高压专线客户线损的改进计算方法

杜冰焱，胡学忠

（国网浙江省电力公司宁波供电公司，浙江 宁波 315016）

高压专线客户线损的改进计算方法

杜冰焱，胡学忠

（国网浙江省电力公司宁波供电公司，浙江 宁波 315016）

剖析了现行高压专线客户线损计算方法的局限性与误差来源，研究提出了2种线损电量的改进算法。改进算法充分利用营销业务应用系统的电量电费计算模块与电力用户用电信息采集系统，适用于不同负荷特性的高压专线客户线损计算，消除了现行线损计算方法存在的弊端。

高压专线；线损计算；线损率；系统

高压专线客户的线路产权一般归客户所有。根据《供电营业规则》第七十四条规定：当用电计量装置不安装在供电设施的产权分界处时，线路与变压器损耗的有功与无功电量均须由产权所有者负担。因此，线损电费是高压专线客户电量电费的重要组成部分。由于高压专线客户一般用电量大，线损电量也相对较大[1]，因此研究改进线损计算方法，提高线损计算的准确度，对规范线损管理，提高供电企业优质服务水平有着十分重要的意义。

1 现行计算方法与规则

理论上，线损电量的计算为：

式中：ΔWL为专线客户线损电量；UN为线路额定供电电压；cosφ为线路功率因数；P为线路有功功率。

由于线路有功功率及功率因数随时间变化，积分计算较为困难，因此现行的高压专线客户线损计算对上述2个变量做了近似，提出线损率的概念，营销业务应用系统按定比自动计算每月线损电量，线损率即为定比比值：

式中：ΔWL为专线客户每月线损电量；W为专线客户每月有功抄见电量；ΔPL%为线损率，作为定比比值录入营销系统[2]。

线损率每年至少重新核算1次，由供用电双方在供用电合同相关条款中予以明确，或以补充协议的方式约定。线损率主要根据电阻法计算，如客户线路由架空线和电缆混合构成，或同一类型但导线型号不同的，则逐段计算线路电阻：

式中：ΔPL%为线路线损率；Ln为第n段线路的长度；Rn为第n段线路的直流电阻率；UN为线路额定供电电压；cosφ为线路平均功率因数；P为线路平均有功负载。

线路平均有功负载和平均功率因数分别为：

上述有功、无功电量及线路运行小时数均为上一日历年的累计值。线路累计运行小时数可按照扣除检修、故障等停运时间后进行统计。由于线路停运时间统计存在一定困难，原则上为客户班次小时数，即三班制取 600 h/月，二班制取400 h/月，单班制取200 h/月[2]。

对多路供电的客户，如各路电源的计量点分别设立，则线损率分别计算。

2 现行计算方法存在的问题

2.1 以年为周期核定线损率准确度不高

现行线损电量计算方法对式（1）中的线路有功功率及功率因数做了近似计算，以累计年平均功率、累计年平均功率因数代替，在一定程度上反映了当年的平均负荷情况。但高压专线客户的负荷与其生产经营状况有关，若当年总体生产水平与上一年差别较大，以上一日历年的线损率作为参数计算本年度的线损电量，会存在较大误差。

2.2 人为因素影响较大

首先，营销业务应用系统的线损计算模块虽能按定比自动计算每月线损电量，但线损率仍需电费核算人员每年进行重新核算，并与客户协商、签字盖章确认，不但耗费了时间与人力，还增加了人为带入误差的可能性。

其次，线路累计运行小时数应扣除检修、故障、暂停等停运时间，但需电费核算人员人工查询系统或向客户核实统计，存在较大困难。因此现行算法以客户班次小时数近似代替，与真实运行时间存在一定出入。

2.3 不适用于双回路供电的专线客户

按现行的线损率核定方法，对多路供电的客户，如各路电源的计量点分别设立，则线损率分别计算。例如双回路供电的专线客户，两回线路的线损率均取累计有功电量较大线路的年平均负载及年平均功率因数进行核定。对一主一备的运行方式，假如当年某段时间主供线路检修或故障，改为备用线路带部分负荷运行，实际线损率应小于核定线损率；对2路常供的运行方式，假如当年某段时间内更改运行方式，由一条线路主供，实际线损率应大于核定线损率。

由此可见，现行的线损率法计算高压专线客户的线损电量有其局限性，有必要研究并提出一种适用范围更广、系统集成度更高、计算更为精确的线损计算方法。

3 改进计算方法

3.1 近拟计算

根据式（1），理论线损电量实际为线路有功功率P与线路功率因数cosφ对时间的二次积分，由于线路负荷随时间变化，且非简单函数关系，因此实际计算均近似处理为：

式中：cosφ1为时间内的线路平均功率因数；Pi为Δti时间内的线路平均有功功率。

现行的线损率法相当于取Δti为1年。根据电能信息采集系统及营销业务应用系统的功能特性，取不同的Δti值，可得以下2种线损电量的改进算法。

3.2 改进算法一

取Δti为15 min，用户负控终端每15 min将线路的瞬时电压、电流、功率上传至电力用户用电信息采集系统，由于时间间隔较短，系统将上述瞬时值近似为15 min内的平均值。将该瞬时电流代入式（6）得：

式中：Iai，Ibi，Ici分别为用电信息采集系统获取的三相瞬时电流；K1为电流互感器倍率；R为线路直流电阻。

根据式（7）每隔15 min计算1次得该段时间内线损电量，累加后便可得到每月的线损电量，并将其通过接口传送至营销业务应用系统的线损电费计算模块。

该方法充分利用电能信息采集系统的优势，计算结果精确，自动化程度高。但计算量较大，系统每户每月需完成5 760次加法、8 640次乘法及11 520次平方，对服务器硬件要求高，增加了成本，得不偿失。且电能信息采集系统存在采集不成功情况，另外对冲击性负荷的专线客户（如炼钢厂等），由于其用电信息采集系统每15 min取到的瞬时电流与平均电流差别较大，实用度不高。

