基于负荷实测的配电网理论线损分析及降损策略研究

发表时间:2021/1/21   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:葛纹懿
[导读] 摘要:线损是配电网运行中难以避免的一个问题,但是可以通过合理的手段与措施来降低线损。
        无锡三新供电服务有限公司江阴分公司  214400
        摘要:线损是配电网运行中难以避免的一个问题,但是可以通过合理的手段与措施来降低线损。本文简要阐释了配电网的理论线损,并对代表日负荷实测及线损理论进行了简要分析,在此基础上结合配电网线损原因提出了一些降低线损的策略。
        关键词:电力负荷实测;配电系统;理论线损;降损措施
        配网线损率成为衡量配网系统的一个关键指标,配网线损控制显得十分重要,对此需要科学地分析配网的理论线损,然后,针对性地对线损进行科学地控制,才能达到理想的线损控制效果。
        1 配电网理论线损分析
        配网理论线损是参照供电设备参数、电网运行模式、潮流分布、负荷大小等,从理论角度来算出线损。现阶段,理论线损的计算可以选择以下方法:平均电流法、损失因数法、均方根电流法等,随着客观计算方法的发展,也逐渐出现了潮流算法,通常是借助人工神经网络或者参照特定的负荷数据来计算线损,各类方法都有一定的差异性、不足性,具体体现为:无法精准地得出负荷曲线的微妙变化,不同负荷节点的现实功率、线路电抗等,而且计算任务艰巨,无法被有效应用。由于配网系统正在逐渐走向自动化,不同自动化数据采集系统持续被利用,此系统能够被用来动态采集不同负荷点的电压值、电流值以及有功数据等,从而为理论线损的计算创造了可靠条件,实现线损的精准计量。因为数据采集具有自动化、智能化特点,其效率更高,此时就不得不凭借增加线损计算次数来有效地反馈出负荷曲线与计算之间的关系,也能提高配网理论线损在线计算水平,从而高效地监督、检查整个配电系统的运行状态,从中呈现出线损概况,实现降损的顺利进行。理论线损的计算能够为线损管控与降损创造有利条件。
        2 代表日负荷实测及线损理论计算
        2.1 科学选定代表日
        所选的线损理论计算必须有着一定的典型性,要结合下面的规则来选择:所选日期具有代表性,要保证供电网的运行模式、复合等都处于常规状态,而且也体现出某种典型性,维持一个区域的气候平稳,每天的售电量、供电量与整年、整月的均水平靠近。
        2.2 负荷的实际预测
        代表日负荷实测记录可以有下面几大情况:在专变的低压端、高压端,一些V I P客户的专门高压配网线路一昼夜的功率因数、电压、电流类似的数据,无功电度、有功电度、电压抄表记录。围绕一些具有代表性的配变进行日负荷的测量,可以将占有公共配变比重更大的不同类型、不同溶剂的配变作为优选对象,再结合不同配变自身的负荷条件、特点等来全面衡量实测的价值,再对应测出其实际负荷值。
        2.3 线损分压等级的分配
        不同电压等级将产生不同的线损分布,具体如表1所示:
        表1:各个电压下的线损率
        从上表可以看出,对应的10kV的线损占比最多为:26.28%,占据较大比重。其原因为:10k V配网中有很多长线路、陈旧线路,而且变压器如果维修不到位也将导致其线损增加,再加上配网无功补偿容量无法达到规定的合格标准,无功负荷就难以实现就地平衡,而且特殊的地理环境,例如:山区、湖泊广布地区,都配设了配电变压器,但是多数出现了“大马拉小车”的现象,这都增加了线损。各个电压等级中,380V电压对应的线损率占比最大,出现这一现象的重要原因为:较大的供电半径、功率因数较低。
        3 配电网理论线损的原因分析
        3.1输电线路本身电阻引起线损
        输电线路本身的电阻高低会在一定程度上影响配电网的理论线损,毕竟电阻能够影响电压、功率因数、负荷波动程度等等。一般来说,若是能够有效降低电阻和负荷波动,提高电压以及功率因数,那么配电网的理论线损数值会随之下降。
        3.2配电变压器引起线损
