低压线损及其计算方法的分析研究

向洋洋

(国网四川省电力公司绵阳供电公司，四川 绵阳 621000)

1 引言

随着我国改革开放进程的不断推进，国民经济有了大幅提升，随之也带动了我国的科技进步，而能源问题逐渐映入了学者们的眼帘，如何对能源进行合理高效的应用成为了当今世界的热点问题[1]。在诸多能源种类中，由于电能具有传输快、无污染等优点，广泛地应用在各行各业中，在我国的国民经济起到了巨大作用[2]。随着我国电力系统规模地不断扩展，输电线路基本已覆盖我国绝大部分疆域，其中配电线路更是纵横交错，遍布于我国各个地区[3]。然而，根据目前数据来看，低压配电线路产生的线损很大，因此电网也重点关注了配电线路的线损查找问题，图1为电力职工正在进行线损的排查。为保证输电线路运行的安全性及经济性，提升电力企业的生产效率，对低压线损进行分析及计算具有重要意义。为此，本文首先阐述了线损的概念及低压线损的产生因素，随后分析了低压线损的等值电阻法及前推回代潮流算法，并对这两种算法的优缺点进行了探讨。

图1 线损的排查

2 线损的相关概念

2.1 线损的定义及组成

线损是指输配电线路在运行时产生的损失，电能在经过导线时就会不可避免地产生损耗，尤其是经过大量的输送及分配，电能损失就会加大[4]。

线损的分类如图2所示，根据特点的不同可以将线损分为可变损耗、固定损耗及其他损耗。按照线损的种类可以分为管理线损、理论线损和统计线损[5]。

图2 线损的类型

其中可变损耗是指输配电线路中流通的电流在经过导线时所产生的损耗，是输配电线路无法避免的一种线损。当经过导线的电流越大，则产生的损耗也越大，可变损耗是产生线损的重要原因。同时，当电流在流经电力设备时，也会产生一定大小的可变损耗。

固定损耗也是输配电线路无法避免的一种损耗，固定损耗的大小与外加电压有关，与电流无关。当电网的电压波动不大时，可以认为其固定损耗也是稳定不变的。

其他损耗则是指在输配电线路进行电能的输送及分配时，除去线路自身的可变及固定损耗外的其他损耗。其他损耗的产生原因较为复杂，可能是人为，也可能漏电产生的，一般来说很难确定其原因。

管理线损是指由于电网的管理部分管控不严格等问题导致的线损，这种线损无法通过计算得出，也并无规律，只能通过大量的统计得到。

理论线损一般是指固定损耗及可变损耗之和，可以通过理论计算得到。理论线损一般与输配电线路的运行方式及电网的相关参数有关，可以通过科技的创新及完善使得理论线损降至最低。

统计线损即为电网的实际线损，一般是由上述管理线损及理论线损组成。

2.2 线损影响因素

线损在一定程度上影响了电网的可靠性及经济性，尤其是对于线损占比较大的低压配电网来说，明确其线损产生的原因显得尤为重要。一般来说，低压配电网线损的影响因素有供电方式的影响、低压线路接地的影响、三相不平衡的影响及其他因素的影响。下面将对上述影响因素进行详细阐述:

(1)供电方式的影响

对于不同的供电方式，线路产生线损大小也是不一样的。低压配电线路的供电方式分为单相供电及三相供电两种方式，由文献[6]的线损计算可得，在参数一定的情况下，单相供电方式产生的线损比三相供电方式的线损大，且通过计算可得，前者是后者的6倍。

(2)线路接地的影响

低压线路的中性点一般均为接地，如果此时发生了单相接地短路事故且并未及时解决，则会造成线损的逐渐增大。因此为避免线路接地的情况，应增大线路导线的绝缘性能，如若出现事故应及时解决。

(3)三相不平衡度的影响

一般来说，当线路正常运行时均表现为三相平衡状态，而当线路出现问题时，会导致线路出现三相不平衡的状况。根据研究表明，当线路为三相平衡状态，此时产生的线损为最小，而当线路表现为三相不平衡状态时，线损即会随之增大。

(4)其它原因对线损的影响

除了上述原因外，还要其它原因会对线路的线损造成影响，例如电力设备出现老化或者存在偷电情况，均会导致线损的增加。

3 低压线损计算方法

在了解线损的产生原因及影响因素的基础上，需要对线损的计算方法进行深入探讨。目前计算线损的常用方法为等值电阻法及前推回代潮流法，下面分别对这两种算法的计算原理进行分析，然后对两种算法的优缺点进行评价。

3.1 等值电阻法

运用等值电阻法计算线损时，需要网络结构及参数等原始数据，具体流程及步骤如图3所示。首先需要用户的用电量等参数计算出等值电阻的值，然后求解出线路首段的均电流，明确了负荷的形状系数后，根据经验值对损耗进行计算。

图3 等值电阻法的计算流程

3.2 前推回代潮流计算方法

前推回代法的基本计算思路为:首先根据基尔霍夫定律确定各个节点及支路的电流，然后确定出各个节点的电压，既可对潮流及线损进行计算。具体流程及步骤如图4所示。

图4 前推回代潮流法的计算流程

3.3 两种算法的优缺点

运用等值电阻法计算线损时，需要网络结构及参数等原始数据，且计算过程较为简单，得出的线损较为精确，但该方法在计算时进行了大量的假设，使得计算出的线损具有一定的局限性。而前推回代潮流算法的收敛速度较高，且计算过程并未做大量简化，因此计算结果较为可靠。

4 结论

为降低低压配电线路的线损，提升电网运行的可靠性及经济性，本文针对低压配电线路的线损展开了研究。本文首先阐述了线损的概念及低压线损的产生因素，随后分析了低压线损的等值电阻法及前推回代潮流算法，并对这两种算法的优缺点进行了探讨。本文研究成果对后续低压线损的研究提供了一定的理论依据。