電網(wǎng)損耗分析以及降損措施(一).doc

1、電網(wǎng)損耗分析以及降損措施(一 )摘要： 配電網(wǎng)中損耗原因有很多，其中線損和網(wǎng)損是最主要的兩種。本文首先介紹了線損和網(wǎng)損的理論計(jì)算方法，然后從多個(gè)角度提出了降低配電網(wǎng)的措施。關(guān)鍵字：電網(wǎng)措施線損LossofpowergridsandLossReductionMeasuresAnyangIronandSteelGroupCo.,Ltd.LiquanliangsuozhangmiaoAbstract:distributionnetworkinthelossmanyreasons,onelinelossandnetlossisthemostimportanttwo.Thispaperfirstintr

2、oducedthelinelossesandlossoftheoreticalcalculationmethods,fromdifferentanglesandthenputforwardmeasurestoreducethedistributionnetwork.Keyword:PowerGridmeasuresloss一、損耗分析1.1 理論線損計(jì)算法線損理論計(jì)算方法主要有均方根電流法、平均電流法、 最大電流法、最大負(fù)荷損失小時(shí)法等。平均電流法、 最大電流法是由均方根電流法派生出的方法，而最大負(fù)荷損失小時(shí)法主要適用于電力網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。比較有代表性的傳統(tǒng)方法是均方根電流法。均方根電流法的物理

3、概念是線路中流過(guò)的均方根電流所產(chǎn)生的電能損耗，相當(dāng)于實(shí)際負(fù)荷在同一時(shí)期內(nèi)所消耗的電能。其計(jì)算公式如下：應(yīng)用均方根電流法計(jì)算10kV 配電線路線損主要存在以下問(wèn)題： 由于配電變壓器的額定容量不能體現(xiàn)其實(shí)際用電量情況，因此對(duì)于沒(méi)有實(shí)測(cè)負(fù)荷記錄的配電變壓器， 用均方根電流核與變壓器額定容量成正比的關(guān)系來(lái)計(jì)算一般不是完全符合實(shí)際負(fù)荷情況的。 各分支線和各線段的均方根電流根據(jù)各負(fù)荷的均方根電流代數(shù)相加減而得到，而在一般情況下， 實(shí)際系統(tǒng)各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷曲線形狀和功率因數(shù)都不相同，因此用負(fù)荷的均方根電流直接代數(shù)相加減來(lái)得到各分支線和各線段的均方根電流不盡合理。這是產(chǎn)生誤差的主要原因。1.2 網(wǎng)損計(jì)算法1.

4、2.1 均方根電流法均方根電流法原理簡(jiǎn)單，易于掌握， 對(duì)局部電網(wǎng)和個(gè)別元件的電能損耗計(jì)算或當(dāng)線路出日處僅裝設(shè)電流表時(shí)是相當(dāng)有效的，尤其是在0.4-10kV 配電網(wǎng)的電能損耗計(jì)算中，該法易于推廣和普及，但缺點(diǎn)是負(fù)荷測(cè)錄工作量龐大，需24h 監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確率差，計(jì)算精度小，日由于當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行管理缺乏自動(dòng)反饋用戶用電信息的手段，給計(jì)算帶來(lái)困難， 所以該法適用范圍具有局限性。1.2.2 節(jié)點(diǎn)等值功率法節(jié)點(diǎn)等值功率法方法簡(jiǎn)單，適用范圍廣， 對(duì)運(yùn)行電網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)損的理論分析時(shí)，所依據(jù)的運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)自計(jì)費(fèi)用電能表，即使不知道具體的負(fù)荷曲線形狀，也能對(duì)計(jì)算結(jié)果的最大可能誤差作出估計(jì)， 并且電能表本身的準(zhǔn)確級(jí)別比

