电网降损技术的探讨

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【摘要】线损是供电企业管理的关键环节之一，线损管理是否到位，如何降低线损，不仅直接影响着企业的经济效益，而且也在一定程度上说明了一个供电企业的管理水平。本文对电网降损相关的技术的进行了探讨。

【关键词】电网降损技术无功补偿

中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：

电力网的线损是一个综合性的经济技术指标，理论线损就像一面镜子。为了制定和实施经济合理的线损率指标，发现电网结构、调度、生产技术、用电、计量管理、设备性能及运行状况等方面的薄弱环节，掌握网损的构成和发展方向，有针对性的采取合理的降损措施。

一、线损产生的原因

1、技术线损成因分析

从技术的角度来看，形成线损的原因也是多方面的：

1）低压网架差，自然能耗高。我市农村低压电网基本上都是在20世纪70年代和20世纪80年代中期建成的，据1998年调查，全市地电综合网损普遍在35%以上，个别县区高达42%。虽然经过一、二期农网改造后，状况有所改善，但是由于资金的短缺，农村电网的改造面还很低，不到40%。

如今，农村人民生活水平不断提高，农村用电量不断增大，但是低压网架普遍存在线径过细，迂回供电，供电半径大，线路严重陈旧老化，配变台区设备大多属于老高能耗型，白白地自然耗费了过多的电能。导致农电线损率过大，用户用电得不到保障。

2）部分高低压线路和配变负荷较重，电压合格率较低。农村电网线路常出现超额定容量运行，“小马拉大车”是非常普遍的情形，许多线路设备一直处在高温运行状态下，加速了物理性能的变化，增加了电能损耗是不言而喻的。

3）无功补偿不足，功率因数不高。农村电网功率因数明显偏低，其主要原因是无功用户多，无功补偿不足。

2、管理线损成因分析

管理线损主要是由于抄收、用户窃电、计量误差等原因造成。

1）漏抄和估抄：由于供电所抄表人员工作不负责，责任心不强，抄表不到位等多种原因造成用户电量的漏抄和估抄。

2）用户窃电：用户窃电是造成农村电网线损偏高的直接原因之一。用户窃电长期以来一直存在，近年来发现用户窃电手段更加隐蔽，技术含量越来越高，从最初的简单的绕表接电到现在在互感器、表计接线、电流回路上做文章，给反窃电工作增加了难度。

3）表计误差或误接线：存在这种情况主要有两类原因：一类是用户故意造成的，另一类是农村用户数多，分布散，农村电网接收过来后，没有及时整改更换，许多电表从安装到现在已多年未经校验、更换，残旧破损不堪。

4）互感器倍率错误：发现有的互感器铭牌和实际不对应，微机档案数据和现场不对应，直接造成一定倍率电量的损失。

二、电网降损的技术措施

1、正确选择配电变压器容量和安装位置

农村综合性配电变压器的容量，一般应以满足实际需要负荷的最大值为标准，最多留有10%的余度，以防止增加损耗。配电变压器应设在负荷中心位置，供电方式应采用放射，这样可以缩短供电半径，降低线损。

2、提高配电线路的经济运行水平

①提高线路的负荷率，减少峰谷差，降低负荷形状系数的K值。②可采取架设双回路线、加装复导线等措施减小超负荷运行时的负荷电流。③及时调整电网的三相负荷，力求达到平衡。④调整负载小于0.3的轻载配变的运行方式，缩短配变轻、空载运行时间，降低铁损。⑤合理选择导线截面，优先改进一部分集中配电线路20%-80%损耗的靠近电源部分的线路干线，以达到安全经济运行，减少损耗。

3、合理利用装置

合理安装和充分利用电力电容器，按照“全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡”的原则，提高功率因数，减少线路的无功损耗。充分发挥变压器有载调压装置的作用，提高无功补偿装置的使用率，提高电压合格率。

4、减少迂回供电缩短供电半径

供电企业对于电网的发展应有统一的规划和建设，尽量减少迂回供电，对于已经造成的迂回供电线路，在改造线路时应加以取直。对于负荷相对较为集中的地方应建设小型化变电站，减少供电半径，对10千伏线路，供电半径不宜大于15千米，最好应在10千米以内；对于0.4千伏线路，供电半径不宜大于0.5千米，大于0.5千米的线路，应通过延长高压迁移配变或延长高压对配变进行分容，来减少低压上的线路损失。

