一种中压配电线路理论线损计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于中压配电领域，特别是涉及到一种中压配电线路理论线损的计算方 法。
【背景技术】
[0002] 配电系统是指直接为用户服务的那一部分电力系统，中压配电网一般是指从 110kV/10kV或35kV/10kV降压变电站的IOkV线路出口至用户端。配电网作为电力网的末 端，其电压等级低、直接与用户连接、线路分布广、网上设备多，因此系统存在着阻抗，导致 电能在转换、输送、分配过程中不可避免地伴随着大量的线路损耗。
[0003] 基于目前的基础数据管理现状，每年都需要花费大量的人力物力进行线损统计工 作，得到线路损耗是否合理的参考标准。一方面，工作量繁复，加重了电力人员的工作负担； 另一方面，数据采用人工录入的方式，容易造成误差且效率低下。因此，迫切需要针对IOkV 网络损耗理论计算及优化展开深入的研究。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提出一种中压配电线路理论线损计算方法，为判断不同类型的 线路损耗是否合理提供参考依据，为超出线损范围的配电线路管理线损的修正提供了数据 支撑。
[0005] 为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
[0006] -种中压配电线路理论线损计算方法，包括如下步骤：
[0007] (1)计算主干线路损耗；
[0008] (2)计算分支线路损耗；
[0009] (3)计算线路所含配变铜耗；
[0010] (4)计算线路所含配变铁损；
[0011] (5)步骤（1)至⑷的计算结果之和，即为理论线损。
[0012] 优选的，所述主干线路损耗的计算方法为：
[0013] P主=al2rl
[0014] 其中，a为主干负荷分布系数，I为主干出口电流，r为主干单位长度电阻，1为主 干长度。
[0015] 进一步的，主干负荷分布系数a的确定方法为：
[0016] A、负荷沿线均匀分布，主干负荷分布系数a值为1 ;
[0017] B、负荷沿线分布均匀减少，主干负荷分布系数a值为3/5 ;
[0018] C、负荷沿线分布均匀增加，主干负荷分布系数a值为8/5 ;
[0019] D、负荷沿线分布前半段均匀增加，后半段均匀减少，主干负荷分布系数a值为 23/20 ；
[0020] E、负荷沿线分布前半段均匀减少，后半段均匀增加，主干负荷分布系数a值为 9/10 ；
[0021] F、负荷沿线分布先均匀增加，后均匀减少，主干负荷分布系数α值为：
[0023] 其中，η为负荷增加与负荷减少的分界点；
[0024] G、负荷沿线分布先均匀减少，后均匀增加，主干负荷分布系数α值为：
[0026] 其中，η为负荷减少与负荷增加的分界点；
[0027] 优选的，所述分支线路损耗的计算方法为：
[0028] P分=Ib2rblb
[0029] 其中，4为分支线路平均电流，r b为分支单位长度电阻，I b为分支长度。
[0030] 优选的，所述配变铜耗的计算方法为：
[0032] 其中，mT是线路配电变压器总台数；APkl是第i台配电变压器短路损耗功率；I P1是流过第i台配电变压器的电流；Igl是第i台配电变压器额定电流。
[0033] 优选的，所述配变铁损的计算方法为：
[0035] 其中，mT是线路配电变压器总台数；AP131是第i台配电变压器空载损耗功率；U fl是第i台配电变压器分接头电压（kV) ;Uavl是第i台配电变压器接入点电压。
[0036] 相对于现有技术，本发明所述的一种中压配电线路理论线损计算方法具有以下优 势：
[0037] 通过本发明，可以做好基础理论线损计算工作，界定实际线损中不明损耗的范围 和降损的空间，从而制定相应的降损措施，为电网规划、改造以及电容无功补偿、经济运行 提供可靠的依据。
[0038] -方面，为判断不同类型的线路损耗是否合理提供参考依据，从而减羟基层单位 的中压配电网络损耗统计工作量，避免了大量人力物力的投入，降低了人力成本并提高了 工作效率；另一方面，便于准确掌握排除了运行管理因素以外的中压配电网络损耗范围，为 超出线损范围的配电线路管理线损的修正提供了数据支撑，对增强电网抗灾变能力，提高 电网运行管理维护水平具有重要的实践价值和现实意义。
【附图说明】
[0039] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0040] 图1为本发明的计算流程示意图。
[0041] 图2为第一种负荷沿线分布示意图。
[0042] 图3为第二种负荷沿线分布示意图。
[0043] 图4为第三种负荷沿线分布示意图。
[0044] 图5为第四种负荷沿线分布示意图。
[0045] 图6为第五种负荷沿线分布示意图。
[0046] 图7为第六种负荷沿线分布示意图。
[0047] 图8为第七种负荷沿线分布示意图。
【具体实施方式】
[0048] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互 组合。
[0049] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0050] 以IOKV中压配电网络的损耗分析为例：
[0051] IOkV网络损耗受多方面因素影响，按照各因素性质可以分为三大类，分别是电网 设备因素、电网技术因素、负荷分布。
