（电力系统及其自动化专业论文）农村小水电上网对配电网线损的影响研究.pdf

学校代号：1 0 5 3 6 学号：0 8 1 0 5 0 1 2 9 5 密级：公开 长沙理工大学硕士学位论文 农村小水电上网对配电网线损的影响研究 学位申请人姓名医住图 导师姓名及职务周左征熬援 培养 单位 长渔堡王太堂一一 学科 专业电左丕统厘墓自动位 论文提交日期2 q ! ! 生垒且 论文答辩日期2 q ! ! 生墨目 答辩委员会主席奎卫国熬援 ， t h er e s e a r c ho nt h ei n f l u e n c eo fl i n el o s s e si nt h e d i s t r e b u t i o nn e t w o r kw i t hs m a l lr u r a lh y d r o p o w e r s b yc h e nw e i t u b e ( c h o n gq i n gj i a ot o n gu n i v e r s i t y ) 2 0 0 6 at h e s i ss u b m i t t e di np a r t i a ls a t i s f a c t i o no ft h e r e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo f m a s t e ro fe n g i n e e r i n g l n e l e c t r i cp o w e rs y s t e ma n di t sa u t o m a t i o n l n c h a n g s h au n i v e r s i t yo fs c i e n c e & t e c h n o l o g y s u p e r v i s o r p r of e s s o rz h o ul i x i n g a p r i l ，2 0 11 本人郑重声 得的研究成果。 其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献 的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法 律后果由本人承担。 名：搿中，a 日期：训年厂月夕日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被 查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容 编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和 汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到中 国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务。 本学位论文属于 l 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“”) 作者签名：群 导师签名： 律。习 【 1 钥力 j 心 日期：刎f 年，月矽日 日期：p lf 年r 月；o 日 摘要 近些年来，随着我们国家经济水平的快速发展，国家对电力建设更加的重视， 相继对农村和城市电网进行了改造，国家电力事业发展迅速，进入了一个全新的 发展时期。随着经济的快速发展，对电力的需求也是日益增大，某些地区已经出 现电力供应不足的局面，甚至有许多省份还出现了限电的情况 随着分布式发电和新能源的发展，农村小水电在配网中的作用不断增大，其 对配网潮流的影响也越来越明显。农村小水电站的直接挂网运行，导致丰水上网 与枯水停发时配网潮流分布差异很大，而电网结构、运行电压和负荷未作相应的 优化调整，致使l o k v 配网线损增加。 本文主要研究的是1 0 k v 配电线路挂网小水电上网对线损的影响研究，在对 一些配电网理论线损计算方法进行深入研究的基础上，提出了适合于有小水电挂 网运行的配电网理论线损计算方法一改进的等效容量法。其基本思想是更加合理 的选择馈线的线损计算首端，并且灵活的选择代表日与代表时段。计算实例显示 本文方法需要收集的数据资料少，数据处理和输入的工作量也小，并且对配网馈 线上小水电的数星和运行方式都没有限制，所以本文方法更加符合实际情况；同 时也还分析了高损线路产生的原因以及需要采取的降损措施。 为了使工程计算变得更简便，根据改进的等效容量法及其计算模型，选择 v i s u a lb a s i c6 0 汉化版软件作为开发工具，初步开发出了一个线损计算软件。