电力网技术线损及降损对策解析

摘要：新时期，社会生产、生活对电能需求量不断增加，电力网损耗问题也愈加明显，这也让供电企业进一步提升了对节能降损问题的关注度。线损率会直接影响供电企业经济效益，也有效反映了供电企业管理水平，因此做好线损管理、采取有效降损措施有着重要意义。但目前部分地区普遍存在高线损情况，如何有效降低电力网线损一直都是电力企业管理的重点与难点。基于此，分析了电力网线损的概念与构成，从电力网结构、经济运行、电力设备等方面探究造成电力网技术线损的原因，并针对性提出几点降损对策，旨在降低电力网的线损量，提升供电企业的经营管理效益。

关键词：电力网技术线损降损变压器

AnalysisofLineLossandLossReductionStrategiesinPowerGridTechnology

WUYingwei1GENGJuncheng2NIUYu3WANGPenghui3

1.AnyangPowerSupplyCompanyofStateGridHenanElectricPowerCompany，Anyang，HenanProvince，455000China;2.StateGridHenanElectricPowerCompanyElectricPowerScienceResearchInstitute，Zhengzhou，HenanProvince，450052China;3.HenanJiuyuEnpaiPowerTechnologyCo.，Ltd.，Zhengzhou，HenanProvince，450052China

Abstract：Inthenewera，thedemandforelectricityinsocialproductionanddailylifecontinuestoincrease，andtheproblemofpowergridlossisbecomingmoreandmoreobvious.Thishasfurtherincreasedtheattentionofpowersupplyenterprisestoenergyconservationandlossreductionissues.Thelinelossratedirectlyaffectstheeconomicbenefitsofpowersupplyenterprisesandeffectivelyreflectstheirmanagementlevel.Therefore，itisofgreatsignificancetodoagoodjobinlinelossmanagementandtakeeffectivemeasurestoreduceloss.However，therearecurrentlyhighlinelossesinsomeregions，andhowtoeffectivelyreducepowergridlinelosseshasalwaysbeenakeyanddifficultpointforpowerenterprisemanagement.Basedonthis，thisarticleanalyzestheconceptandcompositionofpowergridlineloss，exploresthecausesoftechnicallinelossinpowergridfromtheaspectsofpowergridstructure，economicoperation，powerequipment，etc.，andproposesseveraltargetedlossreductionstrategies，aimingtoreducetheamountoflinelossinpowergridandimprovethemanagementefficiencyofpowersupplyenterprises.

KeyWords：Powergrid;Technicallineloss;Reducelosses;Transformer

发电厂发电到用户用电整个过程需要经历输电、变电、配电3个环节，每个环节均会导致一定的能量流失，即电能损耗。电能损耗可以分为技术线损、管理线损。线损率则表示一定时间内电能损耗占据总供电量的比重，也是电力网技术经济性指标的重要衡量标准。目前，我国电力产业正处于改革关键阶段，为了推动电力网发展进程，近些年电力网建设规模也在不断扩大。节能减排作为我国经济发展的主要方针，而节能降损是供电企业节省能源的重要体现。这就需要根据电力网技术线损产生的原因，采取相应的降损对策，实现电力产业节能发展目标。

1电力网线损概念与构成

线损是指电能生产之后，经由输电、变电、配电将电能传输给用户，在整个过程中部分电能会转化为热能，转化热能所造成的电能损耗即为线损。结合电力企业相关规定，线损量为线路上网电量与销售电量的差值，可以有效反映出电网运营管理、规划设计、生产等一系列环节存在的问题。线损率是判断线损程度的重要指标，即线损量占据总供电量的比重[1]。线损率计算公式为：线损率=线损电量/供电量×100%。

线损构成包括以下几点：（1）变压器铁芯、绕组在升降压时所产生的电能损耗；（2）高压线路放电损耗；（3）线路阻抗产生的电能损耗量；（4）电网系统中的无功补偿装置造成的损耗；（5）串并联电网中的电气设备中电抗损耗；（6）输电线路中的设备介质产生的能耗，如绝缘子表面能耗等；（7）电能计量装置、用户接线损耗；（8）变电站计量装置、继电保护、直流充电、二次回路所产生的损耗；（9）管理损耗，如计量误差、窃电盗电、超表过程损耗。

