配电网技术线损影响因素

傅 鹏， 江振源， 李蒙赞

（1.国网山西省电力公司长治县供电公司，山西 长治 047100；2.国网山西省电力公司电力科学研究院，山西太原 030001）

配电网技术线损影响因素

傅 鹏1， 江振源1， 李蒙赞2

（1.国网山西省电力公司长治县供电公司，山西 长治 047100；2.国网山西省电力公司电力科学研究院，山西太原 030001）

主要基于前推回代法研究技术线损的影响因素，在假定三相负荷对称情况下研究单相开环网络根节点电压降低对线损结果的影响，无功补偿节点位置对线损结果的影响，不同网络拓扑结构，即开环网和闭环网对线损计算结果的影响，单电源系统和多电源系统对线损的影响，之后研究三相负荷对称和不对称情况下对线损计算结果的影响，最后根据研究结果从技术线损方面提出几点降损措施。

技术线损；根节点；无功补偿；拓扑结构

1 根节点电压对线损的影响

由于用电设备的增多，电机等设备的启动会使无功电流增加，都会引起变电站母线电压的降低。电压降低不但会使系统稳定性降低，电动机等设备的拖动能力降低，使一些带重载设备的电机等设备无法启动，而且还会引起电网电能损耗的增加。

为了更加具体地说明根节点电压降低对线损结果的影响，本文针对这一影响因素采用实际配电网来验证，网络含有26个节点，25条支路，7个分支，具体网络如图1所示。

图1 26节点配电网

网络中各支路，各节点数据如表1、表2所示。表3为不同根节点电压时的线损结果对比，由以上结果可以很明显地论证当根节点电压降低时，线损率增加。

表1 支路阻抗表

2 无功补偿对线损的影响

对用户功率因数较低地区合理进行无功补偿，可以降低电流，减少内线损耗，提高设备出力。对于电力部门来讲，除了可以降低损耗外，还可以提高变压器的利用效率，一定程度上缓解农村综合变容量不足的矛盾，可以将有限的电网建设资金利用得更为合理。

表2节点负荷表 kW

表3 根节点电压降低线损结果对比

还以上述配电网为例计算有无无功补偿情况下线损结果的大小。为了比较的合理性，只比较一个因素的影响，选取的无功补偿节点除了无功不同外，负荷有功功率应该相同，且网络中其他所有条件都相同，根节点电压为额定电压10 kV。结果如表4所示。

表4 无功补偿线损结果对比

通过表4可以很明显地看出，离根节点越近的节点进行无功补偿，效果越明显，因为离根节点越近时进行无功补偿，就会对整个网络的无功补偿地越明显，所以线损降低地越明显。

3 网络拓扑结构对线损的影响

配电网一般都是闭环设计、开环运行，但在某些特殊情况下也会闭环运行。闭环时，由于合环点两边的变压器电压不可能完全相等，就会在环路中形成循环功率，造成电能的浪费，当然线损就会增加[1,2]。

本文还是以上述配电网络为例来研究开环网和闭环网的线损结果对比的合理性。网络中每个节点的负荷功率都相同，各支路的参数也都相同，只是把某两个节点合为一个合环点，并且这两个节点的的负荷功率不变。具体结果如表5所示。

表5 不同拓扑结构线损结果对比

通过表5中的对比，可以很明显地看出，环网的存在会使线损结果有不同程度地增加。

4 单电源和多电源系统对线损的影响

多电源供电网络与单电源网络相比，会对整个网络的潮流分布产生影响，进而会对线损结果产生影响。由于网络是由多个电源提供电能，相对单电源系统来说，每个负荷的输电距离就会缩短，相应的线路上的损耗就会减少。