开 发出来的软件可以对和配电网相关的数据进行录入、编辑和查询，并可以进行理 论线损计算，生成计算结果报表，还可以对结果进行分析，同时具备数据维护， 系统帮助等功能。 农村小水电并网对配电网线损的影响研究具有较大的理论和实际意义在理 论研究方面，进行了配电网理论线损计算方法的研究，提出了一种更加适合有小 水电并网的配网线损计算的方法；在实际应用方面，通过选择的计算方法，利用 设计出来的软件快速计算出配网的理论线损，对于指导配网改造建设和设计规划， 降低配网电能损耗，加强电网经济运行，节能降耗等方面具有重要意义。 关键词：小水电；配电网；线损；线损计算软件：改进等效容量法， a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，w i t ht h er a p i de c o n o m i cl e v e ld e v e l o p m e n ti no u rc o u n t r y , t h e s t a t ep a ym o r ea t t e n t i o nt ot h ec o n s t r u c t i o no fp o w e r ，r u r a la n du r b a np o w e rg r i dh a v e b e e nm o d i f i e d ，m yc o u n t r y sp o w e ri n d u s t r yh a sar a p i dd e v e l o p m e n ta n dh a se n t e r e d an e wp e r i o do fd e v e l o p m e n t w i t ht h er a p i de c o n o m i cd e v e l o p m e n t ，t h ed e m a n do f e l e c t r i c i t yi si n c r e a s i n g ，s o m ea r e a sh a v ee m e r g e das i t u a t i o no fi n s u f f i c i e n tp o w e r s u p p l y ，a n de v e na p p e a r e di nm a n yp r o v i n c e sa l s ol i m i tp o w e rs i t u a t i o n w i t hd i s t r i b u t e dg e n e r a t i o na n dn e we n e r g yd e v e l o p m e n t ，r u r a lh y d r o p o w e ri s p l a y i n gam o r ea n dm o r ei m p o r t a n tr o l ei nt h ed i s t r i b u t i o nn e t w o r ki t si m p a c to nt h e d i s t r i b u t i o nf r e t w o r k st r e n dh a sb e c o m e i n c r e a s i n g l y e v i d e n t a b o v elo k v d i s t r i b u t i o nl i n e si nr u r a la r e a si so f t e nd i r e c t l yl i n k e dt on e t w o r ko p e r a t i o no fs m a l l h y d r o p o w e rs t a t i o n s ，r e s u l t i n gi nw e ta n dd r ys t o p p i n gi n t e r n e td i s t r i b u t i o nn e t w o r k w h e nt h ec u r r e n td i s t r i b u t i o nv a r i e sc o n s i d e r a b l y t h eg f i d s t r u c t u r e ，o p e r a t i n g v o l t a g ea n dl o a dw i t h o u tac o r r e s p o n d i n go p t i m a la d j u s t m e n t ，r e s u l t i n gi na ni n c r e a s e 1o k vd i s t r i b u t i o nl i n el o s s t h i st h e s i ss t u d i