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核心提示：
一、損耗分析
1.1理論線損計算法
線損理論計算方法主要有均方根電流法、平均電流法、最大電流法、最大負荷損失小時法等。平均電流法、最大電流法是由均方根電流法派生出的方法，而最大負荷損失小時法主要適用于電力網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計。比較有代表性的傳統(tǒng)方法是均方根電流法。
均方根電流法的物理概念是線路中流過的均方根電流所產(chǎn)生的電能損耗，相當于實際負荷在同一時期內(nèi)所消耗的電能。其計算公式如下：
應(yīng)用均方根電流法計算10kV配電線路線損主要存在以下問題：
�、儆捎谂潆�變壓器的額定容量不能體現(xiàn)其實際用電量情況，因此對于沒有實測負荷記錄的配電變壓器，用均方根電流核與變壓器額定容量成正比的關(guān)系來計算一般不是完全符合實際負荷情況的。
②各分支線和各線段的均方根電流根據(jù)各負荷的均方根電流代數(shù)相加減而得到，而在一般情況下，實際系統(tǒng)各個負荷點的負荷曲線形狀和功率因數(shù)都不相同，因此用負荷的均方根電流直接代數(shù)相加減來得到各分支線和各線段的均方根電流不盡合理。這是產(chǎn)生誤差的主要原因。
1.2網(wǎng)損計算法
1.2.1均方根電流法
均方根電流法原理簡單，易于掌握，對局部電網(wǎng)和個別元件的電能損耗計算或當線路出日處僅裝設(shè)電流表時是相當有效的，尤其是在0.4-10kV配電網(wǎng)的電能損耗計算中，該法易于推廣和普及，但缺點是負荷測錄工作量龐大，需24h監(jiān)測，準確率差，計算精度小，日由于當前我國電力系統(tǒng)運行管理缺乏自動反饋用戶用電信息的手段，給計算帶來困難，所以該法適用范圍具有局限性。
1.2.2節(jié)點等值功率法
節(jié)點等值功率法方法簡單，適用范圍廣，對運行電網(wǎng)進行網(wǎng)損的理論分析時，所依據(jù)的運行數(shù)據(jù)來自計費用電能表，即使不知道具體的負荷曲線形狀，也能對計算結(jié)果的最大可能誤差作出估計，并且電能表本身的準確級別比電流表要高，又有嚴格的定期校驗制度，因此發(fā)電及負荷24h的電量和其他運行參數(shù)等原始數(shù)據(jù)比較準確，且容易獲取。這種方法使收集和整理原始資料的工作大為簡化，在本質(zhì)上，這種方法是將電能損耗的計算問題轉(zhuǎn)化為功率損耗的計算問題，或進一步轉(zhuǎn)化為潮流計算問題，這種方法相對比較準確而又容易實現(xiàn)，因而在負荷功率變化小大的場合下可用于任意網(wǎng)絡(luò)線損的計算，井得到較為滿意的結(jié)果。但缺點是該法實際計算過程費時費力，且計算結(jié)果精度低。因為該法只是通過將實際連續(xù)變化的節(jié)點功率曲線當作階梯性變化的功率曲線處理或查負荷曲線形狀系數(shù)的方式獲取節(jié)點等效功率近似地考核系統(tǒng)狀態(tài)。
二、降損措施
1.簡化電網(wǎng)的電壓等級.減少重復的變電容量城市電網(wǎng)改造工程要求做到：從500kV到380/220V之間只經(jīng)過4次變壓。除東北部分電網(wǎng)采用500kV、220kV、63kV、10kV、380/220V5個等級外。其它電網(wǎng)采用500(330)kV、220kV、110(或35)kV、10kV、380/220V5個等級。即高壓配電電壓在110kV或35kV之間選擇其中之一作為發(fā)展方向。非發(fā)展方向的網(wǎng)絡(luò)采用逐步淘汰或升壓的措施。
2．提高輸電容量，優(yōu)化利用發(fā)電資源