三、开展电网无功优化运行

电网无功优化运行，即实现电网无功的就地、分区域、分层平衡，包括3个内容：(1)平面电网中用户无功负荷自己平衡，每一条输电线路上只流动本线路的充电无功(QC)与电抗无功消耗(QL=3I2X)的差值，即过剩无功(ΔQ=QC-QL)，且ΔQ在本线路两侧等量补偿；(2)不穿越联络变压器输送无功；(3)线损最小。

配电网无功负荷就地平衡是首先要解决的问题。其后应解决110kV及以上电压等级电网无功优化运行问题。

1、无功潮流算法

针对电力系统无功潮流问题，学者们提出了多种算法，在此仅就经济压差无功潮流算法作以介绍所谓经济压差，是使输电线路无功潮流的分点恰好位于本线路中点时的线路首、末两端电压之差，用ΔUJ表示。线路在ΔUJ支持下，只有有功功率在电阻上的电压降落。在此条件下电压质量最好，接近直流线路运行；线路传输无功造成的有功损耗最小，为无功分点在首(或末)端母线上时有功损耗的1/4，而且也使线路两端所接的主变压器的有功损失之和为最小或接近最小。在电网结构和有功发电计划决定以后，影响电网无功潮流的因素是各结点注入电网的无功功率值，因此变压器可以不参与优化计算。电网无功优化的计算网络可以简化成按电压等级(500/220/110kV)的分层计算。由此基于UJ的电网无功优化运行的目标函数变得十分简洁，即以输电线路电压降落的纵分量最小为优化目标。

2、电网无功补偿优化配置

电网无功优化补偿是求取包括用户在内的每个变电站应该安装的无功补偿装置的性质和最佳补偿容量，即电网无功补偿优化配置是电网无功优化运行的前期工作。

长期以来，用户电容器补偿不到位，变电站的无功补偿容量习惯性地按变压器容量的10%~30%进行设计，使得电网电容器补偿布局呈现倒置现象，即高压电网中补偿电容器装得太多，中压电网中补偿电容器装得多，低压电网中补偿电容器装得少，企业电网中补偿电容器装得更少，大容量的无功功率长距离向企业输送，浪费补偿电容器投资超过200亿元，年增加损失电量500亿kW・h，扩大了送受两端的电压差，扩大了昼夜电压波动，给电网运行带来一连串的问题。基于ΔUJ的无功补偿优化配置，“以主负荷点无功就地平衡”和“输电线路无功由线路两端等量补偿”为原则可以解决上述问题。基于ΔUJ的无功补偿优化配置原则，新建变电站无功补偿总容量Qcomp应为高、中压母线上所连接的输电线路过剩无功之和的1/2，加上高、中压侧线路所接高压电抗器消耗的无功之和以及变压器的无功损失。对已经运行的老变电站进行无功电压实时监测分析，求出现有无功补偿装置的余缺，制订无功补偿装置改造规划。

3、全网无功优化调度

全网无功优化调度分为平面电网无功优化调度和与相邻2个不同电压等级间的电网协调运行的无功优化调度。所谓平面电网，即同一电压等级输电网。电网无功优化运行的关键是，首先求出每个节电注入电网的无功优化值(Qopt)和实时值(Qret)，而后通过调节发电机的励磁电流或变电站静止无功补偿装置(SVC)的出力，使发电厂或变电站注入电网的Qret不断接近Qopt的闭环控制，最终使Qret≈Qopt，使得电网有功损耗最小，电压质量最好。

电网无功优化运行的另一个关键是，通过动态无功补偿装置实施无功优化闭环控制。

对于相邻的2个不同电压等级的电网之间的优化协调运行，例如：110 kV与220kV电网之间的协调运行，地区电网(110kV)调度只要保证省网(220kV)对无功优化的要求，省网就应该保证地区电网对110kV电压的要求；相反，如果地区调度不能保证省网无功优化的要求，省网也就不能保证地区电网对110kV电压的要求。

结束语

合理地选择电网的降损措施，是企业一项重要的工作。企业管理工作者应结合实际，采取各种行之有效的技术措施和管理措施，切实降低本地电网的线损，以取得更高的社会效益和经济效益，为国家的节能、节资做出贡献。

参考文献

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