e st h elo k vd i s t r i b u t i o nl i n el i n k e dn e t w o r ko fs m a l lh y d r os t u d y o nt h ei m p a c to fl i n el o s s e si nd i s t r i b u t i o nn e t w o r ko fs o m et h e o r e t i c a ll i n el o s s c a l c u l a t i o nm e t h o db a s e do ni n d e p t hs t u d yi sp r e s e n t e df o ras m a l lw a t e rd i s t r i b u t i o n n e t w o r ko p e r a t i o nd i a n g u at h e o r e t i c a ll i n ep o w e rl o s sc a l c u l a t i o nm e t h o d i m p r o v e d e q u i v a l e n tc a p a c i t ym e t h o d t h eb a s i ci d e ai sam o r er e a s o n a b l ec h o i c ef e e d e rl i n e l o s sc a l c u l a t i o nf i r s ts i d e ，a n dt h ef l e x i b i l i t yt oc h o o s et h e i rr e p r e s e n t a t i v e sa n d r e p r e s e n t a t i v e sa tt i m e s a ne x a m p l es h o w st h i sm e t h o dr e q u i r e sl e s sd a t ac o l l e c t e d ， d a t ap r o c e s s i n ga n di n p u tw o r k l o a di ss m a l l ，a n do nt h ed i s t r i b u t i o nl i n e so nt h e n u m b e ro fs m a l lh y d r o p o w e ra n do p e r a t i o nm o d ea r en or e s t r i c t i o n s ，s ot h i sm e t h o di s m o r er e a l i s t i c ；w h i l ea l s oa n a l y s i so ft h ec a u s e so fh i g hl i n el o s s e sa n dl o s sr e d u c t i o n m e a s u r e sn e e dt ob et a k e n i no r d e rt om a k et h ep r o j e c tm o r ee a s i l yc a l c u l a t e d ，a c c o r d i n gt ot h ee q u i v a l e n t c a p a c i t ym e t h o da n dt h ei m p r o v e dm o d e l ，s e l e c tt h ev i s u a lb a s i c6 0c h i n e s ev e r s i o n s o f t w a r ea sad e v e l o p m e n tt o o l ，i n i t i a l l yd e v e l o p e dal i n el o s sc a l c u l a t i o ns o f t w a r e d e v e l o p e ds o f t w a r ec a nb er e l a t e dt ot h ed i s t r i b u t i o nn e t w o r ka n dt h ed a t ae n t r y , e d i t i n g ，a n dq u e r y , a n dt h et h e o r e t i c a lc a l c u l a t i o no fl i n el o s s e sc a ng e n e r a t er e s u l t s r e p o r t s ，b u ta l s ot oa n a l y z et h er e s u l t s ，a l o n gw i t hd a t am a i n t e n a n c e ，s y s t e mh e l p i l f u n c t i o n s s m a l lh y d r o p o w e ra n dl i n el o s s e so fd i s t r i b u t i o nn e t w o r ko fr e s e a r c hh a sg r e a t t h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e i nt h e o r y , t h et h e o r e t i c a ll i n ed i s t r i b u t i o n n e t w o r kf o rt h em e t h o do fl o s sc a l c u l a t i o n ，am o r es u i t a b l ef o rs m a l lh y d r oa n dc a b l e d i s t r i b u t i o nn e t w o r kl o s sc a l c u l a t i o nm e t h o d ；i np r a c t i c a la p p l i c a t i o n s ，b ys e l e c t i n g t h ec a l c u l a t i o nm e t h o d ，t h eu s eo fd e s i g nf a s to u to ft h es o f t w a r ed i s t r i b u t i o nn e t w o r k t h e o r yt oc a l c u l a t et h el i n el o s s ，f o rg u i d i n gt h ec o n s t r u c t i o na n dt r a n s f o r m a t i o no f d i s t r i b u t i o nn e t w o r kd e s i g na n dp l a n n i n g ，r e d u c i n gp o w e rl o s sd i s t r i b u t i o nn e t w o r k ， s t r e n g t h e n i n gt h ep o w e rs y s t e me c o n o m i co p e r a t i o n ，e n e r g ys a v i n gs oi m p o r t a n t k e yw o r d s ：s m a l lh y d r o p o w e r ；d i s t r i b u t i o nn e t w o r k ；l i n el o s s ；l i n e l o s s c a l c u l a t i o ns o f t w a r e ；t h ei m p r o v e de q u i v a l e n tc a p a c i t ym e t h o d i i i 目录 摘要i a b s t r a c t i i 第一章绪论 1 1 概述1 1 2 本课题研究的背景和意义2 1 2 1 研究背景2 1 2 2 研究意义3 1 3 国内外研究动态和趋势3 1 4 本文工作5 第二章配电网线损计算的基础 2 1 配电网的特点6 2 2 农网线损的类别关系与构成比例7 2 2 1 农村电网线损的类别关系7 2 2 2 农村电网线损的构成比例8 2 3 配电网线损计算所需要的原始数据。9 2 4 配电网理论线损计算的特点1 0 2 5 配电网理论线损计算的步骤1 0 2 6 配电网络元件的损耗计算1 2 2 6 1 配电变压器电能损耗的计算1 2 2 6 2 并联电容器损失电量的计算1 3 2 6 3 低压配电线路损失电量的计算1 3 2 6 4 接户线损失电量的计算1 4 2 6 5 电度表及其他仪表设备损失电量的计算1 4 第三章配电网线损计算方法 3 1 理论线损计算的条件和要求1 5 3 1 1 进行理论线损计算的条件。1 5 3 1 2 进行理论线损计算的要求1 5 3 2 配电网理论线损的计算方法1 6 3 2 1 均方根电流法1 6 3 2 2 平均电流法1 7 3 2 3 最大电流法1 8 3 2 4 最大负荷损耗小时法1 9 3 2 5 等值电阻法2 0 3 2 6 潮流法2 0 3 2 7 电压损失法。2 l 3 3 影响配电网理论线损计算准确度的主要因素2 4 3 4 本章小结2 6 第四章小水电并网后配电网线损的计算 4 1 小水电站的几种运行方式2 7 4 2 并网小水电接线及潮流分布。