技术线损是一种理论线损，与人为因素关联性不大，是指在发电网中一定存在的线路电能损耗。技术线损主要构成为线路损耗、变压器绕组与铁芯损耗、绝缘子电能损耗、污闪漏电损耗、高次谐波损耗。

2电力网技术线损产生的原因

2.1电力网结构不合理

部分变电站主变采用高能耗五载调压主变，如S7系列主变，既有输电线路运输时间长，存在重载、过载等现象，部分老旧变电站运行方式调整不变，没有实现站与站之间的电力互供功能。电网结构改建进程慢，供电可靠性不足。变电站无载调压运行台数较多，供电覆盖半径较大，存在较多的分支线路，导线型号不匹配，末端电压供给量不足，配变数量多[2]。电动机、变压器等设备无功补偿装置配备量不足，运行效率较低。新旧主变匹配度较差，负载分配不均，例如：两台主变中一台为轻载运行、一台为重载运行，严重影响电力网的供电能力。这些因素都会导致技术线损量呈非线性增长趋势，导致电力网故障问题频发，增加了电力网的管理难度。

2.2电力网经济运行水平低

区域经济水平发展程度与电网负荷增长成正比关系，具有随机性、非均衡性等特点。而电网结构、主变铜铁损、运行方式、线路型号、无功补偿运行、日常管理等均会对电网经济运行水平造成直接影响。部分变电站的有载主变和无载主变并运，电压分解端无法完全对立，导致主变绕组区域产生电流环流，从而增加电能损耗量。在电网运行方式方面，由于调度员没有及时做出调节，主变投、退未严格按照主变经济运行曲线标准操作，导致电能损耗量进一步增加。

电力网结构设置不合理，负荷中心区域无变电站，各个电压等级存在线路过长、导线规格不足、曲折迂回、电压量不足等诸多情况。部分配变长期轻载、重载、过载运行，“马拉车”现象较为严重，部分配电三相负荷分布不均，导致整个电力系统线损量偏高。变电站无功补偿容量无法满足系统运行需求或安全不合理，没有根据系统实际负载量及时投退。再加上用户端的电动机、变压器无功补偿投退不及时，也会升高整个系统的线损率。此外，在线损管理方面，线路及相关设备存在漏电现象、部分用户违规窃电盗电、计量系统错误、供电抄表不同步等也会导致线损量增加[3]。

2.3电力网高损耗设备较多

不同地区由于经济发展水平差异，因此，电力网电力设备投入水平不同。如图1所示，技术线损主要是以线路损耗、变压器损耗为主，无论是哪种供电等级，二者技术线损率均可以达到90%以上。并且可以看到线路损耗和变压器损耗存在一定的反比关系，即线路损耗增加则变压器损耗就会降低。图1中，500（330）kV线路损耗率达到82.7%，而变压器损耗率为11.8%；而10（6/20）kV线路线路损耗率为60.4%，而变压器损耗率则达到了37.4%。可见，硬件设施以及应用方式会直接影响技术线损量。

部分经济不发达区域依然有部分变电站应用S7主变挂网运行，如SFSZ7-51500/110型号变压器，其空载损耗一般在40kWh以上，而SFSZ9-31500/110型号节能变压器，其空载损耗一般在30kWh左右，二者空载损耗差约为10kWh，按照全年运行标准计算，电量差可达9万kWh以上。可见，正确选择变压器的节能效果。部分区域10kV配电网依然有采用S7型变压设备，部分企业受到资金制约或节能意识不足，改造设备意愿不大[4]。由于高耗能主变数量多、占比高、长期运行，所累积的技术线损会越来越高，这也是电力网整体技术线损率下降十分缓慢的重要因素。

在线路损耗方面，配电网输电线材质主要为铜丝，在电流传输期间，导体中所经过的电流为克服导体电阻，就会产生一定的能耗量，也被称为电阻损耗。虽然从成本、电阻率综合考虑，铜丝导线是较为理想的材料，但长距离运输电阻损耗也会持续增加，这也是线路损耗占比最高的原因。