5、電流表要高，又有嚴(yán)格的定期校驗(yàn)制度，因此發(fā)電及負(fù)荷 24h 的電量和其他運(yùn)行參數(shù)等原始數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，且容易獲取。 這種方法使收集和整理原始資料的工作大為簡(jiǎn)化， 在本質(zhì)上， 這種方法是將電能損耗的計(jì)算問(wèn)題轉(zhuǎn)化為功率損耗的計(jì)算問(wèn)題， 或進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為潮流計(jì)算問(wèn)題，這種方法相對(duì)比較準(zhǔn)確而又容易實(shí)現(xiàn)，因而在負(fù)荷功率變化小大的場(chǎng)合下可用于任意網(wǎng)絡(luò)線損的計(jì)算，井得到較為滿意的結(jié)果。但缺點(diǎn)是該法實(shí)際計(jì)算過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力， 且計(jì)算結(jié)果精度低。 因?yàn)樵摲ㄖ皇峭ㄟ^(guò)將實(shí)際連續(xù)變化的節(jié)點(diǎn)功率曲線當(dāng)作階梯性變化的功率曲線處理或查負(fù)荷曲線形狀系數(shù)的方式獲取節(jié)點(diǎn)等效功率近似地考核系統(tǒng)狀態(tài)。二、降損措施1.簡(jiǎn)化電網(wǎng)的電壓等級(jí).減少

6、重復(fù)的變電容量城市電網(wǎng)改造工程要求做到：從500kV 到380/220V 之間只經(jīng)過(guò)4 次變壓。除東北部分電網(wǎng)采用500kV、220kV、63kV、10kV、380/220V5個(gè)等級(jí)外。其它電網(wǎng)采用500(330)kV、 220kV、110(或 35)kV、10kV、380/220V5 個(gè)等級(jí)。即高壓配電電壓在 110kV 或 35kV 之間選擇其中之一作為發(fā)展方向。非發(fā)展方向的網(wǎng)絡(luò)采用逐步淘汰或升壓的措施。2提高輸電容量，優(yōu)化利用發(fā)電資源建設(shè)新的交流或直流輸電線路，升級(jí)現(xiàn)有線路和使現(xiàn)有線路的運(yùn)行逼近它們的熱穩(wěn)定極限，是提高輸電容量的三種主要方法。當(dāng)采用架空輸電線路， 遠(yuǎn)距離大容量傳輸電能時(shí)，

7、 高壓直流輸電線路 (HVDC)的效率比高壓交流輸電線路更高一些。 在同樣的電壓等級(jí)下， HVDC系統(tǒng)的輸電容量是交流線路的 2 到 5 倍；而當(dāng)傳輸?shù)墓β氏嗤瑫r(shí)，由于直流線路不傳輸無(wú)功功率，換流器的損耗僅為傳輸功率的1.0% 1.5%，因此 HVDC輸電系統(tǒng)的總損耗要小于交流系統(tǒng)。提高現(xiàn)有線路的輸電容量，可以提高電壓等級(jí)， 增加導(dǎo)線截面積及每相的分裂導(dǎo)線數(shù)，或采用耐高溫線材。 最近耐高溫線材技術(shù)的進(jìn)步， 為減輕中短距離輸電線的熱穩(wěn)定極限的限制提供了一條有效途徑。采用耐高溫線材的輸電線傳輸?shù)碾娏魇瞧胀ň€材輸電線(例如鋁包鋼增強(qiáng)型導(dǎo)線 )的 2 到 3 倍，而它的截面直徑與普通導(dǎo)線相同，不會(huì)增加

8、桿塔等支撐結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)。在許多情況下， 由于電壓約束、 穩(wěn)定性約束和系統(tǒng)運(yùn)行約束的限制，輸電線路的運(yùn)行容量遠(yuǎn)低于線路的熱穩(wěn)定極限。 許多技術(shù)即針對(duì)如何提高輸電容量的利用程度而被發(fā)明出來(lái)。例如，當(dāng)發(fā)生 “并聯(lián)支路潮流 ”或“環(huán)路潮流 ”問(wèn)題時(shí)，調(diào)相器常被用來(lái)消除支路的熱穩(wěn)定限制。串聯(lián)電容補(bǔ)償是另一種遠(yuǎn)距離高壓交流輸電線路常用的提高輸電容量的方法?，F(xiàn)在人們利用大功率電力電子技術(shù)開(kāi)發(fā)了一系列設(shè)備，統(tǒng)稱(chēng)為柔性交流輸電設(shè)備， 它可以使人們更好地利用輸電線、 電纜和變壓器等相關(guān)設(shè)備的容量。據(jù)估計(jì)， 柔性交流輸電設(shè)備的推廣應(yīng)用，可以將現(xiàn)在受電壓約束和穩(wěn)定約束限制的線路的最大輸電容量提高20%40%。3.合理進(jìn)