        变压器能够分为空载耗损以及负载耗损这两种,变压器的耗损之所以提升,往往是由下述三个方面的原因导致。首先,变压器自身的容量偏低,使得配电网中电流提升,电压下降。其次,因为配电网络逐渐扩展,使得变压器的位置以及布局没有办法达到用户需求。最后,变压器的负荷变动,例如在用电高峰期和用电低谷期之间存在较大的不同。供电公司必须降低变压器的损耗,其需要深入了解并预估负荷高低,从而合理地挑选变压器的容量、型号以及安装位置。
        3.3电网功率因数引起线损
        一般来说,若是配电网中功率因数下降,那么感性电流分量会随之提升,当其经过配电网中的电阻以及变压器线圈电阻的时候,电能就会出现耗损。功率因数和线损之间呈反比,例如功率因数为0.60,此时线损会增加178%;若是功率因数为0.95,则线损增加11%。在现实中,生活用电的功率因数大于或等于0.85,工业方面用电的功率因数大于或等于0.90。供电公司必须提高配电网的功率因数,一方面其可以选择提高自然功率因数,科学挑选并运用电气设备,从而使得变电、用电设备吸收的无功功率随之下降;另外一方面,还可以选择无功补偿设备,用来补偿用电设备所需要的无功功率,进而达到提升功率因数的目的。
        4 配网降损的有效措施
        4.1 配网降损的技术措施
        (1)若是想要降低配电网的理论线损,可以改变接线方式,尽可能选择电源点向外辐射的接线方式,在负荷中心安装电源点,尽可能以经济供电半径来确定电源位置;科学确定导线截面,一方面可以有效降低线损,另外一方面还能够确保供电安全;缩短供电半径,尽可能不要存在近电远供、迂回供电等现象。(2)控制元件电阻,因为元件电阻值直接影响到配网的线损,对此需要及时地更新、调换全新的设备元件,要深入检查元件是否节能、降损,而且要设法地扩大供电线路截面尺寸。(3)控制流经元件的电流值,如果供电负荷保持平稳的条件下,应该适度地增加负载功率因数,提高供电电压,通过控制流经元件的无功电流,能够有效提升供电功率因数,可以借助容性无功负荷来平衡电网系统内的感性无功负荷,为了达到此目标,最为有效的方法就是把电容器以并联的方式安装在用电设备上,这样才能更加均衡、平稳地分配功率,并提升供电电压,也能让高压逐步传输至负荷中心,从而控制低压线路远距离提供电能。
        4.2 配网降损的管控对策
        所配设的电能计量设备不合适,特别是一些高用电量客户,因为电表安装量程无法满足大型用户的高用电量,这样就难以精准、及时地计量出用户的用电量,对此需要更换电能计量设备,重点围绕一些大型用电客户,要选择宽量程、级别更高的电能计量设备,从而确保精准计量。逐月深入剖析线损的完成状态、实现方式,特别是对一些出现较大的线损率的现象,线损率出现大型波动的线路,或者母线电量失去平衡的现象,都要实施细致、深入地剖析,第一时间找到表计计量中的故障和问题,而且能够及时地选择科学的对策、措施来解决非正常故障。要全面提升用电的科学性、计划性,要经常性地测出变压器的负荷,而且要动态调整负荷,确保变压器可以处于一个高度平稳、经济的工作模式。同时,要做好配网的定期运维,特别是电网实际的运转中,由于导线接头无法紧密接触很容易出现接头位置电阻上升、电能损耗严重的问题。电力实际传输中,很容易引发故障,进而出现导线放电所造成的电能损耗问题。所以,必须加大对配网系统的维护与检修力度,通过定期检修能够确保配网系统的安全运行,进而有效地控制线损。
        5 结语
        综上所述,电力系统的线损直接影响到配网系统的安全运行,关系到配网系统的经济效益与社会效益,必须加大对配网线损的控制力度,分析配网系统线损的成因,再根据成因来采用科学的降损措施,降低成本投资,进而达到理想的节电效果,确保电力系统获得理想的经济效益。
        参考文献:
        [1]王喜梅,黄立飞. 基于负荷实测的配电网理论线损计算应用及降损分析[J]. 农村电气化,2019.
        [2]贾萌. 基于配电网实际运行数据的损耗计算及降损分析[J]. 河北电力技术,2019,331(04):64-66.
        [3]顾秀芳,王怀德,田寿涛,等. 配电网线损计算与降损分析[J]. 智能电网(汉斯),2018,008(004):P.312-322.
 
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