PAGEPAGE17目錄摘要…………………2關鍵詞………………21.電網線損產生的原因…………22.配電網理論線損計算方法研究的目的和意義………………22.1.研究目的………………………22.2.研究意義………………………32.3.配電網理論線損計算方法……………………33.配電網理論線損計算方法研究的主要內容…………………34.配電網理論線損計算的研究…………………44.1.配電網理論線損計算的相關概念……………44.3.配電網用平均電流法計算理論線損分析……74.4.影響配電網理論線損計算準確度的主要因素………………94.5.本章小結………………………95.10kV配電網理論線損計算……………………105.1平均電流法……………………115.2.算例分析………………………125.3.本章小結………………………126.配電網降損措施分析…………136.1.降低配電網線損的管理措施…………………136.2.本章小結………………………14結束語………………15致謝………………16參考文獻……………17平均電流法計算10kV線損朱軍摘要:線損是供電企業重要的考核指標之一，他直接影響著企業的經濟效益，線損率是衡量線損高低的指標。配電網線損是電力部門一項綜合性的經濟、技術指標。準確合理的配電網線損理論計算是電力部門分析線損構成、制定降損措施的有力工具，對促進供電企業降低能耗，內部挖潛，提高經濟效益，優化電網規劃設計方案，加強運行管理具有重要意義。目前，由于配電網結構的復雜性、參數多樣性和資料不完善以及缺乏實時監控設備，準確計算配電網理論線損比較困難，一直是個難題。配電網理論線損計算的主要目的是通過對電能在輸送和分配過程中各元件產生的電能損耗及各類損耗所占比例的計算，來確定配電網線損的變化規律。關鍵詞:理論線損平均電流法降壓措施1.電網線損產生的原因從發電廠發出來的電能，在電力網的輸送、變壓、配電各環節中所造成的損耗。稱為電力網的電能損耗，稱為線損。既電力網的線損是發電廠（站）發出來的輸入電網的點能量與電力用戶用電時所消耗的電能量之差。線損在理論上的特點，是電能以熱能和電暈的形式散失于電網元件的周圍空間，這就是說電力網的線損是一種自然的物理現象；也是線損電量中不可避免的部分，因此各個電網的線損大小是有區別的，管理部門只要采取適當措施，是可以把它降低到合理值或控制在國家規定值之內。2.配電網理論線損計算方法研究的目的和意義2.1研究目的電力網的理論線損計算，是指根據電網的結構參數和運行參數，運用一定的方法把電網元件的理論線損電量以及它在總損耗中所占的比例電網的理論線損率，經濟線損率等數值計算出來并進行定性和定量分析，通過理論線損計算可以達到一下目的：堅定電網結構及運行方式的經濟性。查明電網中損耗過大的元件及損耗大的原因。考核實際線損是否真實、準確、合理，以及實際線損和理論線損的差值，確定不明損耗的程度，來衡量營業管理的好壞。根據理論線損中，各導線損耗和變壓器損耗所占的比重，針對性的對電網中損耗過大環節采取降損措施。為電網發展、改進及規劃提供科學依據。為合理下達線損考核指標提供科學的理論數字依據。理論線損計算所提供的各種資料，是電力企業的技術管理和基礎工作的重要組成部分。2.2研究意義配電網線損是電力部門一項綜合性的經濟、技術指標。準確合理的配電網線損理論計算是電力部門分析線損構成、制定降損措施的有效工具對促進電力企業降低能耗，內部挖潛提高經濟效益優化電網規劃設計方案，加強運行管理具有重要意義。2.3配電網理論線損計算方法由于配電網結構的復雜性、參數多樣性和資料不完善以及缺乏實時監控設備，準確計算配電網理論線損比較困難，一直是一個難題。配電網理論線損計算的主要目的是通過對電能在輸送和分配過程中各元件產生的電能損耗及各類損耗所占比例的計算，來確定配電網線損的變化規律。配電網理論線損計算方法，主要分為兩類：一類是依據網絡主要損耗元件的物理特征建立的各種等值模型算法；另一類是根據饋線數據建立的各種統計模型和神經網絡模型等算法。