维普资讯 http://www.cqvip.com 节能降耗专栏 湖南电力 第２８卷／２００８年第１期 中低压配电网理论线损计算方法探讨 余旭阳 （湖南省电力公司试验研究院，湖南长沙４１０００７） 摘要：计算理论线损是分析线损构成、制定降损措施及确定线损指标的必要手段，着 重讨论了中低压配电网理论线损计算的方法和步骤，可为理论线损计算工作提供参考。 关键词：理论线损；配电网；降损 中图分类号：ＴＫ２６３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８一Ｏ１９８（２Ｏｏ８）Ｏ１－ｏＯ３８一Ｏ３ Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｍｉｄｄｌｅ－ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ＹＵＸｕ－－ｙａｎｇ （Ｈｕｎａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｓｔ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０００７，Ｃｈｉｎａ） Ａｌ￣ｒａｅｔ：Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ａ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏｏｌ ｆｏｒ ａｎａｌｙｚｉｒｉｇ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｍａｋｉｎｇ ｌｏｓｓ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ，ａｎｄ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｇｎ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｍｉｄ— ｄ】ｅ－ｌＯＷ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｏｆｆｅｒｉｇｎ ｅｒｆｅｒｅｎｅｅ ｆｏｒ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ；ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｌ ｜．●刖 Ｊ■‘－－置 ＿●一 代表日电能损耗：△Ａ＝３Ｉ￣／ＲＴ×１０ （１） 式中 Ｒ为元件的电阻，Ｑ；丁为运行时间，ｈ，对于 电力网电能损耗率（线损率）是国家考核电力 代表日Ｔ为２４； 为均方根电流，Ａ。 部门的一项重要的经济指标，也是表征电力系统规 当负荷曲线以三相有功功率、无功功率表示时， 划设计水平和经营管理水平的一项综合性技术指 标。通常所说的综合线损率包含２种线损，即理论 线损和管理线损。如何采用科学的技术手段，将理 ｌｉｆ＝ （２） 论线损和管理线损进行有效的区分，对于电力部门 代表日全网的总损耗电量应按空载损耗及负载 线损管理和指导降损工作具有很大的实际意义。文 损耗２部分分类汇总，然后根据全月供电能及代表 中就中低压配网理论线损的计算方法做一些探讨。 日供电能，折算出全月的损耗电能及线损率。 ２线损理论计算理论基础及原理 全月损耗电能： ＾ ∑△Ａ 一［∑△ＡＧ＋∑△Ａ （ ） ］Ｄ（３） 首先，理论线损的计算依据是：整个电网的电 ｎｄｕ 能损耗计算建立在每一电网元件的电能损耗计算基 式中 ∑△Ａ 为全月全网的损耗电能，ｋＷｈ； 础上，电网的电能损耗是电网内同一时段内各元件 ∑△ＡＧ为代表日全网的固定损耗，包括变压器铁芯、 电能损耗的总和。 