2 8 4 3 线路等值电阻2 9 4 3 1 线路等值电阻的计算2 9 4 3 2 等值电阻模型以及几点假设3 l 4 4 等效容量法3 2 4 5 改进后的等效容量法3 2 4 5 1 代表日及计算时段的选择3 2 4 5 2 小水电端口既有上网电量又下网电量的情况3 3 4 5 3 馈线首端既有供电量又有倒送电量的情形。3 4 第五章线损计算软件的设计与开发 5 1 软件的功能结构及其数据库简述3 6 5 1 1 软件的结构与功能特点3 6 5 1 2 软件所使用的数据库3 6 5 2 软件开发流程3 7 5 3 软件运行环境3 8 5 4 软件的基本界面3 9 5 4 1 软件初始化启动界面3 9 5 4 2 工程选择界面3 9 5 4 3 主界面4 0 5 4 4 数据字典界面4 l 5 4 5 数据管理界面4 l 5 5 软件各模块的功能。4 2 5 5 1 数据字典模块4 2 5 5 2 数据管理模块4 2 5 5 3 计算结果统计和图形分析模块4 2 5 5 4 打印输出模块4 2 5 6 软件的使用方法4 2 5 7 本章小结一4 3 第六章实例计算与分析 6 1 实例计算4 4 6 1 1 改进等效容鼍法的应用4 4 6 1 2 具体线路的计算结果与分析4 6 6 2 高损线路原因分析4 9 6 3 应采取的降损措施与对策5 2 6 4 降低线损的管理措施5 4 结论5 6 参考文献5 8 致谢6 2 附录研究生期间发表论文情况6 3 1 1 概述 第一章绪 随着社会的快速发展，电能成为在各个领 能也是传输和转换效率最高、清洁而最少污染 源，也是能源的重要组成部分【- l 。随着世界能 能以及降低电能的损耗越来越引起人们的重视 电力企业的综合管理水平，是电力企业的一项重要的经济技术指标；同时也可以 从一定层面上反映一个国家的工业发展水平。 从发电厂发出来的电能，在电力网输送、变压、配电各环节中所造成的损耗， 称为电力网的电能损耗，简称线损。即电力网的线损是发电厂( 站) 发出来的输 入电网的电能量与电力用户用电时所消耗的电能量之差。线损在理论上的特点是 电能以热能和电晕的形式散失于电网元件的周围空间。这就是说，电力网的线损 是一种自然的物理现象；也是线损电量中不可避免的部分。但是，线损电量中还 有可以避免和不合理的部分，因此，各个电网的线损大小是有区别的，管理部门 只要采取适当措施，是可以把它降低到合理值或控制在国家规定值之内的。 随着分布式发电和新能源的发展，农村小水电在配网中的作用不断增大，其 对配网潮流的影响也越来越明显。农村l o k v 配电线路上面经常有小水电站直接 挂网运行，导致丰水上网与枯水停发时配网潮流分布差异很大。而电网结构、运 行电压和负荷未作相应的优化调整，致使l o k v 配网线损增加。 电网中的线损电量对电网购电量( 或供电量) 之百分比，就是线损率。亦称 供电损失率。即 线损率= 蒜糕麓x 1 0 0 t ) 式中，电最的单位为k w h 、万k w h 或亿k w h 。 在实际工作中线损电量有两个值，即实际线损电量与理论线损电量，因此线 损率也有两个对应值，即实际线损率与理论线损率。且 实际线损率= 西蒿曩黼o o ， = 司竺篙i 景篇t 。 。1 。 电网购( 供) 电量一 发展时期，为保证经济和各项事业的发展进步提供了强大的能源保障。随着经济 的快速发展，对电力的需求也是日益增大，某些地区已经出现电力供应不足的局 面，甚至有许多省份还出现了限电的情况。同时现在社会上面正在提倡低碳环保 的生活，现在我国大部分的电厂( 站) 都是火电厂( 站) ，而煤是不可再生能源， 所以以后水电会在电力系统中扮演越来越重要的角色。 从各级电网电能损耗所占比例来看，地方l o k y 及以下配网的线损电鼍一般可 以占到总损耗的4 5 - - , 6 0 ，l o k v 及其以下的电网的降损工作一直都是地方电力局 降损工作的重点。目前的情况是一方面电力供应不足，另外就是配电网还存在比 较高的电能损耗。 2 长期以来，我们国家都十分重视降低电网的电能损耗，指定并颁布了电力 网电能损耗计算导则与：电力网电能损耗管理规定。前面的计算导则中对3 5 k v 及以下配电网与低压配电网的电能损耗计算给出了指导，并有配网线损理论计算 方法。后面的管理规定中要求各个电网的经营企业要定期的组织符合实测，对线 损进行理论计算，l o k v 及以下配电网每两年一次，为技术改造、经济运行和电网 建设提供依据。 在我国，农村l o k v 配电线路上面往往有小水电站挂网运行，农村i o k v 配电 线路上往往有小水电站挂网运行，导致丰水上网与枯水停发时潮流分布差异很大。 