电力系统网损分析及降损方法的研究

王 佳，常文焕，卢东伟，刘 洋，任 聪

(华北水利水电大学，河南 郑州450011)

1 网损概述

随着人类社会的飞速发展，电力系统的出现推动着社会生产中各个领域的变化，而电力系统的安全、稳定、可靠运行关乎着我们每个人的日常生活。然而，由于电力系统中有阻抗的存在，因此，电能在转换、输送、分配过程中就会无可避免地产生大量的损耗。

2 网损计算的意义

网损计算的意义主要是了解系统运行的效率，通过对系统电源、负荷的优化配置来降低系统的有功功率损耗和一段时间内的电能损耗，进而提高系统的运营效率和企业的盈利水平。

3 网损计算的方法

网损的理论计算基本方法是均方根电流法，在此基础上先后发展了平均电流法(形状系数法)、最大电流法(损失因数法)、等值电阻法、潮流计算法等。

3.1 均方根电流法

设代表日24 h 的负荷电流的实测值是I1、I2、…I24，设每小时内通过该元件的电流值不变，Ieff为均方根电流;t为计算小时数。

可得:

3．1．1 平均电流法(形状系数法)

因为用平均电流计算出来的电能损耗偏小，因此要乘以一个＞1 的修正系数，设K为均方根电流与平均电流间的等效系数，称为形状系数，其表达式为:

损耗电量的计算公式为:

3．1．2 最大电流法(损失因数法)

用最大电流法计算出来的损耗是偏大的，需要乘以一个＜1的修正系数，假设F为均方根电流的平方与最大电流的平方的比值，称为损失因数，其关系式为:

得损耗电量计算公式为:3．1．3 等值电阻法

在计算网损的时段T内，在该线路产生的电能损耗按下式计算:

式中Pi，eff、Qi，eff分别为在时间T内，第i段线路的均方根电流(A)、均方根有功功率(kW)和均方根无功功率(kvar);Ri为第i段线路的电阻值;Ui为在Pi，eff和Qi，eff处的线电压;m为该线路总线段数;T为计算网损的时段。

3.2 潮流计算法

现常用计算潮流的方法有以下几种。

3.2.1 前推回代潮流计算法

针对6～10 kV 配电网的单电源树状结构特点，该方法由远方终端采集装置测得现场的实际数据，直接求出各点电压进而求出各段的功率损耗。

3.2.2 损耗功率累加法

该方法在计算时段内先对各个采样时刻进行潮流计算，然后，将各时刻损耗功率乘以采样的间隔时间，最后累加得到系统损耗电量。

3.2.3 动态潮流法

动态潮流法针对各个时刻的采样值，用分段低次样条插值的方法求取P、Q的近似表达式。以求尽可能准确地反映各节点功率随时间变化的实际情况。

4 降低网损的技术措施

4.1 提高用户的功率因数

4.1.1 提高负荷的自然功率因数

若要提高负荷的自然功率因数，首先应避免电动机长期处于轻负荷或空载运行;另外，大容量的用户尽量使用同步电动机，并使其过激运行;此外，还应合理地配置变压器容量。

4.1.2 增设无功功率补偿装置

在变电站低压侧母线上并联电容器或调相机，补偿负荷所需的部分或全部无功功率，以提高设置点用户的功率因数。

4.2 合理选用输电线路导线截面

在电力系统中输送负荷保持不变的情况下，尽可能地增大导线截面，减小输电线路的电阻，从而降低输电线路上的损耗。

4.3 适当提高高压电力网的运行电压水平

电力系统运行中，电网电压等级越高，损耗就越小。而线路和变压器等电气设备的绝缘所容许的最高工作电压，一般不超过额定电压的10%。因此，在不超过上述规定的条件下，应尽量提高电网的运行电压水平。

5 结语

配电网的计算有多种不同的方法，随着科技的不断发展，各种新计算方法的研究是网损分析的研究趋势，同时，如何降低电网的损耗，提高电能的利用效率，已经成为提高我国电力行业的技术水平，保证我国经济快速稳定增长的重要课题。

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