基于實(shí)時監(jiān)測的10KV配電網(wǎng)線損分析與治理

左家意

摘要：隨著時代的進(jìn)步，科技的發(fā)展，人們的生產(chǎn)生活水平得到了很大的提高，然而，能源問題也隨著人們對自然資源的不斷開發(fā)而變得越發(fā)明顯。節(jié)能減排早就成為了一個世界性的問題。其中，電力資源更是人類賴以生存，無法離開的寶貴資源之一，電力供應(yīng)得到保障，關(guān)乎國家的發(fā)展與人民經(jīng)濟(jì)水平的提高。如今，配電網(wǎng)絡(luò)的電路運(yùn)輸中，不可避免地會出現(xiàn)電力的損耗，本文將針對這個問題，給出簡單的分析并做出簡單的治理。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);實(shí)時監(jiān)測;線損

一、引言

隨著時代的不斷進(jìn)步，人們的發(fā)展觀念也逐步改進(jìn)。最開始一味追求速度和質(zhì)量的發(fā)展方式已經(jīng)被證實(shí)不適合當(dāng)下社會的發(fā)展條件，因此，可持續(xù)發(fā)展觀被提出了。我國在未來很長一段時間內(nèi)，都將走上這條可持續(xù)發(fā)展道路。在國家的電力供應(yīng)系統(tǒng)中，電力并非是在無損耗地進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送，在運(yùn)輸過程中，有大量的電能會作為熱能散失掉。這種損耗被稱為線損。近年來，國家電網(wǎng)在線損的管理和降損工作上投入了大量的時間和精力，相應(yīng)的，線損的數(shù)值也呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢。然而，和國外的先進(jìn)電網(wǎng)相比，我國的電網(wǎng)運(yùn)輸系統(tǒng)還存在著一定的差距。如何進(jìn)一步降低線損，將能源的浪費(fèi)問題做到最大限度的解決，是當(dāng)下每一個電力工作者應(yīng)當(dāng)思考的問題。

二、我國電力運(yùn)輸現(xiàn)狀

在“十一五”期間以來，我國電力企業(yè)的發(fā)展方式迎來了重大的轉(zhuǎn)變。從原先只關(guān)心產(chǎn)量的生產(chǎn)模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅厣a(chǎn)效率和資源利用率的高效行業(yè)。而在這個過程中，最重要的就是控制配電網(wǎng)絡(luò)的線損率。國家電網(wǎng)公司在整個能源應(yīng)用和發(fā)展中起到了至關(guān)重要的作用，他們不僅是能源的供應(yīng)者，同時也是能源企業(yè)的帶頭人物。其他能源企業(yè)會向他們看齊。各個行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營都很難離開供電系統(tǒng)，因此，國家電力系統(tǒng)效率的提高，可以有效地帶動其他產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率的提升。配電網(wǎng)作為電網(wǎng)的主要組成部分之一，與電網(wǎng)的其他部分相比，有著更低的電壓等級、分布更廣的排布線路、并且涉及到更多的電氣設(shè)備。同時，配電網(wǎng)也有著更高的線損。可以說，控制了配電網(wǎng)的線損，很大程度上解決了整個供電系統(tǒng)的電力浪費(fèi)情況。因此，研究并推廣基于實(shí)時監(jiān)測的10kV配電網(wǎng)線損治理系統(tǒng)，是非常有必要的。

所謂線損，主要是指電流在電網(wǎng)運(yùn)輸過程中，由于電流流經(jīng)電線而產(chǎn)生的熱能，從而造成電能以熱量的形式散失的現(xiàn)象。[1]我們常說的線損往往指的是統(tǒng)計線損，顧名思義，其是由實(shí)際的數(shù)據(jù)記錄得到的線損。這其中包含了很多難以控制的人為失誤和儀表器件損壞導(dǎo)致的誤差，難以直接表述實(shí)際的線損。線損又被分為有功損耗和無功損耗兩部分。有功損耗一般發(fā)生在傳輸電流的導(dǎo)體線路本身，因?yàn)殡娮?，磁場等作用，電流在運(yùn)輸過程中并不是單純的電流傳輸，而是不可避免地發(fā)生電流的熱效應(yīng)，將少量的電能轉(zhuǎn)化為無用的熱能，造成電流的損耗。無功損耗則是由電抗、磁抗等導(dǎo)致。電流在運(yùn)輸過程中必須要經(jīng)過高低壓的轉(zhuǎn)換，在這個過程中，由于交變磁場的相互干擾，會對電流產(chǎn)生損耗，由于沒有實(shí)際的功用，所以被稱作無功損耗。

