1、探討對降低配電網(wǎng)線損的技術(shù)分析摘要：分析了配電網(wǎng)線損現(xiàn)狀，并對如何降低線損的技術(shù)要求作了闡述。同時(shí)就電力市場中配電岡經(jīng)濟(jì)運(yùn)行所面臨的問題及降低配電網(wǎng)總損耗的有效手段作了全面的分析探討，為實(shí)現(xiàn)電力部門良好的經(jīng)濟(jì)效益打下基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)降低線損技術(shù)分析中圖分類號(hào)：U665.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1配電網(wǎng)的線損現(xiàn)狀近年來，由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)、商業(yè)、及居民等用電幅度不斷的增長。導(dǎo)致以前的配電網(wǎng)不能滿足現(xiàn)在的供電需求，而原有的配電網(wǎng)多采用縱貫式低壓配電線路，雖然近兩年來供電設(shè)備不斷更新，但改造難度較大，仍有一些陳舊老設(shè)備及線路在投運(yùn)。并且供電線路錯(cuò)綜復(fù)雜，區(qū)域性劃分不明確。造成不僅可靠性

2、低，而且存在電能質(zhì)量差、損耗大等問題。從目前管理水平來看，配電網(wǎng)的線損率普遍較高，個(gè)別質(zhì)量低劣的低壓網(wǎng)，線損率高達(dá)20以上。配電網(wǎng)中線路有功損耗P可按式(1)計(jì)算：其中RL為線路等值電阻；IL為線路輸送電流；P為輸送的有功功率；U為運(yùn)行電壓；COS為功率因數(shù)。從式(1)可以看出，線路的電阻值、運(yùn)行電壓、功率因數(shù)以及負(fù)荷波動(dòng)程度是影響線路損耗的主要因素。具體到實(shí)際線路，配電網(wǎng)線路的質(zhì)量、絕緣程度、導(dǎo)線線徑、負(fù)荷不對稱及分布等都影響線路的損耗。配電網(wǎng)存在諧波電流時(shí)，非正弦周期電流有效值I等于其基波分量I1與各次諧波分量有效值IK(k2，3，4，)的平方和的平方根值，如式(2)所示：存在諧波時(shí)，I流

3、過電阻為RL的線路所導(dǎo)致附加有功損耗為式(3)所示：此外，諧波的存在還會(huì)增加配電變壓器渦流損耗和鐵芯損耗。2降低線損的措施降低線損的措施可以針對線損產(chǎn)生的原因進(jìn)行?？梢圆扇√岣吖╇婋妷?、合理布局、選擇合適配電線路、合理安排負(fù)荷分布、優(yōu)化無功補(bǔ)償分配、采用配電自動(dòng)化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整負(fù)荷分配、采用靈活配電系統(tǒng)(FACDS)等措施來實(shí)現(xiàn)。21提高供電電壓從式(1)可以看出，提高供電電壓，即提高U，對降低線損的作用很明顯。提高供電電壓有兩類。(1)提高供電電壓等級，降低供電和變電損耗。如：將35kV變電站(所)改造為110kV或220kV變電站。將110、220kV電源引入負(fù)荷集中的區(qū)域或城市，再直接降壓

4、至1OkV供電，以減少中間變電、輸電環(huán)節(jié)的功率損耗。將1OkV電壓引入到用戶并合理布點(diǎn)，以減少低壓配電環(huán)節(jié)和減小供電半徑，必要時(shí)可以采用單相配電變壓器供電。(2)合理調(diào)整配電網(wǎng)運(yùn)行電壓。配電網(wǎng)損耗直接與運(yùn)行電壓相關(guān)?？蛇m當(dāng)調(diào)整運(yùn)行電壓：對負(fù)荷較重、電流較大、可變損耗較大的情況，應(yīng)在允許電壓偏差范圍內(nèi)，提高運(yùn)行電壓。22合理布局配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化應(yīng)該在保證供電可靠性和系統(tǒng)運(yùn)行約束的基礎(chǔ)上，進(jìn)行配電網(wǎng)架的合理布局和一定的開關(guān)設(shè)備優(yōu)化重組，以控制配電線路的輸電半徑；平衡不同饋線的負(fù)荷；消除過載，使配電網(wǎng)網(wǎng)損盡量減小。同用電負(fù)荷側(cè)統(tǒng)計(jì)、預(yù)測與管理相結(jié)合，以長遠(yuǎn)的考慮角度為出發(fā)點(diǎn)，讓低壓配電變壓器