傳統計算方法，如均方根電流法、平均電流法等，計算結果精度不高，不便于降損分析。針對這種情況，近幾年來，部分學者將遺傳算法(GA)、人工神經網絡(ANN)和模糊識別等理論應用于配電網理論線損計算，研究計算速度快、計算結果精度高的數學模型，豐富和發展了理論線損計算方法，拓寬了研究思路。3.配電網理論線損計算方法研究的主要內容目前，對于配電網理論線損計算方法，結合配電網實際情況，國內外進行了大量的理論研究，達到了較高的水平，部分計算方法已投入實際應用，并取得了較好的結果。因此，研究探討配電網理論線損計算方法，不僅具有重要的理論意義，而且還具有十分顯著的工程實用價值，這也是推動配電網理論計算方法不斷深入研究和發展的主要原因。因此，本論文的主要研究內容如下：a)了解電力線損率對電力系統運行的影響；b)分析影響配電網理論線損計算的因素；c)對現有常用的配電網理論線損計算方法進行研究，并分析其特點；d)配電網理論線損計算的算例題分析，確定方法的可行性，并對技術指標進行誤差分析；e)降損措施方案的探討與分析。4.配電網理論線損計算的研究4.1.配電網理論線損計算的相關概念配電網理論線損計算是在已知配電網結構和負荷功率性質等數據條件下，研究或選擇一種計算方法來進行數據處理，在滿足一定精度要求的條件下，計算一段時間內配電網的理論線損值。4.1.1線損電量的定義發電機發出來的電能輸送到用戶，必須經過輸電、變電、配電設備，由于這些設備存在阻抗，因此電能通過時，就會產生電能損耗，并以熱能的形式散失在周圍介質中，這個電能損耗稱為線損電量，簡稱線損。按照國家電力公司電力工業生產統計規定，線損電量是用供電量與售電量相減計算得到的，它反映了一個電力網的規劃設計、生產技術和運營管理水平。4.1.2線損率電力網中的線損電量對電網購電量(或供電量）之百分比，就是線損率，亦稱供電損失率。即式中，電量的單位為kW/ｈ、萬kW/h或億kW/h在實際工作中，線損電量有兩個值，即實際線電損電量與理論線損電量，因此，線損率也有兩個對應值，即實際線損率與理論線損率。且由于線損率不同于線損電量，它是一個用百分比表示的相對值，因此線損率是表征電網結構與布局是否合理，運行是否經濟的一個重要參數，也是國家考核供電企業經驗管理和技術管理水平是否先進，所采取的措施是否得力有效的一項重要技術經濟指標。4.1.3電力網線損產生的原因從線損實際組成上分，整個電力網線損電量可分為固定損耗、可變損耗、其他損耗三部分。固定損耗主要包括變壓器的鐵損及表計電壓線圈損耗。固定損耗功率一般不隨負荷變化而變化，只要設備帶有電壓，就有電能損耗。但實際上固定損耗功率也不是固定不變的，因為它與電壓及電網頻率有關，而電網電壓及電網頻率變動又不大，所以才認為它是固定不變的。其中包括：a）發電廠，變電站變壓器及配電變壓器的鐵損。b）電暈損耗。c）調相機、調壓器、電抗器、互感器、消弧線圈等設備的鐵損，及絕緣子的損耗。d）電容器和電纜的介質損耗。e）電能表電壓線圈損耗。（2）可變損耗只要包括導線損耗、變壓器銅損。可變損耗功率是隨著負荷變化而變化的，它與電流的平方成正比，電流越大則損耗功率越大。其包括：a）發電廠、變電站變壓器及配電變壓器的銅損，即電流流經線圈的損耗。b）輸、配電線路的銅損，即電流通過導線的損耗。c）調相機、調壓器、電抗器、互感器、消弧線圈等設備的銅損。d）接戶線的銅損。e）電能表電流線圈的銅損。其他損耗其他損耗是指由于管理工作不善，以及其他不明因素在供用電過程中造成的各種損失，因此它也稱為管理損耗或不明損耗。其主要包括：a)用戶竊電及違章用電。b)計量裝置誤差、錯誤接線、故障等。c)營業和運行工作中的漏抄、漏計、錯算及倍率差錯等。d)帶電設備絕緣不良引起的泄露電流等。e)變電站的支流充電、控制及保護、信號、通風冷卻等設備消耗的電量，以及調相機輔機的耗電量。f)供、售電量抄表時間不一致。g)統計線損與理論線損計算的統計口徑不一致，以及理論計算誤差等。4.2.