三、配電網(wǎng)線損的計算

配電網(wǎng)線損的計算是電力系統(tǒng)中存在的一個傳統(tǒng)問題。在目前的電力計算中，存在著很多的計算方法。一般針對一些精確度要求不高的場合，可以采用估算的方式，或者估算結(jié)合其他精確計算的方式來得出結(jié)果。針對精度較高的情況，則需要采用等效節(jié)點(diǎn)功率法等潮流計算方式，從而得出相對精確的答案。然而，估算法所能得出的結(jié)果，在精確程度上確實(shí)是非常有限，只能得出非常粗略的答案。而精確的計算方法往往需要更長的計算時間，同時對數(shù)據(jù)的要求也更高，難以實(shí)現(xiàn)且效率低下。

對于一個合格的高效配電自動化系統(tǒng)來說，精確而迅速的線損實(shí)時計算是很有必要的。只有將線損實(shí)時計算監(jiān)控所得的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，才能很好地完成網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和重構(gòu)的工作。因此，新的線損監(jiān)控計算方式被提出，那就是基于大量饋線現(xiàn)場終端單元和變壓器終端單元的三相線損計算方法。

通過大量的饋線現(xiàn)場終端和變壓器終端單元，可以改變傳統(tǒng)計算方式中只能從線路出口獲取數(shù)據(jù)的局限性，并且直接從電路的運(yùn)輸過程中入手。充分利用這一點(diǎn)，再對配電網(wǎng)絡(luò)加以科學(xué)合理的數(shù)學(xué)建模，就可以實(shí)現(xiàn)線損的快速精確計算，給整個配電網(wǎng)線損的實(shí)時監(jiān)控提供了可能性。

這種方法可以在自動化的配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)中計算出實(shí)時線損，幫助相關(guān)人員進(jìn)行線路的優(yōu)化和維護(hù)，在當(dāng)今飛速發(fā)展的計算機(jī)技術(shù)的支持下，其計算速度也是得到了驚人的發(fā)展，計算時間相對于原先大大縮短，且精確性完全可以達(dá)到精密計算的要求。

四、對配電網(wǎng)線損的治理

（一）調(diào)整三相負(fù)載，使其達(dá)到平衡。

在計算過程中，可以明顯地發(fā)現(xiàn)，三相負(fù)載平衡時，整個配電網(wǎng)絡(luò)的線損處于一個相對較低的狀態(tài)。因此，在供電時注意三相負(fù)載之間的平衡，可以最大程度上減小電流在傳輸過程中的電能損耗，從而達(dá)到節(jié)能減排，減少線損的目的。

（二）加強(qiáng)高壓配電線路的補(bǔ)償和管理

通過政府的管理，可以有效地減少因用戶端導(dǎo)致的線損增加。例如采取功率因電費(fèi)調(diào)整等措施，減少用戶向電網(wǎng)輸送的無功。同時可以在電流線路運(yùn)輸過程中，采取集中補(bǔ)償和分段補(bǔ)償相結(jié)合的方式，進(jìn)一步地減小線損。

（三）采取多種方式相結(jié)合地進(jìn)行低壓補(bǔ)償。

低壓補(bǔ)償指的是在電流為低壓傳送時，對其進(jìn)行補(bǔ)償，以減小線損帶來的影響。在配變低壓側(cè)母線集中安裝電容器進(jìn)行補(bǔ)償;在低壓線路中間點(diǎn)或負(fù)荷集中點(diǎn)集中安裝電容器進(jìn)行補(bǔ)償;對電動機(jī)進(jìn)行就地補(bǔ)償。將這三者相結(jié)合，可以有效控制線損，從而達(dá)成減小能源損耗的目的。[2]

結(jié)語：當(dāng)今時代，能源問題已經(jīng)成為影響發(fā)展的最大問題之一，如何合理地應(yīng)對能源問題，關(guān)系到一個國家很長一段時間內(nèi)的興衰。如何減小配電網(wǎng)絡(luò)中的線損也就變得格外重要。降低線損是緩解能源問題的一把利器，對提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)也有很大幫助。采取一定的技術(shù)對配電網(wǎng)線損進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，同時采取一定的措施減小配電網(wǎng)線損已經(jīng)成為未來配電工作發(fā)展的必然趨勢。本文提出采用三項(xiàng)監(jiān)測方式對配電網(wǎng)線進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，采用多種手段相結(jié)合的方式進(jìn)一步減小線損，有利于提高對配電網(wǎng)線損的實(shí)時監(jiān)控能力，并能夠有效地，有針對性地減小線損，是一件對國家發(fā)展有重大意義的事。

參考文獻(xiàn)

[1] 澹臺瀟涵. 基于實(shí)時監(jiān)測的10kV配電網(wǎng)線損分析與治理[D]. 2017.

[2] 梁展俊. 10kV配電網(wǎng)線損實(shí)時監(jiān)測分析與降損措施研究[J]. 現(xiàn)代科學(xué)儀器， 2019， 000（004）：124-127.

（國網(wǎng)天津市電力公司寶坻供電分公司?天津?301800）