并联无功补偿设备、调相机、互感器、计量装置、测量 ３５ｋＶ及以上电网为多电源的复杂电力网的电 装置、保护及远动装置等损耗电能，ｌ ｈ；∑△ＡＲ为 能损耗，一般采用潮流计算方法。而ｌＯｋＶ及以下 代表日全网的可变损耗电能，包括架空线路、电缆线 中低压配网在满足实际工程计算精度的前提下，可 路的导线损耗电能、变压器绕组的损耗电能、串联补 采用均方根电流法及等值电阻法进行计算。 偿设备的损耗电能等，ｋｗｈ；Ａ 为全月供电量， 均方根电流法计算如下： ｋｗｈ； 为代表日供电量，ｋｗｈ；Ｄ为全月天数。 收稿日期：２００７＿ｏ９－２５ 维普资讯 http://www.cqvip.com 第２８卷／２００８年第１期 月线损率： ＝ ×１００％ 湖南电力 节能降耗专栏 每一线段上的平均电流 ｏ，，并标于单线图上。 （４） ３・２・５ 根据各线段的电阻及平均电流，计算各线 段代表日的损耗电能和配电线的导线总损耗电能。 每一线段的损耗电能： △ＡＬ（ｉ）一３吃（ｆ）ＲｉＫ ×２４×１０ （１０） ３配电网线损计算步骤 ３．１基本假设 配电线导线的总损耗电能： △．ＡＬ一７２（ （ｆ）・Ｋ ×ｌＯ－ａ （１１） 对于配电线路的线损理论计算，如下假设是合 理的：（１）各负荷节点负荷曲线的形状与首端相 同；（２）各负荷节点的功率因数均与首端相等； （３）忽略沿线的电压损失对能耗的影响。 在此基础上，得到以下的计算方法和步骤。 ３．２计算步骤 ３．２．１根据线路首端的负荷及电压资料，计算以 下数据： （１）首端代表日平均电压 兰 ｏ）一 一 （５） 式中 为首端代表日２４时正点电压，ｋＶ。 （２）根据首端代表日的有功、无功电能，计算平 均电流 ： 监 （６） 一 √３【，删（ｏ）×２４ 式中 （。），Ａ ，己 （ｏ）分别为代表日首端的有功 电能、无功电能、平均电压。 ３．２．２ 根据线路首端的负荷曲线及代表日有功电 量确定首端负荷曲线的特征系数及负荷曲线形状系 数的平方值Ｋ 。 最小负荷率： 厥。，一｛ 或厥。上Ｔ 扛ｒ（Ｏ） 、，一｛ 』伪ｚｒ（Ｄ Ｏ） （７） 负荷率： 一 （８） 根据厥。）， 。）值确定Ｋ 。 ３．２．３ 按各节点代表日或月平均日的有功电能确 定各节点的平均电流 ｏ）＝ （ｏ）— （９） Ａ ｊ＝１ 式中 Ａ 为第 节点的日有功电能，ｋＷｈ。其中 为负荷节点号（ ＝１～ ）， 为负荷节点总数。 ３．２．４从末端负荷节点开始，逐段代数相加，求出 式中 （ｉ）为第ｉ线段的平均电流，Ａ）Ｒ 为第ｉ线段 的电阻，Ｑ。ｉ一１～ｍ，ｍ为该配电线线段的总数，对 于配电网各线段的电阻可以不作温度校正。 ３．２．６ 根据公用配电变压器（产权属电力部ＶＪ）所 在节点的平均电流及该节点配变的额定电流、计算 该配电线全部公用配变代表日的绕组损耗电能： ∑△．Ａ跗）＝（∑△Ｐ ）Ｋ ×２４ （１２） 式中 △Ｐ ， ，ＩＮｕ）为分别为第 节点公用配 电变压器的短路损耗功率，ｋＷ；ｊ节点日平均电流， Ａ；ｊ节点配电变压器高压侧的额定电流，Ａ。 ３．２．７ 配电线全部公用配变代表日的铁芯损耗： ∑△．Ａ ）＝∑△Ｐ ×２４ （１３） 式中 ∑△Ｐ∞，为第 节点公用配变的空载损耗功 率，ｋＷ。 ３．２．８配电线代表日的损耗电量 ＡＡ一∑△．Ａｒ（ ）＋△．ＡＬ ４－∑△．Ａ Ｒ（ｊ） （１４） ３．２．９ 配电线全月损耗电量及线损率 △．Ａｍ＝（∑Ａ ）＋Ｃ△ＡＬ＋△．ＡＲＵ）］（ Ｄ Ａ Ｌ］ ）Ｄ ．（０７（１５） 式中 Ａ （。）为配电线首端全月有功电量，ｋＷｈ （。）