建設(shè)新的交流或直流輸電線路，升級現(xiàn)有線路和使現(xiàn)有線路的運行逼近它們的熱穩(wěn)定極限，是提高輸電容量的三種主要方法。
當采用架空輸電線路，遠距離大容量傳輸電能時，高壓直流輸電線路(HVDC)的效率比高壓交流輸電線路更高一些。在同樣的電壓等級下，HVDC系統(tǒng)的輸電容量是交流線路的2到5倍；而當傳輸?shù)墓β氏嗤瑫r，由于直流線路不傳輸無功功率，換流器的損耗僅為傳輸功率的1.0%～1.5%，因此HVDC輸電系統(tǒng)的總損耗要小于交流系統(tǒng)。
提高現(xiàn)有線路的輸電容量，可以提高電壓等級，增加導線截面積及每相的分裂導線數(shù)，或采用耐高溫線材。最近耐高溫線材技術(shù)的進步，為減輕中短距離輸電線的熱穩(wěn)定極限的限制提供了一條有效途徑。采用耐高溫線材的輸電線傳輸?shù)碾娏魇瞧胀ň�材輸電線(例如鋁包鋼增強型導線)的2到3倍，而它的截面直徑與普通導線相同，不會增加桿塔等支撐結(jié)構(gòu)的負擔。在許多情況下，由于電壓約束、穩(wěn)定性約束和系統(tǒng)運行約束的限制，輸電線路的運行容量遠低于線路的熱穩(wěn)定極限。許多技術(shù)即針對如何提高輸電容量的利用程度而被發(fā)明出來。例如，當發(fā)生“并聯(lián)支路潮流”或“環(huán)路潮流”問題時，調(diào)相器常被用來消除支路的熱穩(wěn)定限制。串聯(lián)電容補償是另一種遠距離高壓交流輸電線路常用的提高輸電容量的方法�，F(xiàn)在人們利用大功率電力電子技術(shù)開發(fā)了一系列設(shè)備，統(tǒng)稱為柔性交流輸電設(shè)備，它可以使人們更好地利用輸電線、電纜和變壓器等相關(guān)設(shè)備的容量。據(jù)估計，柔性交流輸電設(shè)備的推廣應(yīng)用，可以將現(xiàn)在受電壓約束和穩(wěn)定約束限制的線路的最大輸電容量提高20%~40%。
3.合理進行無功補償，提高電網(wǎng)的功率因素
無功補償按補償方式可分為集中補償和分散補償。
3.1集中補償：
在變電站低壓側(cè)，安裝無功補償裝置(電容器)，安裝配置容量按負荷高峰時的無功功率平衡計算，安裝電容補償裝置的目的是根據(jù)負荷的功率因數(shù)的高低而合理及時投切電容器，從而保證電網(wǎng)的功率因數(shù)接近0.9，減少高壓電網(wǎng)所輸送的無功功率，使輸電線路的電流減少，從而降低高壓電網(wǎng)的網(wǎng)損。
3.2分散補償：由于電力用戶所使用的電器設(shè)備大多都是功率因數(shù)較低，例如工廠的電動機、電焊機的功率因數(shù)更低，為提高功率因數(shù)，要求大電力用戶的變壓器低壓側(cè)安裝電力電容器，其補償原理與變電站的無功補償大致相同，不同的是用戶就地補償采用隨機補償，利用無功補償自動投人裝置及時、合理地投切無功補償電容器，保證10kV電網(wǎng)的功率因數(shù)符合要求(接近0.9)，從而減少10kV配電線路的電能損耗。例如：10kV線路末端進行無功補償，如補償前0.7到補償后功率因數(shù)達到0.9，經(jīng)過補償后，電能損失減少了39.5%，節(jié)能效果可見一斑。
4.抓緊電網(wǎng)建設(shè)，更換高耗能設(shè)備
導線的電阻和電抗與其截面積成反比.因此，截面積小的線路電阻和電抗大，在輸送相同容量負荷情況下，其有功和無功損耗大。目前，配電網(wǎng)，特別是農(nóng)網(wǎng)中，部分線路線徑截面小，負荷重，導致線損率偏高。此外，配電網(wǎng)中還存在相當數(shù)量的高耗能配電變壓器，其空載損耗P、短路損耗P、空載電流百分值I%、短路電壓百分比U%等參數(shù)偏大.根據(jù)這些情況，應(yīng)抓緊網(wǎng)架建設(shè)，強化電網(wǎng)結(jié)
