农村低压配网理论线损计算及影响因素分析

杨秀民

摘要：在计算农村0.38kV低压配电网的理论线损的时候，很多因素都会对其准确程度造成影响，本文首先分析了与低压配电网理论线损计算有关的问题，并一一探讨了具体的计算方式，在此技术上对影响因素进行了深入分析。

关键词：弄寻电网；低压电网；理论线损

在计算农村0.38kV低压配电网的理论线损的时候，很多因素都会对其准确程度造成影响，一是复杂的结构，例如供电方式为多种线制、几种导线截面共同构成同一回主干线、变压器不处于负荷中心位置等，并且相关的线路参数和负荷资料往往不够全面、准确；二是三相负荷不平衡并且沿线负荷分布没有规律可言，难以准确的对因为不平衡造成的线损进行描述；三是计算方法自身有不足之处存在，不完全符合实际情况；四是计算公式中需要用到的关系数和参数获取难度大并且难以找到规律，影响其精准性。目前三相负荷不平衡是对配电网线损产生影响的一个重要因素，也是农村低压配电网存在问题中最常见的一种，要对电网的理论线损进行准确而详细的计算，就必须重点思考三相负荷不平衡带来的影响，通过其类型的归纳来将三相负荷不平衡情况下的理论损耗计算出来。

1计算低压配电网理论线损的相关问题

1.1原始数据的准确和真实程度

农村的电网线路结构比较复杂，并且不断的改造这些线路，供电部门往往不能提供非常准确的线路结构图和相关资料，影响了理论线损计算的有效要求，所以在针对农网低压配电网计算其理论线损的时候，需要结合实际走访工作，将线路结构准确的记录下来，打下良好的基础然后才能保证理论线损计算的可靠性。

1.2选取代表日，收集运行数据

农村用户在用电的时候会有比较大的用电数量变化，负荷的谷峰值和季节之间的关联比较明显，在使用等值电阻法进行计算的时候负荷形状系数就会随之而变大，会影响到理论线损值，所以采集数据的代表日要恰当选择，在选择的时候需要遵循以下几个原则：首先是选择的代表日不能是节假日，供电量和计算器的日平均供电量要基本相似；其二是代表日要选择气候正常的日期，气温和计算期的平均气温接近；其三是需要将代表日的负荷情况完整的记录下来，然后选择每小时整点的一系列数据包括电压、电流、有功和无功电压等；其四是选择代表日的时候要将农网负荷变化的特点考虑进去。

1.3合理的进行计算方法的选择

农村低压配电网具有很多的支路和节点，导线的种类非常繁杂并且负荷方面没有什么规律，在进行理论计算的时候需要从多方面的因素出发考虑，在选择计算理论线损的方法的时候一定要根据实际情况来进行。

2对低压配电网网理论线损进行计算的几种方法

2.1等值电阻法

这种方法的思路如下：假设在低压配电线路的一头有一个等值的线路电阻Req，电流在通过了线路首端的时候会有损耗在等值电阻上产生，同时线路各段也会有分段电流产生，在其通过相应的分段电阻的时候也会有损耗产生，这些分段损耗的总和应该与整体的损耗相等。

该方法中可以通过电能表的读数来计算出线路首段的平均负荷电流，作为计算参数的电量比较容易并且精准程度也比较高，难点在于计算形状系数k，k的大小受到直线变化的持续负荷曲线的影响，当负荷曲线出现了变化的时候形状系数会随之改变，所以计算k值的事要需要采集大量的电网运行数据。

2.2均方根电流法

均方根电流法是一种比较常见的对配电网线损进行计算的方法，它的原理是线路上有负荷均方根电流所以有电能的消耗，这个电能与同一时期中线路上实际负荷所消耗的电能是相等的。

式中Iif表示的为线路首端的日均方根电流，单位为A，R表示原件电阻，单位为Ω，T表示线路的运行时间，单位为小时。

均方根电流法的优点在于方法简单，电能损耗的计算只需要计算出均方根电流就可以实现了，而均方根电流的计算依据则是代表日每小时的整点负荷电流，这种计算方法的适用情况是供电比较平衡并且没有明显谷峰差的配电网。但是也有三点局限性，分别是（1）台区代表日的线损率不能完全的将台区长时间的线损率反映出来；（2）计算干线或者直线的均方根电流的时候，没有将不同段线路上不同的负荷曲线形状和功率因数之间的区别考虑进去，而是直接通过加减负荷均方根电流代数的方法计算，如果支路比较多的话也会影响计算结果的准确性；（3）因为一般情况下变压器容量会大大超过实际的负荷量，所以计算均方根电流的时候如果使用变压器容量进行，与实际的负荷情况是有出入的。

2.3最大负荷电流法

最大电流法又称为耗损因数法，将最大电流和均方根电流之间的等效关系利用起来，从而计算线损，计算公式如下：

其中F代表的是负荷损耗系数，Izd代表的是一日之内负荷最大电流，单位为A。

计算损耗因数的公式如下：

公式中Ipj为代表日当天的电流平均值，单位为A，已知负荷率为f，那么可以计算出一般配电网的F值为：

该方法的优势在于计算电能损耗只需要有代表日电流的最大值和平均值等数据就可以进行，但是F的值在不同的负荷曲线、负荷特性和网络结构下是不同的，所以F值的计算必须从负荷曲线的实际情况出发。并且最大电流法的计算基礎是三相负荷平衡，所以针对低压配电网来说它的计算精度与计算要求是不向满足的。

2.4潮流法

潮流法是对配电网理论线损进行计算的方法中精度比较高的一种，其基本单元是馈线，计算出电力系统中的状态变量，也就是每一条母线在馈线上的电压或者功率。潮流法具有良好的计算精度，但是需要收集大量配电网相关的数据资料，很多方面的因素都会导致潮流法无法使用，例如没有收集完全表记或者运行参数、整理运行数据以及结构参数比较困难、网络中有太多的节点数和电气元件等，所以如果是具有繁杂的元件、节点数并且结构非常复杂的农网低压配电网，潮流法是不适合使用的。

3三相不平衡为计算带来的影响

公式（1）为等值电阻法的计算公式，但是并没有将理论线损受到的三相负荷不平衡的影响考虑进去，实际情况中农村低压配网中具有比较大的三相不平衡程度，在不同的时段各项不平衡度甚至会出现变化，对三相负荷电流不平衡度进行定义的公式如下：

公式中Ipjh为Iah、Ibh与Ich之和除以3，Iah、Ibh与Ich分别是代表日每个小时的三相电流，而各代表日平均三相电流不平衡度值为

在实际工作中于当地的三相负荷曲线图相结合进行补平衡类型的确定，不平衡以后的线损可以看做是平衡线损与增量系数的乘积，也就是7）。在应用公式（7）的时候有两个问题存在，一是因为很难确定农网某台区的三相负荷不平衡属于哪种类型的情况，所以在计算理论线损的时候使用某段时间内计入三相负荷不平衡的K1也就是线损增量，与实际情况不相符合；二是式（7）获得的结果还可能小于式（1），也就是说将三相负荷不平衡考虑进去以后的理论线损还要比三相负荷平衡时的理论线损还小，造成这种情况的原因是“3×K1<3.5”，所以三相平衡时候的理论线损还要比三相不平衡时的理论线损要高。

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