电力系统中的配电网线损分析方法研究

电力系统中的配电网线损分析方法研究

摘要：对电力系统中配电网线损分析的几种方法做了介绍，针对这几种方法存

在的不足做了分析，并在这些方法的基础上提出了一种新的配电网线损分析方法。文中在传统线损的方法上进行了改进，提出了一种新的配电网线损分析计算方法，着重用于配电网的损耗原因分析及评估，也可以为配电网的线损理论分析提供参考。由于考虑到配电网结构的复杂性，同时也因为目前配电网测量数据的限制，

本文提出的方法存在一定的简化。最后通过实践证明该方法在降损方面优于其他

传统方法。

关键词：电力系统；线损分析；配电网

引言

相关资料表明，从发电、输配电、供电再到用电的过程中，各种电气设备全

部的电能损耗占发电量的27%～32%，这些损耗中，有非常多的是配电网线损，

所以，如何降低配电网线损是整个电网降损节能工作的重中之重，只有认真进行

线损的理论计算和降损分析，分析是哪些因素引起了配电网线损，这些因素又将

如何发展，才能有针对性地采取合理经济的降损措施。

1配电网线损的现状

配电网线损率是衡量一个国家电能损耗水平的一个重要指标，它是指实际的

线损电量占供电总量的百分比。目前，我国的配电网络线损率相对于世界发达国

家来说，还是比较高的，线损率比发达国家至少要高2%～3%距离我国电力部门

预定的12%的线损率还有较大的差距。我国有些配电网质量较差的地区，线损率

甚至在30%以上。虽然，电力部门已经进行了多次整改，但是由于配电线路错综

复杂，改造的难度非常大，需要大量的人力和物力，所以，我国有很多的地方仍

然使用的是旧的配电线路和设备。这些陈旧的配电线路和设备对于电能的损耗非

常大，线损率远高于其他发达地区，这也是为什么部分地区供电质量差的原因。

2配电网线损出现的原因

（1）随着技术不断进步和经济的发展，新建的供电方式，包括10kV配网在内，在衔接上多采用的架空线为主，工程施工方式多为环网供电工程，单端接线

的树枝状发射容易发生冲突，由于地形的复杂化，使得在接线技术上有着混乱的

问题，在当前的10kV配网建设施工现场的情况一般较为复杂，导致绝缘事故不

断发生，接线事故频发，线路的负荷越来越大，带来安全事故的隐患。

（2）无法按照既定方案继续。例如10kV配网线路击穿的情况不在少数，警

官在设计的过程中一般是采用了现场勘察的方式进行了求证，但是往往会出现突

发的串线、挤线的问题。真正进行10kV配网建设的时候，技术人员技术水平的

问题，也容易导致管线位置偏移的情况发生。

（3）而且电网无法自行恢复，谐振过电压的问题导致电流短时间内发生增大，出现跳闸事故后，电弧热量的绝缘老化造成的损失是巨大的。导致了电压升高数倍，还会因其跳闸事故发生，出现电网的接地故障，损坏开关柜绝缘和电缆。

3线损计算方法比较

传统的配网线损理论分析方法有最大负荷损耗时间法、均方根电流法、损失

因数法、回归分析法等。但这些方法是在实际应用中或多或少存在一定的限制，

这里将展开叙述。

3.1最大负荷耗损时间法

最大负荷损耗时间法存在一个很大的问题就是准确性较差，它是指将电力线

路中的最大电流等效为实际的变化电流，由于准确性较差，目前一般只适用于小

规模的线损计算。另外还有一些引起这个方法不足的原因是电流最大值一般来自

电流表其，而这些电流表值主要来自于电表人员的摘抄，不排除工作人员存在估

抄或漏抄的问题，再加上电流表本身属于一种瞬时值的仪表，准确级别较低，这

样就导致了最大电流值与实际电流值在取值上存在较大误差；还有一种方法就是

利用最大负荷利用时间和功率因数来求得最大负荷损耗时间，但是这种方法是几

十年前从国外引进的一种方法，主要是根据数理统计的方法获取值，所以准确性

上也存在一定的局限性。

3.2均方根电流法

均方根电流法的原理很简单，就是将电网线路中流过的均方根电流所产生的

电能损耗等效于实际负荷在同一时期内所消耗的电能。这种方法的实际应用比较

广泛，主要是因为它的供用电比其他方法较为平衡，但是这个方法同样存在有不

足的地方，主要是以下三点：（1）代表天的线损率与要求的月、季、年的线损

率有一定差别，虽然可以按每年、每季和每月的供电量进行折算，但这样折算出

的结果存在较大的误差；（2）在计算主要支线或干线的均方根电流时，没有充

分考虑电流负荷值功率因数的影响，只是简单的采用了负荷均方根电流直接代数

相加减的方法；（3）天的数据准确性较差，累计下来会导致计算结果的误差。

3.3损失因数法

损失因数指的是绝缘材料在电力场的作用下，由于介质电导和介质极化的滞

后效应引起的一种能力损耗，它是一种等效换算关系的方法。这种算法出现的较早，当时主要是应用在电压35kV以上的电网系统中进行理论计算，然后经过数

据统计的方法来计算数值，同样也存在准确性较低的问题。通常计算损失因数的

时候必须乘以一个小于1的修正系数，因为用最大了、电流计算出来的损耗值是

偏大的，这个系数值根据电力系统分布结构的不同而不同。

4改进的线损分析方法

针对上述方法中存在的不足，本文提出了一种将配电网的拓扑结构和实际电

量采集相结合的方法，能够很好地解决电量传输中的线损问题，其数据分析流程

图如图1所示。

图1 数据分析流程

由图1的数据分析流程图可以看出，配网参数与开关的实时状态经过拓扑分

析后进入配电GIS系统进行理论统计和降损分析，由于不同系统的数据导入后台

数据库以后存在数据整合与拼接的问题，那么配电GIS系统中的配变必须通过唯

一的户号信息与营销系统中的配变电量采集点进行映射，馈线电量采集点与配电GIS中的馈线模型也可以根据馈线名称实现自动匹配。配电网的模型、参数、电

量采集数据以及馈线电量数据导入GIS系统后，可以在此基础上实现配网的拓扑

分析与理论损耗计算，从而达到降低损耗的效果。

在这个电力系统中，线损分析的输出结果主要有实际线损与理论线损值、变

压器损耗明细、线路有功损耗、线路供电半径、变压器数量、总容量等线路统计

数据；高计用户的变压器损耗，以及其在总损耗中的比重；线路的经济运行参数，包括最佳理论线损率、配变综合经济负载率等。

图2 改进方法下的配电网损耗值

图2为改进后的配电网线损值，将谐波作为影响因素做了综合分析，给出了

配电网在不同情况下的损耗值，以便于运行人员合理安排运行方式，达到降损目