5、移近負(fù)荷中心，盡可能地減少低壓線路的長度；對線路進(jìn)行改造，同時(shí)對供電線路的經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)行計(jì)算，采用合理的結(jié)線方案來降低線路損耗。其次，在供電線路合理布局的基礎(chǔ)上，供電部門應(yīng)采取合理的供電運(yùn)行方式。其中主要是要合理分配低壓變壓器的負(fù)荷分配。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，低壓變壓器的負(fù)荷率在60左右時(shí)，其銅損和鐵損相等，此時(shí)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，效率最高，滿載和輕載都是不理想的運(yùn)行方式。對居民和商業(yè)區(qū)的供電線路，目前仍以單相供電線路為主，因此如何合理調(diào)度、分配負(fù)荷，力求達(dá)到低壓變壓器的三相負(fù)載平衡就顯得尤為重要，這對變壓器損耗和線路損耗皆有關(guān)系。23選擇合適配電線路配電線路的質(zhì)量、絕緣程度、線徑大小等直接影響線路損耗

6、，根據(jù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及預(yù)測，選擇合適的配電線路，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。24合理安排負(fù)荷分布若負(fù)荷對稱，由于中線中沒有電流流過，不產(chǎn)生損耗。若負(fù)荷不對稱，中線有電流流過，將產(chǎn)生損耗；且零序分量電流在中線中產(chǎn)生的損耗比相線大得多，中線導(dǎo)線線徑若選擇不當(dāng)，則將增加損耗。因此，合理地選擇中線的導(dǎo)線線徑以及合理分配負(fù)荷是降低低壓線損的重要措施之一。對負(fù)荷嚴(yán)重不對稱的低壓網(wǎng)絡(luò)，增加中線的截面能有效降低損耗。提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。具體措施如下：(1)對各種負(fù)荷區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，評估不同負(fù)載水平下電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、配電線路導(dǎo)線及輸送距離的合理性，并采取相應(yīng)改造措施。(2)對不同季節(jié)性負(fù)荷下的環(huán)網(wǎng)線路進(jìn)行潮流計(jì)算，確定各負(fù)荷狀態(tài)下的最佳開環(huán)

7、點(diǎn)。(3)進(jìn)行綜合考慮的配電網(wǎng)重構(gòu)優(yōu)化建模，利用各種啟發(fā)式算法或人工智能算法進(jìn)行求解，按所得方案結(jié)合實(shí)際狀況進(jìn)行改造。25優(yōu)化無功補(bǔ)償分配眾所周知，配電網(wǎng)絡(luò)的潮流分布情況及工業(yè)用電的無功補(bǔ)償是影響到網(wǎng)損大小的關(guān)鍵因素。除線路阻抗因素外，無功補(bǔ)償不足或過量也會(huì)引起潮流分布不合理，并惡化電壓質(zhì)量，還會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)損增大，因此應(yīng)采取無功優(yōu)化措施。無功優(yōu)化的基本依據(jù)是“等微增”原理。無功優(yōu)化結(jié)果還有助于線路壓降損失的減小，提高節(jié)點(diǎn)的電壓水平，以保證供電質(zhì)量的提高。常見配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償方式有l(wèi)OkV饋線的桿上分組自動(dòng)投切補(bǔ)償或固定補(bǔ)償、配電變壓器低壓側(cè)04kV的分組統(tǒng)一補(bǔ)償或分相補(bǔ)償?shù)?。?shí)際中，不同的補(bǔ)償方式