9、行無(wú)功補(bǔ)償，提高電網(wǎng)的功率因素?zé)o功補(bǔ)償按補(bǔ)償方式可分為集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償。3.1 集中補(bǔ)償：在變電站低壓側(cè)，安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置(電容器 )，安裝配置容量按負(fù)荷高峰時(shí)的無(wú)功功率平衡計(jì)算，安裝電容補(bǔ)償裝置的目的是根據(jù)負(fù)荷的功率因數(shù)的高低而合理及時(shí)投切電容器，從而保證電網(wǎng)的功率因數(shù)接近0.9，減少高壓電網(wǎng)所輸送的無(wú)功功率，使輸電線路的電流減少，從而降低高壓電網(wǎng)的網(wǎng)損。3.2 分散補(bǔ)償：由于電力用戶所使用的電器設(shè)備大多都是功率因數(shù)較低，例如工廠的電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)的功率因數(shù)更低， 為提高功率因數(shù)， 要求大電力用戶的變壓器低壓側(cè)安裝電力電容器，其補(bǔ)償原理與變電站的無(wú)功補(bǔ)償大致相同，不同的是用戶就地補(bǔ)償采用隨機(jī)

10、補(bǔ)償，利用無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)投人裝置及時(shí)、合理地投切無(wú)功補(bǔ)償電容器，保證10kV 電網(wǎng)的功率因數(shù)符合要求(接近 0.9)，從而減少 10kV 配電線路的電能損耗。例如：10kV 線路末端進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，如補(bǔ)償前 0.7 到補(bǔ)償后功率因數(shù)達(dá)到 0.9，經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后， 電能損失減少了39.5%，節(jié)能效果可見(jiàn)一斑。4.抓緊電網(wǎng)建設(shè)，更換高耗能設(shè)備導(dǎo)線的電阻和電抗與其截面積成反比.因此，截面積小的線路電阻和電抗大，在輸送相同容量負(fù)荷情況下， 其有功和無(wú)功損耗大。目前，配電網(wǎng)，特別是農(nóng)網(wǎng)中， 部分線路線徑截面小，負(fù)荷重，導(dǎo)致線損率偏高。此外，配電網(wǎng)中還存在相當(dāng)數(shù)量的高耗能配電變壓器，其空載損耗 P、短路損耗 P、

11、空載電流百分值 I%、短路電壓百分比 U%等參數(shù)偏大 .根據(jù)這些情況，應(yīng)抓緊網(wǎng)架建設(shè)， 強(qiáng)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)， 并按配電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，有計(jì)劃、有步驟地分期分批進(jìn)行配電設(shè)施的技術(shù)改造，更換配電網(wǎng)中殘舊線路、小截面線路以及高耗能變壓器。5.降低輸送電流、合理配置變電器5.1 提高電網(wǎng)的電壓運(yùn)行水平，降低電網(wǎng)的輸送電流。 若變電站主變采用有載調(diào)壓方式調(diào)壓，調(diào)壓比較方便， 根據(jù)負(fù)荷情況， 隨時(shí)調(diào)節(jié)主變壓器的分接開(kāi)關(guān)保證電網(wǎng)電壓處于規(guī)程規(guī)定的波動(dòng)范圍之內(nèi)， 最好略為偏高， 避免負(fù)荷高峰期電網(wǎng)的電壓水平過(guò)低而造成電能質(zhì)量的下降，同時(shí)也可提高線路末端的電壓，使線路電流下降， 從而達(dá)到降損目的，例如：電壓水平從額定值的 95%升到 105%時(shí)，線路