1.1理論線損計算法
線損理論計算方法主要有均方根電流法、平均電流法、最大電流法、最大負荷損失小時法等。平均電流法、最大電流法是由均方根電流法派生出的方法，而最大負荷損失小時法主要適用于電力網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計。比較有代表性的傳統(tǒng)方法是均方根電流法。
均方根電流法的物理概念是線路中流過的均方根電流所產(chǎn)生的電能損耗，相當于實際負荷在同一時期內(nèi)所消耗的電能。其計算公式如下：
應(yīng)用均方根電流法計算10kV配電線路線損主要存在以下問題：
�、儆捎谂潆�變壓器的額定容量不能體現(xiàn)其實際用電量情況，因此對于沒有實測負荷記錄的配電變壓器，用均方根電流核與變壓器額定容量成正比的關(guān)系來計算一般不是完全符合實際負荷情況的。
②各分支線和各線段的均方根電流根據(jù)各負荷的均方根電流代數(shù)相加減而得到，而在一般情況下，實際系統(tǒng)各個負荷點的負荷曲線形狀和功率因數(shù)都不相同，因此用負荷的均方根電流直接代數(shù)相加減來得到各分支線和各線段的均方根電流不盡合理。這是產(chǎn)生誤差的主要原因。
1.2網(wǎng)損計算法
1.2.1均方根電流法
均方根電流法原理簡單，易于掌握，對局部電網(wǎng)和個別元件的電能損耗計算或當線路出日處僅裝設(shè)電流表時是相當有效的，尤其是在0.4-10kV配電網(wǎng)的電能損耗計算中，該法易于推廣和普及，但缺點是負荷測錄工作量龐大，需24h監(jiān)測，準確率差，計算精度小，日由于當前我國電力系統(tǒng)運行管理缺乏自動反饋用戶用電信息的手段，給計算帶來困難，所以該法適用范圍具有局限性。
1.2.2節(jié)點等值功率法
節(jié)點等值功率法方法簡單，適用范圍廣，對運行電網(wǎng)進行網(wǎng)損的理論分析時，所依據(jù)的運行數(shù)據(jù)來自計費用電能表，即使不知道具體的負荷曲線形狀，也能對計算結(jié)果的最大可能誤差作出估計，并且電能表本身的準確級別比電流表要高，又有嚴格的定期校驗制度，因此發(fā)電及負荷24h的電量和其他運行參數(shù)等原始數(shù)據(jù)比較準確，且容易獲取。這種方法使收集和整理原始資料的工作大為簡化，在本質(zhì)上，這種方法是將電能損耗的計算問題轉(zhuǎn)化為功率損耗的計算問題，或進一步轉(zhuǎn)化為潮流計算問題，這種方法相對比較準確而又容易實現(xiàn)，因而在負荷功率變化小大的場合下可用于任意網(wǎng)絡(luò)線損的計算，井得到較為滿意的結(jié)果。但缺點是該法實際計算過程費時費力，且計算結(jié)果精度低。因為該法只是通過將實際連續(xù)變化的節(jié)點功率曲線當作階梯性變化的功率曲線處理或查負荷曲線形狀系數(shù)的方式獲取節(jié)點等效功率近似地考核系統(tǒng)狀態(tài)。
二、降損措施
1.簡化電網(wǎng)的電壓等級.減少重復的變電容量城市電網(wǎng)改造工程要求做到：從500kV到380/220V之間只經(jīng)過4次變壓。除東北部分電網(wǎng)采用500kV、220kV、63kV、10kV、380/220V5個等級外。其它電網(wǎng)采用500(330)kV、220kV、110(或35)kV、10kV、380/220V5個等級。即高壓配電電壓在110kV或35kV之間選擇其中之一作為發(fā)展方向。非發(fā)展方向的網(wǎng)絡(luò)采用逐步淘汰或升壓的措施。
2．提高輸電容量，優(yōu)化利用發(fā)電資源