而网络结线、运行电压和负荷未作相应的优化调整，致使i o k v 配网线损增加，个 别线路在小水电站上网时i o k v 线路高压线损( 含变损) 高达2 0 ，电站上网电量 越多，线损越大。 小水电发电机作为一种无功电源，可在一定程度缓解电网无功不足。但实际 的情况却是水电站在丰水期往往存在着无功欠发，甚至还要从大电网吸收感性无 功的现象，导致电网线损增大；此外，目前电网对小水电的功率因素考核通常是 一个月考核一次，这种考核方式也存在一定弊端。如在丰水期轻负荷状况下，水 电厂为了满足现有功率因数考核要求而采用多发无功的方式，此时电网的无功需 求变小，无功大量涌上电网，导致电网电压偏高、线损增大，严重影响电网的经 济运行。须对小水电上网后线损增大的成因进行综合分析，以寻找有效降低配网 线损的方法措施，提高供电企业的经济效益。 1 2 2 研究意义 小电站挂网运行，导致丰水上网与枯水停发时潮流分布差异很大，而网络结 线和运行方式调整不尽合理；且小水电在丰水期往往存在着无功欠发，或在轻负 荷时采取多发无功的方式来满足功率因数考核要求等原因，致使i o k v 配网线损增 加，严重影响电网的经济运行。本课题在综合分析线损增加原因的基础上，提出 对策以有效解决小水电上网配网线损增加问题。项目研究成功后，不但可以降低 配电网线路线损，提高供电企业和小水电的经济效益；而且可以大大地节约成本， 用最少的投资取得最好的经济效益，从而保证电力系统安全、可靠、经济地运行， 具有很好的应用价值。 1 3 国内外研究动态和趋势 线损率是供电企业一项综合性的经济技术指标，供电企业经济效益的好坏， 在很大程度上：取决于线损管理水平的高低，因此，强化线损管理，降低损耗是供 企业提高企业经营效益的潜力所在。为了降低线损，电网公司建立一套较为严 的考核管理办法，采取了一系列的降低线损的技术措施，如优化网络结构、适 调整配电网的运行电压、平衡三相负荷、选择合理的无功补偿、加强电能计量 理等，取得良好的效果。然而，电网线损的成因十分复杂，如何采取有效措施 低线损是电力部门亟待解决的问题。 随着电力工业的发展和分布式发电概念的提出，山区小水电发展迅速。但小 电与电网之间的控制、调度以及考核办法都需要协调，其相应的电能计量和管 也需要调整。针对这一问题，文献 3 从计量方式、水轮发电机的运行特性等 面对小水电并网运行后电网线损增加的成因进行研究。认为造成线损增大的主 原因是：1 计量方式不当，只单向计量上网无功，没有计量下网无功；2 小水 丰水期因励磁不足而欠发无功；而在丰水期轻负荷状态下，为满足功率因素考 而多发无功；3 管理方面的问题。据此，提出了一些解决问题的措施，如改进 量方式，加强对无功出力的监控，利用变压器分接头调整降低机端电压以增加 功输出，加强管理等措施。文献 4 对小水电进行合理的无功考核方面进行了研 ，提出了小水电进行动态无功考核的方法。外还有许多电力工作者对此问题作 一些研究，但由于小水电上网造成配电网线损增加的原因是多方面，这些研究 有一定的片面性，在具体解决区域电网的问题时难见成效。必须结合电源情况、 荷特性、网络结线等进行综合分析，才能有针对性的从技术、管理等层面提出 效降损对策。 国外在小水电站上网配网建设方面比国内要先进得多。在配网自动化以及高 级应用软件方面，国外研究的热点是网络化、集成化、智能化。对于线损计算， 国外现在研究的重点多是对线损的分析和降损措施与方法研究，如：以线损为目 标的配电网网络重构，无功优化、补偿电容投放位置的确定等问题，其核心都是 以潮流计算的方法来求解，近年提出了许多关于线损新的算法，国外虽在理研究 阶段有所创新，但没有推广应用到实例。 对于农村小水电站上网线损分析，国内做了大量的研究，针对农网运行和小 水电站挂网运行，提出了优化网络结构、进行无功补偿、订制一些相关的措施。 针对农网线损高的状况，不仅仅从技术上分析了其主要原因，而且藿点落实在管 理上面，实现节能降损，通过挖掘潜力，加大农网改造力度，优化网络结构，进 行合理的无功补偿，建立网损分析制度，规范线损管理。但是无功优化计算计算 工作还刚刚起步，很多地方在此项工作上至信仍是一片空白。还需要我们去大力 研究。 4 研究内容为： 1 分析了并网小水电接线以及潮流分布； 2 对现有常用的与传统的配网理论线损计算方法进行研究，并分析其特点； 3 根据配电网接线方式及负荷水平，计算小水电丰水上网与枯水停发时网络 潮流分布并对配网进行理论计算； 4 从水轮发电机的运行特性及其无功出力角度出发，分析小水电并网运行后 电网线损增加的成因，形成有效降低配网线损的对策； 5 改进等效容量法的理论研究； 6 开发配电网理论线损计算与管理软件； 7 选择典型线路，进行线损的计算与分析。 5 第二章配电网线损计算的基础 2 1 配电网的特点 下图是我国电网结构示意图。