[0052] 电网设备因素主要包括变压器、线路、无功补偿设备等因素。
[0053] 电网技术因素主要指对线损具有影响的不同装备技术，主要包括：调压技术及无 功补偿技术等。
[0054] 负荷分布指负荷沿线路分布的类型。
[0055] -：电网设备因素
[0056] 1.变压器对IOkV网络损耗影响
[0057] 变压器选择对线损影响主要表现在变压器容量、变压器数量及变压器型号（S7系 列、S9系列、Sll系列等）上。
[0058] 对相同的负荷，存在使变压器损耗最小的变压器容量，偏离这一容量时变压器损 耗将增大。对同一回IOkV线路，变压器数量影响损耗。
[0059] 变压器损耗占线损比重较大，应重点进行考虑变压器的总容量和数量，比如10台 3〇810-500的负载率30%变压器，计算如下：
[0060] 计算最小损耗时，用目前SCBlO型中最大容量型号SCB10-2500等效代替，等效为 负载率30 %的SCB10-2500变压器10*500/2500 = 2台。然后计算这2台负载率30 %的 SCB10-2500变压器损耗最为最小损耗。
[0061] 计算最大损耗时，用目前SCBlO型中最小容量型号SCB10-250等效代替：等效为 负载率是30%的SCB10-250台数是10*500/250 = 20台，然后计算然后计算这2台负载率 30%的SCB10-250变压器损耗最为最大损耗。
[0062] 2.线路对IOkV网络损耗影响
[0063] 线路的导线型号、线路长度、敷设方式、导线排列方式甚至接地方式等均对损耗有 影响。
[0064] 导线截面增大时，电阻减少，将导致损耗下降；反之，导线截面减小时，电阻增大， 将导致损耗上升。
[0065] 线路长度增大时，电阻增加，将导致损耗上升；反之，线路长度减小时，电阻减少， 将导致损耗下降。
[0066] 导线敷设方式、导线排列方式（水平排列、垂直排列、三角排列及线间距离）影响 了线路参数（导纳、电容、电抗），从而影响到线路损耗。
[0067] 实际中，导线敷设方式、导线排列方式及接地方式对线损影响较小，应重点考虑导 线型号和线路长度对线损的影响。
[0068] 3.无功补偿对IOkV网络损耗的影响
[0069] 无功补偿主要通过补偿容量、补偿方式及补偿装置分布影响线损。
[0070] 无功装置容量配置不同时，电网电流将有所不同，从而影响线损；不同的补偿方式 也影响线损。目前无功补偿方式大致分为固定补偿和自动补偿。固定补偿相当于改变电网 电流的大小数值是稳定的，而自动补偿相当于对不同的负荷所改变的电网电流大小是不同 的，从而影响线损。另外，无功补偿装置的分布也对线损有影响。以低压补偿为例，当仅在 配电变压器低压侧安装无功补偿装置时，并不影响低压线路的电流，仅对配电变压器以上 系统产生影响；而当在用户侧安装无功补偿装置时，则可降低低压线路的电流，对配电变压 器以上系统也同样产生影响，从而对线损产生影响。
[0071] 通过以上的分析可知，无功补偿通过影响无功在电网的传送，改变了电网电流，而 线损与电流的平方成正比，从而无功补偿对线损产生较大影响，因此，应从线路电流的角度 考虑无功装置对线损的影响。
[0072] 4.其他设备对IOkV网络损耗的影响
[0073] 线路广泛使用的铁制或铝制金属附件、开关、自动化设施以及计量设备等由于其 型号不同也会对线损产生影响，例如机械表损耗每月可达lkWh，电子表损耗是机械表的一 半甚至更小。但是，对用户用电电量较大的区域而言，以上因素对线损的影响较小，可以不 予考虑。
[0074] 二：电网技术因素
[0075] 1、调压技术对IOkV网络损耗的影响
[0076] 电网在运行中，电压并不是稳定不变，而是随着负荷的变化而变化，调压技术可在 较小幅度内改变电网电压、使全网电压在允许范围内。电压的调压技术主要有变压器调压 (无激励调压、有载调压）和无功补偿。在负荷不变时，采用电压技术使电压升高，可减小电 流，使线路线损降低，而此时变压器的不变损耗将升高；使电压降低时则产生相反变化。
[0077] 因此，应从线路电流的角度考虑调压技术对IOkV网络损耗的影响。
[0078] 2、无功补偿技术对IOkV网络损耗的影响
[0079] 无功补偿是影响线损的重要因素，无功补偿技术对线损的影响体现在无功补偿装 置自动化水平上，如固定补偿、分组投切自动化补偿和动态自动补偿技术，改善线路电流， 对线损造成影响。因此，应从线路电流的角度考虑无功补偿技术对IOkV网络损耗的影响。
[0080] 三：负荷分布因素
[0081] 负荷大小和负荷分布均对线损有较大影响：在电压一定条件下，电网线路损耗功 率及变压器可变损耗功率与负荷平方成正比，负荷越大，损耗功率越大，在不同负荷水平下 有不同的功率损耗率；负荷分布不同，也对线损有影响。当负荷集中在供电线路末端时线损 最大，而集中在线路首端时线损最小，其它分布式条件下线损介于这两者之间。
[0082] 因此，应从线路电流的角度考虑负荷大小对线损的影响，并考虑七种负荷分布系 数（1、负荷均匀分布；2、负荷均匀递减分布；3、负荷均匀递增分布；4、负荷前半段均匀递 增、后半段均匀递减；5、负荷前半段均匀递减、后半段均匀递增；6、负荷沿线先均匀递增、 后均匀递减；7、负荷沿线先均匀递减、后均匀递增）对线损的影响。
[0083] 四：环境因素
[0084] 气象条件的变化，一方面将导致电网参数的变化，从而引起线损变化。如温度升 高，将导致电阻增加；湿度增大，将导致漏抗变小；阴雨天气将使土壤电阻率