建設(shè)新的交流或直流輸電線路，升級現(xiàn)有線路和使現(xiàn)有線路的運行逼近它們的熱穩(wěn)定極限，是提高輸電容量的三種主要方法。
當采用架空輸電線路，遠距離大容量傳輸電能時，高壓直流輸電線路(HVDC)的效率比高壓交流輸電線路更高一些。在同樣的電壓等級下，HVDC系統(tǒng)的輸電容量是交流線路的2到5倍；而當傳輸?shù)墓β氏嗤瑫r，由于直流線路不傳輸無功功率，換流器的損耗僅為傳輸功率的1.0%～1.5%，因此HVDC輸電系統(tǒng)的總損耗要小于交流系統(tǒng)。
提高現(xiàn)有線路的輸電容量，可以提高電壓等級，增加導線截面積及每相的分裂導線數(shù)，或采用耐高溫線材。最近耐高溫線材技術(shù)的進步，為減輕中短距離輸電線的熱穩(wěn)定極限的限制提供了一條有效途徑。采用耐高溫線材的輸電線傳輸?shù)碾娏魇瞧胀ň�材輸電線(例如鋁包鋼增強型導線)的2到3倍，而它的截面直徑與普通導線相同，不會增加桿塔等支撐結(jié)構(gòu)的負擔。在許多情況下，由于電壓約束、穩(wěn)定性約束和系統(tǒng)運行約束的限制，輸電線路的運行容量遠低于線路的熱穩(wěn)定極限。許多技術(shù)即針對如何提高輸電容量的利用程度而被發(fā)明出來。例如，當發(fā)生“并聯(lián)支路潮流”或“環(huán)路潮流”問題時，調(diào)相器常被用來消除支路的熱穩(wěn)定限制。串聯(lián)電容補償是另一種遠距離高壓交流輸電線路常用的提高輸電容量的方法�，F(xiàn)在人們利用大功率電力電子技術(shù)開發(fā)了一系列設(shè)備，統(tǒng)稱為柔性交流輸電設(shè)備，它可以使人們更好地利用輸電線、電纜和變壓器等相關(guān)設(shè)備的容量。據(jù)估計，柔性交流輸電設(shè)備的推廣應(yīng)用，可以將現(xiàn)在受電壓約束和穩(wěn)定約束限制的線路的最大輸電容量提高20%~40%。
3.合理進行無功補償，提高電網(wǎng)的功率因素
無功補償按補償方式可分為集中補償和分散補償。
3.1集中補償：
在變電站低壓側(cè)，安裝無功補償裝置(電容器)，安裝配置容量按負荷高峰時的無功功率平衡計算，安裝電容補償裝置的目的是根據(jù)負荷的功率因數(shù)的高低而合理及時投切電容器，從而保證電網(wǎng)的功率因數(shù)接近0.9，減少高壓電網(wǎng)所輸送的無功功率，使輸電線路的電流減少，從而降低高壓電網(wǎng)的網(wǎng)損。
3.2分散補償：由于電力用戶所使用的電器設(shè)備大多都是功率因數(shù)較低，例如工廠的電動機、電焊機的功率因數(shù)更低，為提高功率因數(shù)，要求大電力用戶的變壓器低壓側(cè)安裝電力電容器，其補償原理與變電站的無功補償大致相同，不同的是用戶就地補償采用隨機補償，利用無功補償自動投人裝置及時、合理地投切無功補償電容器，保證10kV電網(wǎng)的功率因數(shù)符合要求(接近0.9)，從而減少10kV配電線路的電能損耗。例如：10kV線路末端進行無功補償，如補償前0.7到補償后功率因數(shù)達到0.9，經(jīng)過補償后，電能損失減少了39.5%，節(jié)能效果可見一斑。
4.抓緊電網(wǎng)建設(shè)，更換高耗能設(shè)備
導線的電阻和電抗與其截面積成反比.因此，截面積小的線路電阻和電抗大，在輸送相同容量負荷情況下，其有功和無功損耗大。目前，配電網(wǎng)，特別是農(nóng)網(wǎng)中，部分線路線徑截面小，負荷重，導致線損率偏高。此外，配電網(wǎng)中還存在相當數(shù)量的高耗能配電變壓器，其空載損耗P、短路損耗P、空載電流百分值I%、短路電壓百分比U%等參數(shù)偏大.根據(jù)這些情況，應(yīng)抓緊網(wǎng)架建設(shè)，強化電網(wǎng)結(jié)