在我国一般是将l1 0 k v 或6 6 k v 以上的电网成为 输电网，将1 1 0 k v 或6 6 k v 及以下的电网成为配电网。在1 9 9 7 年5 月召开的“全国 配电网自动化研讨会 上将包括直接向城市供电的降压变电所内的配电网络称为 配电系统，将包括1 0 k v 供电线路( 从变电所出口开关算起) 开关站和变压器台( 站) 的配电网络称为配电网。 图2 1 电网结构示意图 在接线方式上，配电网可以分为树状网和环状网，如图2 2 所示。配电网是输 电网络和用户之间的一个中间环节，他的电压等级比输电网的电压等级要低，并 且随着城市配电网的快速发展，电缆线路在配网中所占的比例越来越大，因此线 路电阻与电抗的比值较大。配电系统多采用的是闭式网络结构，单具有开式运行 的特点，网络呈现出树状的特点。总的说来，配电网的特点主要有以下几点： 1 配网的三相参数不平衡，三相参数不平衡； 2 配网线路的电阻与电抗大小相近，甚至有的时候电阻还要大于电抗； 3 配电网络拓扑结构多为辐射型，规模庞大，偶尔网络中还含有环网络结构； 4 测鼍配置不足很完整： 5 大量支路的存在及复杂多分支情况对一砦算法产，仁数值计算e 的困难。 6 ( a ) 树状网 图2 2 配电网的接线方式 2 农网线损的类别关系与构成比例 ( b ) 环状网 2 1 农村电网线损的类别关系 农村电网线损，按产生原因可分为电阻损耗、励磁损耗和不明损失；按与 电网中负荷电流的关系，又分为可变损耗与固定损耗；按产生在电网元件部 位，又分为线路导线线损、变压器铜损、变压器铁损、电容器介质损和计量 表计中的损失等。此外，电业管理根据工作需要，还分有：实际线损、管理 线损、理论线损、考核线损、规划线损等。 由于高压配电网输送的电量较大，与县级供电企业经济效益的关系很密 切，并且线路较长，变压器等设备较多，管理工作会有点繁重。因此，高压 配电网是农村电网的主要组成部分，用它的线损构成情况来说明农村电网的 线损类别关系与构成比例，是有一定代表性的。农村电网线损的分类情况及 其相互关系如图2 3 所示。 农村 电网 的总 能量 损耗 l 1 线路导线中的线损 可变损耗 2 变压器绕组中的损耗( 铜损) l3 庖能表电流线圈中的损耗 f1 变压器中的铁损( 空载损耗) 固定损耗2 庖容器的介质损耗 l3 庖能表电压线圈和铁芯中的损耗 不明损耗 1 用户违章用电和切点损耗 理论线损 ( 技术线损) 2 e g 网元件漏电损失i 管理线损 3 营业中抄核收之差错损失i ( 营业损失) 4 计量表计误差损失 实际线损 ( 统计线损) 图2 3 农村电网线损的分类及其相互关系 图2 3 说明了两点，一是在正常情况下，实际线损率应略高于理论线损率，所 差之值即为管理线损( 或不明损失、营业损失等) 。二是所统计出来的功用线路损 7 失率，与其理论线损率、与同一单位前后的线损率、与各单位之间的线损率，是 均有可比性的。 2 2 2 农村电网线损的构成比例 农村电网线损的构成比例，是通过线损理论计算与分析确定的。目前，多数 农电单位在进行线损理论计算时，为了简便起见，考虑到电网中各种线损量得大 小及主次位置的实际关系，一般只计算变压器的铁损、变压器的铜损和线路导线 的线损三种损耗，以及由这三种损耗在总损耗组合而成的总损耗；农村电网的线 损构成比例，实际上是指这三种损耗在总损耗中分别所占的百分比例。其它损耗， 如电容器的介质损耗，电能表、互感器、继电器等元件中的损耗，由于所占比例 极小( 一般不足1 5 ) ，是不做专门计算的只是在计算上述三种主要损耗时，对 于有关参数( 如线路与各台变压器的实际运行时间) 取值中，予以适当考虑即可。 通过多年大量电网线损理论计算和分析，得知多数农村配电网线损构成比例， 如表2 1 所示。 表2 1 农村配电网线损构成比例表 农村( 城市) 配电网线损类别构成比例( ) 总电能损耗 1 0 0 线路导线中的电能损耗 变压器的铜损( 负载损耗) 变压器的铁损( 空载损耗) 其他元件( 如电容器、电能表、互感器、 继电器等) 的损耗 一般为l o 2 0 ( 2 0 - 3 0 ) 一般为7 1 3 ( 1 5 - - - 2 0 ) 5 5 - - 8 5 ( 5 0 - 7 0 ) 多数为7 0 左右 一般为l 1 5 ( 0 5 1 ) 由表2 1 可见，在农村6 l o k y 高压配电网中，变压器的铁损在总损耗中所占 比重最大，线路导线中的线损和变压器的铜损次之，而其他元件中的损耗最小， 这是农村配电网和城市配电网相比的不同点之一。因此，降低变压器的铁损，即 电网中的固定损耗，是降低农村配电网总电能损耗的主攻方向。 其次，就农村电网中6 l o k v 配电系统和3 5 ll o k v 送变电系统相比，也有两 个明显不同的特点。