为首端代表日有功电量，ｋＷｈ）Ｄ为全月日历 天数。 ， △．Ａ 一 ×ｌＯＯ％ （１６） ２１ａｍ（０） ３．２．１Ｏ 计算配电线等值电阻 导线的等值电阻： Ｒ ＝ ，Ｑ （１７） 全部公用配电变压器绕组等值电阻： Ｒ矾一 ，Ｑ （１８） 配电线铜损等值电阻： Ｒ日＝Ｒ哪Ｌ －４Ｒ，￣，Ｑ （１９） ・３９・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 节能降耗专栏 湖南电力 第２８卷／２００８年第１期 （２６） 配电线等值电阻，可用于以后配电网结构未发 生变化时期的简化电能损耗计算。 若该配电线的另一次代表日的首端平均电流为 ｃ ｚＸＡ一３．５Ｊ Ｒｔ×１０－。，ｋＷｈ 单相两线制配电线路： ｚＸＡ一２１ Ｒｔ×１０－。，ｋＷｈ （２７） 首端负荷曲线的形状系数为ＫＮ，则该代表 当以配电变压器台区为单元进行计算时，低压 配电网的理论线损的计算确定式为： ｚＸＡ 一Ｎ ＦＲ出ｔ×１Ｏｑ，ｋＷｈ （２８） 日配电线的总损耗为 ｚＸＡＮ一∑△Ａ ）＋７２哺， （０）Ｋ Ｒ ×１０－ａ（２Ｏ） ３．２．１ｌ 如配电线各负荷节点未装设电能表和其 它表计，则配电线的电能损耗计算可按照接于各节 式中 Ｆ一０．１５厂＋０．８５严 Ｊ厂一 Ｉ 一 ．点配电变压器的负载系数相等计算。 导线等值电阻： ．Ｓ２ Ｒ Ｒ４一 ，Ｑ （２１） ｄ Ｐｄ （２９） ，Ｑ （３ｏ） Ｒ出一 式中 电流，Ａ； 为配电变压器低压出口处实测最大负荷 为低压线路各计算分段实测最大负荷 式中 ∑Ｓｄ为该线路各节点配电变压器的总容量， ｋＶＡ；Ｓ（Ｄ为第ｉ线段送电的配电变压器总容量， ｋＶＡ；Ｒｆ为第ｉ线段的导线电阻，Ｑ。 全部公用配电变压器绕组的等值电阻： Ｒ 一 ｘ １０。 （２２） 电流，Ａ；Ｒ出为低压配电线路的等值电阻，Ｑ；Ｒ 为 低压线路各计算分段电阻，Ｒ —ｒ０ Ｌ ，Ｑ；ｔ为配电 变压器向低压线路的供电时间，ｈ；Ｆ为负荷损失因 数； 为线路负荷率；Ｉｖ， 分别为线路平均负荷 电流、最大负荷电流，Ａ；Ｐ ，Ｐ 分别为线路平均功 率、最大功率，ｋＷ或Ｗ；Ｎ为配电变压器低压出口 电网结构常数：三相四线制Ｎ一３．５；三相三线制Ｎ 一式中 为配电变压器高压侧额定线电压，ｋＶ； △Ｐ ）为第 节点公用配电变压器的额定短路损耗 功率，ｋＷ。 配电线路总的等效电阻： Ｒ 一Ｒ ＋Ｒ （２３） ３；单相两线制Ｎ一２； 为低压线路各计算分段 结构常数，取值与Ｎ相同。 ４．１．２ 计算负荷电流取值于电能表的电量法 计算式为： 配电线代表日的总损耗电量 △Ａ一［∑△Ｐ ＋３圪（ｏ）Ｋ Ｒｑ×１０－。］ｘ ２４ （２４） ｚＸＡ 一ＮＩＣＫ Ｒ．ｔ×１０－ａ，ｋＷｈ 式中 Ｋ为线路负荷曲线特征系数。 （３１） 其中，线路首端平均负荷电流，即变压器低压侧 出口电流 和线路等值电阻Ｒ出按式（３２），（３３）， （３４）计算。 当配电变压器二次侧装有有功电能表和无功电 能表时，Ｊ 的计算式为： ４低压配电网线损理论计算 低压配电网与高压配电网相比，具有２个主要 特点：（１）供电方式和结构比较复杂，有三相三线 制、三相四线制、单相两线制等；（２）用电负荷变 化较大，并且计量表计不齐全，缺乏比较完整的运 √言（Ａ；・ ＋能 ），Ａ 式中 （３２） 行记录及资料。目前，低压配电网的线损计算，多 数是以配电变压器台区为单元进行的；这样做的好 处是：可以使其具有可比性，有利于进行线损分 为线路平均运行电压，为计算方便可取 Ｌ ≈ 一０．３８ｋＶ；Ａ 为变压器二次侧有功电能 表的抄见电量，ｋＷｈ；Ａ 为变压器二次侧无功电 能表的抄见电量，ｋＶａｒｈ。 析，促进降损节能。 ４．