仍然以上述配电网为例。为了对比的合理性，在末节点的小电源提供的电能大小与辐射网本节点的负荷功率相同，电网中其他节点和支路的参数不变。具体对比结果如表6所示。

表6 多电源网与单电源网络线损结果对比

由表6可以很明显得出，多电源网络可以降低线损，效果显著，有较大的经济意义。

5 三相负荷不对称对线损的影响

在三相四线制供电线路中，三相负荷不平衡难以避免。不但因为用户难以做到三相负荷分配绝对合理，而且还因为有单相负荷的存在。当三相负荷不平衡时，中线中就会有电流流过，致使相线和中线的电能都有损耗。另外变压器的电能损耗主要是铁损（空载损耗）、铜损（负载损耗）以及杂散损耗等几个部分，当配电变压器处于三相不平衡状态时，这三个部分的损耗率都会增加。本文采用22节点实际配电网对上述结论进行验证，本网络为辐射网，含有22个节点，21条支路，具体网络结构如图2所示。

图2 三相线损计算配电网

各节点，各支路数据分别如表7、表8。

为了对比三相负荷对称与不对称对线损结果的影响的合理性，在计算两种情况时，线路参数相同，节点负荷对称情况与不对称情况下，三相总负荷相等，具体结果如表所示9。

表7节点负荷功率 kW

表8 支路阻抗数据

表9 三相负荷情况对比

从上述结果可以看出，三相负荷不对称情况下线损要比三相负荷对称情况下的线损增加，由于三相不对称系统中元件参数是不对称的，会在运行系统中产生环流，增加损耗，所以总体来说要比三相对称系统的线损率高[3,4]。

6 结语

本文从根节点运行电压，节点无功补偿，网络拓扑结构、单电源与多电源系统，三相负荷对称与不对称系统五个方面研究了技术线损的影响因素。分析结果表明：随着根节点电压的降低，线损率呈增加的趋势；无功补偿可以降低线损，无功补偿节点的位置越靠近根节点，效果越明显；同一个网络，闭环运行的线损要高于开环运行的线损；多电源供电系统可以有效地缩短供电长度，可以降低线损；对于同一个网络，三相负荷不对称时线损会增大。

针对技术线损的影响因素，可以采用优化网络结构；合理确定运行电压；补偿无功功率；平衡三相负荷来降低线损。

[1]贾延峰,王业强,刘莉.配电网理论线损计算的研究 [J].沈阳工程学院学报，2005，1(2)：68-70.

[2]吕邱忠.分析论证减少线损的技术措施 [D].河南省冶金行业低碳冶金与节能减排学术研讨会论文集，2011:177-182.

[3]魏义岭.用无功补偿的方法降低线损 [J].煤炭技术，2005，24(5)：48-49.

[4]卜永红.配电网三相负荷不对称对技术线损的影响 [J].大众用电，2004：30-31.

Influencing Factors on Technical Line Losses of Distributed Network

FU Peng1,JIANG Zhenyuan1,LIMengzan2

（1.State Grid Changzhi Power Supply Bureau,Changzhi,Shanxi 047100,China; 2.State Grid Shanxi Electric Power Research Institute of SEPC,Taiyuan,Shanxi 030001,China)

The factors influencing technical line losses are studied based on forward and backward substitutionmethod.Several factors influencing the line lossesare studied under theassumption that three-phase load isbalanced.The factors include voltage lowering at single-phase open-loop network node,the node position of reactive compensation,different topology structure,to say open-loop or closed-loop,and single power supply system ormulti-power supply system.Finally,loss reductionmeasures are put forward according to the research on line lossesunder theassumption of three-phase load balanceand unbalance.

technical line losses;rootnode;reactivepower compensation;topology

TM74

A

1671-0320（2016）05-0030-04

2016-07-13，

2016-08-02

傅 鹏（1974），男，山西长治人，2001年毕业于天津大学电气工程及其自动化专业，政工师，从事营销管理工作；江振源（1990），男，山西长治人，2013年毕业于华北电力大学电气工程及其自动化专业，助理工程师，从事线损管理工作；

李蒙赞（1975），女，山西运城人，2006年毕业于太原理工大学计算机技术与应用专业，高级工程师，从事电力系统分析研究工作。