配電網理論線損計算的特點配電網理論線損計算是根據配電網結構參數和運行數據來計算配電網理論線損，所以配電網理論線損計算工作研究的對象是網絡結構基本固定、負荷實時變化的配電網，根據配電網的結構和負荷類型需要采用適當的計算方法和計算模型，計算出配電網理論線損。因此其特點如下：4.2.1條件性傳統的配電網理論線損計算方法，由于配電網網絡結構的復雜，各節點沒有監測設備，在計算理論線損過程中，都要假設一定的條件來簡化計算，在假設條件的基礎上，確定計算模型。由于假設條件的存在，使計算結果誤差大，精度低或高于實際值，或低于實際值。但這種假設條件并不是沒有實際意義、毫無根據的憑空假設，而是建立在一定理論基礎之上的，是必要的。4.2.2多方案性正是由于配電網理論線損計算的近似性和條件性，所以在進行配電網理論線損計算過程中，結合配電網的網絡結構和負荷情況以及假設條件，對同一配電網進行理論線損計算可以有不同的計算方案，選擇不同的計算模型。4.2.3不準確性由于配電網網絡結構的復雜性，負荷功率性質的多樣性，負荷功率實時變化性，外部環境條件不確定性，要完全準確計算出配電網理論線損實際是不可能的，無論采用哪種計算方法和計算模型，只能是盡力作到理論運行狀態盡可能接近實際運行狀態，使計算結果盡可能準確，近似于實際值。4.3配電網用平均電流法計算理論線損分析電力網電能損耗是指一定時間段內用電網絡個元件上的功率損耗對時間積分值的總和。從這個意義上講，準確的線損計算比在電力系統確定的運行方式下穩態潮流計算還復雜，這是因為表征用戶用電特性曲線具有很大的隨機性，各元件上的損耗對時間的解析函數很難準確的表達出來，因此只能用數理統計的方法解決，有些電力網絡由于表計不全，運行數據無法收集，或者網絡的元件和節點數太多，譬如10(6)kV配電網和低壓電網，運行數據和結構參數的收集整理很困難，無法才用潮流計算，則要簡化計算方法，以便減少人力、物力而又能表達出一定的準確性。均方根電流算法是線損理論計算的基本方法，在此基礎上根據計算條件和計算資料，可以采用平均電流法來計算線損已達到計算目的一下介紹平均電流法的計算方法。4.3.1平均電流法（形狀系數法）平均電流法也稱形狀系數法，是利用均方根電流法與平均電流的等效關系進行電能損耗計算的，由均方根電流法派生而來。平均電流法的基本思想是，線路中流過的平均電流所產生的電能損耗相當于實際負荷在同一時間內所產生的電能損耗。其計算公式如下：(4.1)式中，為損耗電量（kwh）；R為元件電阻（Ω）；t為運行時間（h）；為平均電流（A）；K為形狀系數。因為用平均電流計算出來的電能損耗是偏小的，因此公式中乘以了大于1的修正系數。令均方根電流與平均電流之間的等效系數為K，稱為形狀系數，關系式為:(4.2)式中，為代表日均方根電流（A）；為代表日負荷平均電流(A)。形狀系數K值的大小與直線變化的持續負荷曲線有關，可按下式計算:當f0.5時，計算:(4.3)當f<0.5時，計算:(4.4)式中，為最小負荷率，它等于最小電流與最大電流的比值。由于K不易計算，在實際計算可按推薦的理論計算值選用，推薦值如下:最小負荷率取0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0時分別對應的K值為1.17、1.09、1.05、1.03、1.02、1.01、1.00、1.00、1.00。若實測為有功電量、無功電量和電壓，平均電流也可以使用以下公式計算：(4.5)式中，為代表日的有功電量（kwh）；為代表日的無功電量(kvarh)；為代表日的電壓平均值。電能損耗計算公式如下：(4.6)式中，為代表日通過元件電阻的總有功電量(kwh)；為代表日通過元件電阻的總無功電量(kvarh)；為平均線電壓(kV)；R為元件電阻(Ω)；t為運行時間(h)。平均電流法的優點是:用實際中較容易得到并且較為精確的電量作為計算參數，計算結果較為準確，計算出的電能損耗結果精度較高；按照代表日平均電流和計算出形狀系數等數據計算就可以進行電能損耗計算。