3.3 改进算法二

取Δti为1个月，考虑用户的月有功抄见电量为：

式中：PM为当月扣除停用时间的线路平均功率；TM为当月线路运行时间。

结合式（2），（3），（8）得：

式中：cosφM为当月平均功率因数。

变换后的式（9）中K是一个与用电负荷无关的数值，只与线路参数和电压等级有关，可作为营销系统线损计算参数录入，避免了原来线损率需每年人工核算的麻烦。

式中W（月有功抄见电量）、功率因数均可在电费计算时获得，关键在于当月线路运行时间TM的计算。当某次采集到的瞬时功率小于等于正常负荷的10%，系统自动判断该15 min内此条线路停用；当采集到的瞬时功率大于正常负荷的10%，系统自动判断该15 min内此条线路处于运行状态，并将此15 min累加到当月线路运行时间当中。直至月末累加得到最终的当月线路运行时间TM。

利用该算法，仅需对营销业务应用系统稍作改造，在电费计算模块中加入线损计算功能，以K值作为计算参数，仅在线路参数和电压等级发生变化时重新核定，即可实现线损电量的系统自动计算。此方法的精度虽较算法一有所下降，但计算量较小，避免了电能信息采集不成功的情况，且可适用于有冲击负荷的专线客户的线损计算。

上述2种改进计算方法均无需核定线路平均功率，对双回路供电的专线用户依旧适用。根据目前的硬件情况，可选择算法二进行专线客户线损计算，待相关硬件功能升级完善后，可根据专线客户的负荷特性（是否有冲击负荷等）选择合适的方法计算线损。

4 算例分析及比较

由于电力用户用电信息采集系统目前尚未集成改进算法的相应功能，无法对方法一进行算例验证，算法二中的线路运行时间也无法精确得到。为了证明改进算法较传统算法能够更加真实地反映专线客户的负荷情况，且具有更高的准确度，暂时不考虑线路累计运行时间TM变量的影响，分别采用线损率法及改进算法二计算某高压专线客户2013年各月及全年的线损电量。

案例：某35 kV高压专线客户，电缆型号为YJV-3×240 mm2，直流电阻0.075 4 Ω/km，长度0.35 km，即电缆总直流电阻为0.075 4×0.35=0.026 Ω。

客户2012年有功总抄见电量为102 008 520 kWh，生产三班制，线路全年无因故障检修等停用状况，因此线路运行小时数按照传统线损率法近似取7 200 h/年，即20 h/天，因而平均有功负载为14 167.85 kW，平均功率因数0.96。

经计算2012年线损率为：ΔPL%=0.001×0.026× 14 167.85/（352×0.962）=0.03。 改进算法 K值= 0.026×10-3/352=2.12×10-8。利用线损率法和改进算法计算的2013年各月线损电量如表1所示。

另外，该用户专线变电站侧间隔装有ERTU（电能量远程终端）采集系统，利用变电站侧采集的有功输出总电量减去用户侧采集的有功总电量，即为用户真实线损值，三者对比结果见表1。

3种算法下的2013年各月线损电量对比结果如图1所示，由图可知，用改进算法二计算所得的各月线损电量与真实线损电量曲线拟合度更高，更为接近真实线损，也能更符合客户生产经营情况的变化。

表1 传统线损率法、改进算法计算的线损与变电站ERTU计算的真实线损对比

图1 2013年各月线损电量的对比

另外，图1中改进算法6—9月的线损电量与真实线损曲线拟合度相对其他几个月较低，主要原因是6—9月处于夏季高峰，该用户存在限负荷情况，线路运行时间以20 h/天近似计算存在误差。若未来能够在电力用户用电信息采集系统中集成线路运行时间判断累加模块，则可以解决上述问题，使得当月线路运行小时数更加接近真实值，计算准确度也将得到提高。

5 结语

剖析了现行高压专线客户线损计算方法的局限性与误差来源，并在此基础上，研究提出了2种线损电量的改进算法。改进算法充分利用营销业务应用系统的电量电费计算模块与电力用户用电信息采集系统，实现了线损电量的自动计算，适用于不同负荷特性、运行方式的高压专线客户。通过理论分析与案例计算验证，改进算法二不仅能真实反映客户当月负荷情况、准确度高、系统功能开发成本低，而且无需每年人工核算线损率，便于线损电费的统一规范管理，对提高供电企业优质服务水平，减少人为因素带来的廉政风险有较大意义。

[1]桑多春.专线客户线损的调查分析及处理[J].青海电力，2007，26（1）∶56-59.

[2]刘振亚.国家电网公司信息化建设工程全书 营销业务应用篇 营销数据模型设计[M].北京：中国电力出版社，2008.

（本文编辑：杨 勇）

The Improved Line Loss Calculation Methods for the High Voltage Special Line Consumer

DU Bingyan，HU Xuezhong
（State Grid Ningbo Electric Power Company，Ningbo Zhejiang 315016，China）

This paper analyzes the limitations and error sources of current line loss calculation method of high voltage special line consumer，and it investigates and puts forward two kinds of improved line loss calculation methods，which make full use of the electric charge calculation module of electric marketing business application system and collection system of consumers'power consumption information，which are respectively suitable for line loss calculation of high voltage special line consumers with different load characteristics and eliminates disadvantages existing in the current line loss calculation method.

high voltage special line；line loss calculation；line loss rate；system

TM866

B

1007-1881（2015）07-0062-04

2015-01-13

杜冰焱（1989），女，助理工程师，从事 10 kV及以上高压用户的用电检查工作。