3电力网降损对策

3.1优化电网结构，推动电网建设进程

对配电网服务区域展开电力需求调研，将“十四五”电网规划纳入各个区域地方发展规划当中，将近期需求与长期规划相结合，统一规划、统一标准，弥补电网技术线损的薄弱环节，在源头上加强线损控制。积极应用新设备、新技术，根据特高压交直流输电网建设标准，推动城乡智能电网建设进程，打造220kV支撑、110kV骨干电力网络架构，对既有变电站分布进行优化，缩短线路传输距离和供电半径，保证电网运行的灵活性，打造环形供电网络。在乡镇电网优化中，应保证“一乡一座110kV电站”，淘汰低电压等级，保障电能供给质量。在无功补偿优化上，应做好宏观规划、分级补偿、就地平衡等工作，与电网同步发展。高压网、中压网、低压网分别采用变电站集中补偿、线路与变压器补偿、用户侧分散补偿为核心，从整体上降低线损率。

3.2提高电网经济运行水平

在保障电力网运行安全的基础上，根据本地用电需求以及电网长期规划，编制电力网经济运行方案，减少非计划检修率。结合电网负荷走势及时调节运行方式，保证电网潮流分配合理性、主变负载的经济性。调度端增设AVC系统（电压无功优化集中控制系统），系统可以自动采集电力数据，同时具备自动调节功能，在保证节点电压满足使用标准的需求上有效减少线损量[5]。

供电企业积极投入线损理论计算软件，搭建数据库存储输、变、配设备的运行参数，定期开展荷载测量以及理论线损计算，诊断系统运行当中可能存在的线损量过高等问题，找出线损量较高的根本原因，确定线损、变压器损耗比重，并结合理论值展开技术改造。集控变电站、无人值守变电站应建立完善的管理制度，所投入使用的计量装置均计量入线损值。在技术经济性分析中，应对比分析经济投入、经济产出比值，以投资最终收益作为核心评价指标，尽可能以低经济投入达到预期投资效益目标。

3.3加大电网设备改造与更新

逐渐淘汰掉高耗能主变设备，选择节能型有载调压系列变压器。制定改造时间表格，强制淘汰掉高耗能变压器，有计划展开老旧设备更新。如S11变压器能耗量比S7系列变压器能耗降低25%以上；再如非晶合金变压器相比硅钢片变压器的空载能耗可减少80%。对于不合理供电区域重新划分，且借助技术改造契机一同解决供电半径超标、超载、轻载等各类问题，分段改造、分段实施、计划执行，避免产生重复性建设[6]。结合饱和负荷密度以及未来规划需求，确保导线截面满足长期规划使用标准，如110kV变电站送出导线截面选用2×240mm2，末端站导线选用400mm2。关口计量装置要求达到100%合格率，包括电能表、互感器、二次压降等。

4结语

综上所述，目前电网结构、经济运行、高损耗设备等方面问题是导致电力网技术线损较高的重要原因。而电力网线损量增加会直接影响电力企业的经营管理效益。为了提高电力企业投资效益、实现节能降损的经营目标，应持续优化电网结构、提高经济运行水平、加强老旧电力设备改造等工作，从多方面优化改善技术线损现状，实现电力网安全、经济、节能、稳定的运行目标。

参考文献

[1]赵东，代允，白庆庆，等.电力系统线损分析与节能调度降损措施探讨[J].电力系统装备，2023（5）：144-146.

[2]吴嘉琦.电网线损及降损措施分析[J].光源与照明，2023（5）：243-245.

[3]陈虹.10kV配电网的线损管理及降损措施分析[J].现代工业经济和信息化，2023，13（2）：294-295.

[4]纪妮妮.输配电及用电工程中线损管理的要点分析[J].水利电力技术与应用，2023，5（1）.

[5]苑金鹿.配电网中线损分析及降损措施的研究[D].昆明：昆明理工大学，2021.

[6]孟天璇.配电网同期线损分析及降损措施研究[D].济南：山东大学，2020.