缺點是:形狀系數K不易計算，在實際使用中其值存在計算簡化，與直線變化的持續負荷曲線有關，對沒有實測負荷記錄的配電變壓器，不能記錄實際負荷曲線；需改進負荷分配因子；配電網電壓假設為平均低壓后，計算精度受到了一定影響。4.4.影響配電網理論線損計算準確度的主要因素開展配電網理論線損計算，可以優化電網結構、調度運行方式和降損分析、提高經濟效益等。在實際工作中，供電企業追求計算速度快、計算結果精度高的配電網理論線損計算方法，但影響配電網理論線損計算精度的因素較多，比較復雜、多樣，例如原始數據的準確性、數學模型的準確性和數學方法的精確性等因素，其中原始數據的準確性占絕對主要地位。但由于配電網實際情況，要準確計算出配電網理論線損，需要考慮這些因素的影響。當然，在這些影響因素中，有些影響較大，有些影響較小。因此，在配電網理論線損計算研究中，在保證一定精度要求的條件下，為使研究問題的方便，往往只計及主要因素，忽略次要因素。除了上述的影響因素之外，人為差錯、采用的測量儀表和計算工具計算精確性等因素也都對配電網理論線損計算的精度產生影響。對于這些影響因素，有些在計算模型中無法考慮其影響，需要制定標準及根據實際情況予以考慮。總之，配電網理論線損計算精度的高低，是各種因素共同作用的結果。只有正確地分析影響配電網理論線損計算的各種因素，才能做到合理、準確、科學。4.5.本章小結傳統的配電網理論線損計算方法，如均方根電流法、平均電流法(形狀系數法)、最大電流法(損耗因數法)、等值電阻法、潮流法等計算方法，主要是依靠配電網結構參數和歷史運行數據資料進行計算，優點是計算方法簡單，需要的數據資料少，計算結果基本能夠滿足工程要求和實際工作需要，缺點是各種方法都是計算結果精度主要取決于原始運行數據收集是否齊全和準確，假設條件與實際情況可能不符，影響計算精度，計算精度低。對于現代研究的配電網理論線損計算方法，如人工神經網絡(ANN)算法、遺傳算法(GA)與人工神經網絡(ANN)相結合算法、模糊識別算法等，這一類算法優點是計算精度有所提高，但這一類計算方法仍處于理論探索階段，計算機理有待于進一步深入研究，已研究的計算方法與實際應用還有差距。5.10kv配電網理論線損計算本章節收集了某10kV配電線路網絡參數和運行數據，分別采用了不同的計算方法對算例進行了理論線損計算，并對結果進行技術指標的分析，驗證算法的可行性。如圖所示的某10kV線路，其各負荷點配電變壓器容量見圖5.1，其線路各段電阻、電流分布見表5-1，配電變壓器參數表如表5-2。圖5.1某10kV線路各負荷點配電變壓器容量表5-1某10kV線路電阻、電流分布表R0.0650.220.40.0650.040.130.0650.40.020.065L32.43025.6823.2820.8819.6815.3612.9610.560.72表5-2配電變壓器參數表額定容量(KvA)數量空載損耗(Kw)負荷損耗(Kw) 額定電流(A)3050100180420115210.270.40.61.11.90.851.32.53.67.71.732.895.7710.424.3線路首端最大電流為29A，日平均電流為18.7A，日均方根電流為19.7A，線路日供電量為6500kwh，全月供電量為197220kwh，1月份實際線損率為5%。計算線路全月(30天)的電能損耗。5.1.平均電流法a)線路基本參數日平均電流為:18.7(A)日均方根電流:19.79(A)變壓器總容量:=1360(kvA)每kvA的平均電流=0.014(A/kvA)b)計算負荷率f，形狀因數K=0.645=1.05c)計算線路的等值電阻=2.05()d)計算電能損耗1)計算配電線路損耗=1707.14(kwh)2)計算配電變壓器鐵損=5594.4(kwh)3)計算配電變壓器銅損=1378.53(kwh)4)總的電能損耗=8680.07(kwh)5)線損率總的線損率=4.40其中:線路損失=0.87，占總線損率的20%配電變壓器銅損=0.70，占總線損率的16%配電變壓器鐵損=2.83，占總線損率的64%5.2.