１理论线损计算方法 当配电变压器二次侧装有有功电能表和功率因 数表时， 的计算式为： Ｉｖ＝＝ Ａ ，４．１．１计算负荷电流取值于电流表之值的方法 三相三线制配电线路： ｚＸＡ＝３ＰＲｔ Ｘ １０－。，ｋＷｈ （２５） Ａ （３３） ｃｏ ・ｔ 三相四线制配电线路： ・（下转第４４页） ４０・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 安全与综合 湖南电力 第２８卷／２００８年第１期 使用计算分析程序对田家变中压侧投入电抗器 侧投入电抗器。 后，其各母线电压进行仿真计算，如表７所示。 表７中压侧投入电抗器后各母线 ５结论 电压计算值 （１）田家变低压电抗器的投入不能完全解决其 电压偏高的问题； 中压电抗有功负荷２２０ｋＶ侧ｌｌ０ｋＶ侧１０ｋＶ侧分接头位 ．容量／Ｍ咖 ／ＭＷ 电压／ｋＶ电压／ｋＶ电压／ｋＶ 置／档 （２）田家变电压偏高的原因是因为线路充电无 ０ ４４．６５ ２２９．２ １１７．１ １Ｏ．１ ９ 功较大； ３Ｏ ４５．０８ ２２６．７ １１０．９ ９．５ ９ （３）在田家变中压侧加装３０Ｍｖａｒ电抗器，可 从表７可看出，在同样的负荷水平下，当中压 补偿线路充电无功，改善田家变电压质量。 侧投入３０Ｍｖａｒ电抗器后，其高压侧电压为 ２２６．７ｋＶ，低压侧电压为９．５ｋＶ，中压侧电压为 参考文献 １１０．９ｌ【Ｖ。也就是说，投人中压电抗器后，在不使 ［１］湖南电力调度通信中心．２００７年湖南电网年度运行方式［Ｒ］ 低压侧电压降低较多的情况下，可较有效地降低高 ［２］怀化电业局．２００７年怀化电网年度运行方式ＯＲ３． 压侧电压，同时中压侧电压也在合格范围内。 ［３］ＳＤ３２５－－８９，电力系统电压和无功电力技术导则（试行）［Ｓ］． 从以上田家变实际运行电压数据及理论分析数 据可知，为有效地改善田家变高压侧电压偏高的现 作者简介： 象，而又不使低压侧电压运行偏低，有必要在中压 曹志煌，男，副总工程师，高工，从事电力生产管理工作。 （上接第４Ｏ页） 式中 ｃｏ 为线路负荷功率因数；Ａ为各３８０／ △Ａ ％一 Ｘ １００Ａ￣－等×１００％ ２２０Ｖ用户电能表的抄见电量，ｋＷｈ￣Ａ 为凡负荷 （３６） 电流通过某段（如第ｋ段）的用户的电能表抄见电量 式中△ 为低压网损总电量，ｋｗｈ；△Ａ 为低压 之和，ｋＷｈ。 线路线损电量，ｋｗｈ；Ａ 为低压电网首端有功供电 而Ｒ出为： 量，即配电变压器低压侧总电能表的抄见电量， ｋＷｈ ∑ ・∑Ａ１．∑Ｒ Ｒ出一 （３４） ５结束语 Ｎ（∑Ａ） １ 理论线损计算是电力部门进行线损管理、降低 负荷曲线特征系数是描述线路负荷起伏变化特 损耗，从而提高经济效益的不可缺少的一部分。由 征的参数，它描述了线路负荷曲线的陡急程度或平 于其涉及的部门多、需要的基础数据量比较大，在 缓程度，又称均方根系数。 具体计算中需要有较好的组织和统一的数据管理， Ｋ一 ｌＬ一 掣上罂一一 掣（同时要根据实际网络的表计及数据采集情况，选择 Ｋ一 一 音骞， ３５） 最恰当的方法，以提高理论线损计算的精确性和方 ２４ Ｌ一便性。 式中 ， 为某日内每小时抄见的线路首端负荷电 参考文献 流值，Ａ； ， 分别为线路负荷电流的均方根值、 ［１］虞忠年，陈星莺，刘吴，等．电力网电能损耗［Ｍ］．北京： 平均值，Ａ； 为线路首端负荷电流值抄录的次数。 中国电力出版社，２０００，９． ４．２ 低压配电网理论线损率 Ｃ２３中华人民共和国国家经贸委．电力网电能损耗计算导则［Ｓ］． 当配电变压器低压侧总电能表的抄见电量为 ［３］孙伯明，陈寿孙．高等电力网络分析［Ｍ］．北京：清华大学 Ａ （ｋＷｈ）时，则低压配电网的理论线损率为： 出版社，１９９６． ・ ４４・