8、在價(jià)格、補(bǔ)償效果、運(yùn)行方式等方面各有特點(diǎn)，配電線路的無功配置理應(yīng)在充分考慮各種工程因素條件下，對1004kV兩級電壓的多種無功補(bǔ)償方式同時(shí)進(jìn)行綜合優(yōu)化規(guī)劃，才能實(shí)現(xiàn)投資和降損效果最佳。26采用節(jié)能型配電變壓器目前，配電網(wǎng)中還存在一定數(shù)量的高能耗變壓器。其有功、無功損耗均偏大。長期運(yùn)行將造成電能的嚴(yán)重?fù)p失。將高能耗變壓器更換為新型節(jié)能變壓器可獲得明顯的降損效果和經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)楦鼡Q后的配電變壓器有功、無功需求均減小，也降低了線路功率損耗。此外，新型變壓器的供電可靠性、電能質(zhì)量也會(huì)提高，維護(hù)量則相對減小。27安排配電變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行配電網(wǎng)變壓器損耗與其參數(shù)、容量、臺(tái)數(shù)、負(fù)荷等因素有關(guān)。當(dāng)變壓器的空載損

9、耗PO等于短路損耗Pk時(shí)，變壓器效率最高。多臺(tái)變壓器并列運(yùn)行的，應(yīng)按各變壓器的參數(shù)，以最小總損耗為原則分配各變壓器負(fù)荷進(jìn)行最佳運(yùn)行方式的選擇。對于一些峰谷差很大的工廠企業(yè)，建議采用“子母變壓器”，重載時(shí)采用大容量變壓器供電，輕載時(shí)采用小容量變壓器供電，這樣就大大減小了輕載時(shí)變壓器的損耗。28積極進(jìn)行諧波治理治理諧波的措施一般可分為兩類：一類是根據(jù)測量結(jié)果要求諧波含量超標(biāo)的負(fù)荷進(jìn)行治理;另一類是在變電站1OkV母線加裝諧波補(bǔ)償裝置，包括無源濾波器、有源濾波器和混合濾波器。對于諧波污染較為嚴(yán)重的配電線路進(jìn)行諧波治理，將會(huì)取得明顯的降損效益。29積極推進(jìn)配電自動(dòng)化系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的潮流分布情況是隨時(shí)變化

10、的，積極推進(jìn)配電自動(dòng)化系統(tǒng)，采用基于遠(yuǎn)程終端單元RTU的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控配電網(wǎng)絡(luò)潮流的分布情況，并根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況設(shè)置優(yōu)化原則，對配電網(wǎng)絡(luò)的潮流分布進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的線路損耗最小，這是目前配電網(wǎng)管理中較先進(jìn)的做法。210采用靈活配電系統(tǒng)靈活配電系統(tǒng)(FACDS)是和靈活輸電系統(tǒng)(FACTS)相對應(yīng)的技術(shù)，是電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，采用可控串補(bǔ)、靜止無功補(bǔ)償器等設(shè)備對改善配電網(wǎng)無功分布、降低線路損耗以及提高配電網(wǎng)絡(luò)電能質(zhì)量等都有積極的作用。3經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的新問題配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是在保證城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)電壓等級大部分在ll0kV以下的電網(wǎng)安全運(yùn)行和在滿足供電量及保證供電質(zhì)量的

11、基礎(chǔ)上，充分利用電網(wǎng)現(xiàn)有的輸、配、變電設(shè)備，通過優(yōu)選變壓器及電力線路經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式和負(fù)載經(jīng)濟(jì)調(diào)配及變壓器與供電線路運(yùn)行位置的優(yōu)化組合等技術(shù)措施，從而最大限度地降低變壓器及供電線路的有功損耗和無功損耗。在電力市場環(huán)境下，電力用戶對電價(jià)信息、供電的可靠性和電能質(zhì)量更為關(guān)心。因此，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，家用電器的普及以及用戶對電壓質(zhì)量要求的日益提高，電壓質(zhì)量已不能只局限于傳統(tǒng)的電壓偏差管理，在供電企業(yè)的電壓管理內(nèi)容中，增加電壓閃變、電壓不平衡、諧波電壓的危害與管理等新內(nèi)容是必需的。而從供電企業(yè)本身出發(fā)，加強(qiáng)線損管理也是勢在必行的。4結(jié)束語采取提高供電電壓、合理布局、選擇合適配電線路、合理安排負(fù)荷分布、優(yōu)化無功補(bǔ)償分