一是随着地方小火电厂和小水电站发电量的上网输入，致使 6 l o k v 配电网传输的电量比3 5 ll o k v 输电网要多，其递增率也比较高；二是由 于6 l o k v 配电网电压等级较低，其末端直接与0 4 k v t k 乇压配电网相连，仞始阶段 存在的管理线损电量较大，所以使得6 l o k v 配电网的实际线损率比3 5 ll o k v 输 电网高得多，比各自的理论线损率也高得多，而下降的幅度大得多。总之，6 l o k v 配电网相比于3 5 1 lo k v 输电网，降损电量较多，节电潜力较大。 8 ( 2 ) 配电变压器、电抗器、电容器等的资料( 配变的台数与额定数据) ； ( 3 ) 配电网络中常有的小电源( 小水电、小火电) 以及电网主接线图； 2 运行数据 ( 1 ) 代表日的负荷记录，一般都应该有变电站、小电源、运行线路等一天2 4 小时正点运行时供电、发电、输入、输出的电压、电流、功率、功率因数以及一 天的电量计量( 电量、功率均包括有功和无功) ； ( 2 ) 根据在代表日内正点抄录的负荷，在每个时段内认为负荷不变的情况下绘 制日负荷曲线； ( 3 ) 运行方式的资料( 包括潮流与负荷) ； ( 4 ) 计算的时候馈线首端抄见的供电量以及配电二次侧总衷的抄见电量或者 负荷的记录； ( 5 ) 计算期间各个有关设备的实际运行时间； ( 6 ) 大用电量客户专用的高压配电线路，专用配变高压侧或者低压侧的2 4 9 小时负荷电压、电流、电量、功率、功率因数抄表记录 必须指出的是，在进行配电网的线损计算时，要用到的原始数据很多，收集 整理的工作量很大因此在进行线损计算时，计算方法一概充分考虑到使用尽可 能少的必要的运行和结构数据，但同时又可以满足计算准确性的要求。 2 4 配电网理论线损计算的特点 根据上面的介绍我们可以知道，高压输电网的数据一般都是比价齐全的，所 以进行线损计算的时候工作量就没有这么大。对于配电网的理论线损计算来说， 由于配电网的理论线损计算是根据配电网的结构参数和和运行数据来计算的，因 此配电网理论线损计算所研究的对象是网络结构基本固定，负荷实时变化的配电 网，根据其结构和负荷类型而采取合适的计算方法和计算模型。因此配电网理论 线损的计算有以下特点： 1 不准确性：因为配电网结构的复杂性，负荷的多样性，负荷功率的实时变 化性，同时外部环境也不是很确定，因此要想很精确计算出配网理论线损在实际 上是很难达到的。不管采取何种计算方法与模型，只能尽量做到理论上的运行状 态尽可能的接近实际运行状态，是计算结果尽可能的接近于实际值。 2 条件性：传统的针对配电网的理论计算方法，因为配电网结构的复杂，在 各个节点上也没有监测与计量设备，所以在计算线损的过程中，都要假设一些条 件来使计算变得简便，在假设条件的基础上，再来确定计算模型，因为有了假设 条件的存在，虽然使得计算过程变得简便一些，工作量也减少了许多，但是同时 也会增大计算结果的误差，降低结果的精度，是计算结果高于或者低于实际值。 但是这样的假设条件并不是凭空假设出来的，不是毫无意义的，二是建立在一定 的理论基础之上的，是必要的。 3 多方案性：正是因为配电网线损计算时的不准确性和条件性，所以在进行 计算工作的时候，结合配电网的结构和负荷功率情况以及假设的条件，对同一个 配电网进行理论线损计算时可以有多种不同的计算方案，选择不同的计算模型。 2 5 配电网理论线损计算的步骤 在进行配电网的理论线损计算的时候，由于配电网结构的一些特点，以及计 算过程中的一些特性，整个计算过程町以有以下几个步骤： 1 明确内容和要求 在进行配电网理论线损计算时，首先要对本次计算的内容和要求有了解，对 1 0 配电网按照分压、分线、分台区进行分类，了解不同类别的配电网理论线损的计 算范围，计算的内容和计算要求。 2 搜集资料并整理 明确了配电网理论线损计算的内容和要求之后，尽可能全的搜集进行计算时 所需要的各种资料。首先要搜集有管配电网的接线图、结构参数运行数据等等资 料。随后对收集到的资料记性分析加工整理，去除一些没有用的数据，提高资料 的准确度。 3 分析资料 对于配网理论线损计算，和配网结构有关的资料是否齐全与是否正确是影响 计算结果准确与否的重要因素嘲所以要对收集到的资料如配网接线图、运行数 据、结构参数等资料进行认真的分析。对于配网接线图的结构，要注意区分是辐 射状结构还是环形结构，接线图上的元器件如导线长度、配变的参数是否标正确、 齐全。如果没有特别的情况。配网的结构一般是不会发生变化的，如果因为线路 改造等原因发生了变化，那就应该在进行线损计算之前对数据进行补充与修改， 使数据与改造后的实际情况相符合；对于运行数据来说，如果是一个月为时间单 位记录的售电量、供电量等数据，应分析数据的合理性，