，500（330）kV線路損耗率達到82.7%，而變壓器損耗率為11.8%；而10（6/20）kV線路線路損耗率為60.4%，而變壓器損耗率則達到了37.4%。可見，硬件設施以及應用方式會直接影響技術線損量。

部分經濟不發達區域依然有部分變電站應用S7主變掛網運行，如SFSZ7-51500/110型號變壓器，其空載損耗一般在40kWh以上，而SFSZ9-31500/110型號節能變壓器，其空載損耗一般在30kWh左右，二者空載損耗差約為10kWh，按照全年運行標準計算，電量差可達9萬kWh以上。可見，正確選擇變壓器的節能效果。部分區域10kV配電網依然有采用S7型變壓設備，部分企業受到資金制約或節能意識不足，改造設備意愿不大[4]。由于高耗能主變數量多、占比高、長期運行，所累積的技術線損會越來越高，這也是電力網整體技術線損率下降十分緩慢的重要因素。

在線路損耗方面，配電網輸電線材質主要為銅絲，在電流傳輸期間，導體中所經過的電流為克服導體電阻，就會產生一定的能耗量，也被稱為電阻損耗。雖然從成本、電阻率綜合考慮，銅絲導線是較為理想的材料，但長距離運輸電阻損耗也會持續增加，這也是線路損耗占比最高的原因。

3電力網降損對策

3.1優化電網結構，推動電網建設進程

對配電網服務區域展開電力需求調研，將“十四五”電網規劃納入各個區域地方發展規劃當中，將近期需求與長期規劃相結合，統一規劃、統一標準，彌補電網技術線損的薄弱環節，在源頭上加強線損控制。積極應用新設備、新技術，根據特高壓交直流輸電網建設標準，推動城鄉智能電網建設進程，打造220kV支撐、110kV骨干電力網絡架構，對既有變電站分布進行優化，縮短線路傳輸距離和供電半徑，保證電網運行的靈活性，打造環形供電網絡。在鄉鎮電網優化中，應保證“一鄉一座110kV電站”，淘汰低電壓等級，保障電能供給質量。在無功補償優化上，應做好宏觀規劃、分級補償、就地平衡等工作，與電網同步發展。高壓網、中壓網、低壓網分別采用變電站集中補償、線路與變壓器補償、用戶側分散補償為核心，從整體上降低線損率。

3.2提高電網經濟運行水平

在保障電力網運行安全的基礎上，根據本地用電需求以及電網長期規劃，編制電力網經濟運行方案，減少非計劃檢修率。結合電網負荷走勢及時調節運行方式，保證電網潮流分配合理性、主變負載的經濟性。調度端增設AVC系統（電壓無功優化集中控制系統），系統可以自動采集電力數據，同時具備自動調節功能，在保證節點電壓滿足使用標準的需求上有效減少線損量[5]。

供電企業積極投入線損理論計算軟件，搭建數據庫存儲輸、變、配設備的運行參數，定期開展荷載測量以及理論線損計算，診斷系統運行當中可能存在的線損量過高等問題，找出線損量較高的根本原因，確定線損、變壓器損耗比重，并結合理論值展開技術改造。集控變電站、無人值守變電站應建立完善的管理制度，所投入使用的計量裝置均計量入線損值。在技術經濟性分析中，應對比分析經濟投入、經濟產出比值，以投資最終收益作為核心評價指標，盡可能以低經濟投入達到預期投資效益目標。

3.3加大電網設備改造與更新

逐漸淘汰掉高耗能主變設備，選擇節能型有載調壓系列變壓器。制定改造時間表格，強制淘汰掉高耗能變壓器，有計劃展開老舊設備更新。如S11變壓器能耗量比S7系列變壓器能耗降低25%以上；再如非晶合金變壓器相比硅鋼片變壓器的空載能耗可減少80%。對于不合理供電區域重新劃分，且借助技術改造契機一同解決供電半徑超標、超載、輕載等各類問題，分段改造、分段實施、計劃執行，避免產生重復性建設[6]。結合飽和負荷密度以及未來規劃需求，確保導線截面滿足長期規劃使用標準，如110kV變電站送出導線截面選用2×240mm2，末端站導線選用400mm2。關口計量裝置要求達到100%合格率，包括電能表、互感器、二次壓降等。

4結語

綜上所述，目前電網結構、經濟運行、高損耗設備等方面問題是導致電力網技術線損較高的重要原因。而電力網線損量增加會直接影響電力企業的經營管理效益。為了提高電力企業投資效益、實現節能降損的經營目標，應持續優化電網結構、提高經濟運行水平、加強老舊電力設備改造等工作，從多方面優化改善技術線損現狀，實現電力網安全、經濟、節能、穩定的運行目標。

參考文獻

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[4]紀妮妮.輸配電及用電工程中線損管理的要點分析[J].水利電力技術與應用，2023，5（1）.

[5]苑金鹿.配電網中線損分析及降損措施的研究[D].昆明：昆明理工大學，2021.

[6]孟天璇.配電網同期線損分析及降損措施研究[D].濟南：山東大學，2020.