1、1城市配电网线损估计与检错研究摘要：尽可能降低配电网建设过程中能量损耗已经成为了配电网建设中的重要问题。本文分析了城市配电网线损的估计与检错，从而为电网建设过程中的节能管理提供帮助和指导。 关键词：城市配电网；线损；检错 中图分类号： U665 文献标识码： A 文章编号： 引言 近年来，随着国家对配电网建设的重视和资金技术的投入，配电网的线损率较往年有所下降。数据统计表明，我国低压输配电网的损耗约占电力总产量的 10%。而不同的配电线路具有不同的结构和运行情况，并且每条线路中变压器台数也是有很大差别的，且线路长度短的只有几公里，长的有几十公里，因此，估计配电线路的线损是比较困难的1。多年来，
2、电力企业管理水平的衡量标准之一为线损率，且其重要性也越来越明显，逐渐成为了主要标志之一，因此线损的分析与计算就变得越来越重要了。而在但在项目实际的实施和运行当中，电能量数据的数据质量得不到保障，存在着一些故障情况：通信故障导致的数据丢失、系统参数错误导致的数据异常及设备故障造成的数据异常等。故线损的检错对于配电网建设也起着重要的作用。 1 城市配电网线损的产生 城市配电网线损是电能输送和分配过程中必然会有的现象，其产生2的原因可分为： 1）由搭建配电网的基本部件电阻产生线损：配电网中的电缆、变压器、电动机等都是铜制或者铝制的部件，电力在铜、铝介质中进行传输，必然要克服导体的电阻，从而产生热能，
3、引起电能能量损耗。 2）配电网建设中的磁场作用引起线损：配电网建设中不管是变压器还是电动机等的正常运行，都是基于磁场作用实现的。磁场的交变和旋转，都会在铁芯中产生磁滞和涡流，从而使铁芯发热，产生电能损耗。 3）配电网管理漏洞造成线损：城市配电网需要为城市所有用户提供电能传输和分配，而如果供用电管理部门不能够严格管理用户的用电，就会发生用户违章窃电，电网元器件漏电，电能量计量装置因本身元件问题或者认为原因而产生计量误差，甚至抄表人员有漏抄，错抄行为，这些现象都将产生电能损耗，由于造成这部分损耗的原因较多，因此，这部分损耗又称为不明损耗。 2 城市配电网线损计算 我国配电网自动化水平比较低，无法得
4、到电网中的准确信息，因此限制了对配电网线损的计算。当前，国内外有关配电网线损的计算方法2，可分为以下几类： 1）均方根电流法 均方根电流法指的是线路中流过的均方根电流所产生的电能损耗，也可理解为实际负荷在同一时期内所消耗的电能。均方根电流法由于其要求各负荷结点的负荷曲线形状和功率与首端相同，且忽略沿线的电压损失，因此，这种计算适用于测量点不全的城市配电网络，但由于计算3过程的上述要求，必然限制了这种算法的精确性。 2）最大电流法 最大电流法是在均方根电流法的基础上发展起来的，该算法不计算均方根电流，而是用日平均电流替代，在此基础上再乘以一个系数 K（也称为形状因数） ，这种方式计算线损，可通过
5、电流情况采用不同的 K 值，更好的进行线损计算。不过这种计算方法只适合电网规划的线损测算，精确度也不高。 3）损失因数法 了解这种计算方法，首先就要定义一下损失因数，它是指日负荷曲线的最大值与均方根的一种等效关系。损失因数法就是这种关系来进行线损计算。这种算法中采用的损失因数是一种取样测算，是通过数理统计得到的数值，因此精确度同样也不高。多用于 35KV 以上的高压电路的线损计算。 4）电能表取值法 电能表取值法顾名思义就是根据电能表读取的值进行计算。电能表读取的值包括有功供电量和无功供电量，利用这些值可以进行线损的计算。电量法的计算过程中有一个关键参数，负荷曲线特征系数 K，而这个参数随着昼
6、夜情况不同、季节差异等而可能出现很大的起伏变化，且这个参数必须在大电流的情况下进行计算，从而 K 值的获取不准确。因此，这种方法的精确度主要取决 K 的准确性。 上述四种常用的算法都各自存在优缺点，且适用于不同特定的场合，但是，他们都有以下两个重要的缺点：无法将功率损耗的时域特性准确4表达出来；计算过程都采用了一些假设来进行近似，如等值电阻计算线损时需假设各个负荷点的功率因数和实际运行电压值近似于线路首端的相应值。然而实际情况不可能出现这种情况，实际系统各个负荷点的功率因素和负荷曲线形状都是不同的，这种假设将可能导致计算的线损结果出现高达 29%的误差。 3 城市配电网检错 由于城市配电网结构
7、复杂而庞大，在实际的实施和运行过程中，我们无法保证所获得的电能量数据的数据质量。城市配电网运行过程中常出现的典型问题可分为三大类： 1）配电网各个站点之间通过通信来传递数据，而一旦出现通信故障，将造成数据丢失，影响电能数据质量。 2）为了保证配电网的正常可靠运行，系统需要定期进行参数维护，但是在系统参数维护过程中，很可能会出现错误，从而导致数据异常。 3）配电网的计量设备都是长期运行的，且有的运行环境还比较恶劣，因此可能会导致设备故障，从而造成测量数据异常。 传统的检错都是基于残差进行的，这种方法工作量大，且准确度不高。通过调查实际的配电网各个结点的线损情况，可以发现城市配电网各节点之间的线损
8、存在一定的统计特性，这个发现表明，配电网中出现的不良数据可以充分利用这些统计规律，采用假设检验的方法进行检错。其具体实现过程为：分析历史测量的线损数据，利用统计方法得到历史数据的统计规律，然后采用假设检验的方法检测不良数据，从而完5成了检错过程。这种检错方法计算量小，易于实现，但是存在一个缺点：需要基于大量的历史数据，也就是意味着其数据库录入工作量比较大。 4 结论 随着城市配电网的发展，节能节电已经成为了衡量电力机构的综合管理能力的重要指标之一，线损是衡量电能利用的一个关键参数。因此，精确的线损估计方法是十分重要的，而且通过明了配电网的线损情况，结合检错方法明确故障情况，有利于管理人员更好采取对应措施改善配电网结构，及时修理故障元件，从而有利于配电网建设的发展。 参考文献 1 刘东,丁振华,滕乐天.配电自动化实用化关键技术及其进展.电力系统自动化.2004(07):1619. 2 刘俊,田英杰.理论线损分析系统在上海电网的实现和应用.华东电力.2009(01):2830. 3 秦辞海,沈冬.线损数据实时比对的实例分析与探讨.华东电力.2009(01):4143.