算例分析本算例通過采用平均電流法對該10kV配電線路的理論電能損耗、理論線損率及各部分電能損耗所占比例進行了計算，從運算結果上可以看出采用平均電流法計算的配電線路理論總電能損耗、理論線損率及各部分理論電能損耗所占的比例更符合實際，計算結果更加準確，比最大電流法提高0.55個百分點，比等值電阻法提高0.44個百分點。5.3.本章小結平均電流法計算線損有自己的優點和缺點，我們必須根據實際情況選擇各種計算方法，著重從預測目標、期限、精確度和預測耗費等方面作出合理選擇，在預測成本允許的范圍內，尋求能獲取所需精度的降損方法，各種方法有各自的使用方法隨條件的變化而變化根據不同的條件來用最好的求線損方法來求的最準確的線損數據。線損管理是一項艱巨的工作，降低線損是供電企業提高經濟效益的一條重要途徑，線損管理工作者要加強管理和技術降損結合，即在加強線損管理的同時還要根據本地電網的實際需要，選擇合適的技術措施，已取得更合理的降損措施更高的社會和經濟效益。6.配電網降損措施分析6.1.降低配電網線損的管理措施6.1.1加強用電營業管理據統計有不少供電企業的線損率居高不下，遠遠超過理論值，造成大量的電能損失。究其原因，除了計量表計的誤差外，絕大部分是由于一下三種情況造成的：一是由用電單位（或用戶）的非法竊電和違章用電；二供電企業對用電的監察和檢查不及時、不深入、出發力度不夠；三是供電企業營業單位的工作存在較多漏洞，抄表和核算不準確。甚至有遺漏的，未能按時把用戶所耗用的電量如數全部抄回。總而言之，主要是由于營業損失電量過大造成的。因此，加強用電營業管理，是降低農網線損，特別是降低其管理線損的重要措施。6.1.2加強電能計量管理在電力系統發、供、用電的各個環節中，裝設了必不可少的電能計量裝置，它是同各種類型電能表和其配合使用的互感器、電能計量柜（箱），以及電能表到互感器的二次回路等組成；它是用來測量發電廠的發電量及廠用電量、電網的購入電量和售出電量等這就是發電、供電企業制定的生產計劃，搞好經濟核算，合理計收電費提供了依據；同時，在工農業生產用電中，為加強經營管理，考核單位產品耗電量，制定電力消耗定額，節約能源，提高經濟效益，電能計量裝置也是必備的檢測，計算的重要工具。6.1.3合理安排檢修合理安排電網檢修計劃，推廣帶電作業當電網檢修時，應盡量縮短停電時間，確保用戶用電。一些重要用戶為了確保供電，一般采用雙回路供電。因此，應合理安排檢修計劃縮短檢修時間或實行帶電作業，減小電網損耗。6.1.4推廣電網無功補償技術在電力系統中，無功電源一樣重要，都是保證系統安全、經濟、穩定、高效運行的必備條件。在電力系統中應保持無功功率的平衡，否則將會導致系統電壓降低、設備損壞、電能質量下降、電網能耗顯著增多，嚴重時，還會引起電壓崩潰，系統解裂，造成大面積停電事故。因此，保持電網無功容量的充足，對降低系統線損有重要意義。6.2.本章小結在農電系統中，有不少縣級用電地域的線損率居高不下遠遠超過理論值，造成大量電能損失，造成能源的浪費，因此加強用電營業管理，推廣無功補償裝置，是降低農村線損，特別是降低管理線損的重要措施。線損管理是一項艱巨的工作，降低線損是供電企業提高經濟效益的一條重要途徑，線損管理工作者要加強管理和技術降損結合，即在加強線損管理的同時還要根據本地電網的實際需要，選擇合適的技術措施，已取得更合理的降損措施更高的社會和經濟效益。結束語配電網理論線損計算方法研究的目的是如何讓快速、精確地計算出配電網理論線損是供電企業的一項重要工作。近年來，隨著經濟的高速發展，對電力的需求也日益增加。在這種情況下，開展配電網理論線損計算工作，對于降低電能損耗，節約資源，提高供電企業經濟效益，保證電力的正常供應，優化配電網結構，電網規劃設計等方面有著重要意義。在供電企業配電網理論計算工作中，根據配電網網絡結構和運行參數，建立適當的計算模型，或者對原有計算模型方法進行改進是獲得理想的配電網理論線損計算結果的關鍵。因此，本文在對平均電流法計算線損的基礎上，通過算例驗證了平均電流法計算線損的可行性。通過對配電網