配電損耗

配電損耗一般是指變電站或者是配電站因為工作中的配電原因而不得不損耗的電能。包括變壓器的損耗，母線以及各連線點的阻抗以及電磁輻射等因素所產生的損耗。配電網中設備引起的損耗。

基本介紹

• 中文名：配電損耗
• 外文名：Distribution loss
• 學科：電力術語

簡介

配電網理論線損計算方法從二十世紀三十年代就有國外學者開始研究，研究電能在配電網絡傳輸的過程中產生的損耗量，分析各元件產生電能損耗的原理，建立數學模型。隨著計算機技術的快速發展，以計算機為輔助工具，加速各種計算方法的研究和發展，計算精度逐步提高，逐步套用於工程實際。到二十世紀後期，各種配電網理論線損計算方法已經成熟，開始廣泛套用於各級配電網理論線損計算實際工作中，取得了很好的效果。隨著配電網系統的迅速發展，配電網路結構更加趨於複雜化，為配電網理論線損計算增加了難度；配電網自動化系統逐步套用，加強配電網的監控，各種數據採集變得容易，為配電網理論線損計算提供豐富的運行數據資料，正是由於以上兩個方面，需要研究新的更加適合於配電網實際情況的理論線損計算方法，從而推動計算方法研究不斷深入。

國內外發表的配電網理論線損計算方法的文獻很多，其採用的計算方法和計算結果的精度也各有不同，綜合起來主要有以下幾種類型。

配電損耗是綜合反映電力網規劃設計、生產運行和經營管理水平的主要經濟技術指標。降低配電損耗，可以減少電能傳輸能耗，提高電力供應能力，增加供電企業經濟效益。研究配電網理論線損計算方法有很重要的理論與實際意義。本文闡述了進行配電網線損計算的意義和線損的基本概念，在理論研究方面，本文通過對幾種常用配電網線損計算方法的分析比較，主要採用改進等值電阻法進行配電網線損計算，目的是為了降低配電網電能損耗、加強電網的經濟運行。

計算方法：配電損耗的計算方法主要是插值法，即將電源端的總輸入電量減去所有輸出端的輸出電量之和得到。

產生的主要因素：主要是由變壓器的銅損和鐵損，另外各種電氣設備在運行中無法避免的會產生各種發熱等損耗以及環網及線路中所產生的電磁場消耗。

配電線路損耗計算方法

傳統計算方法

傳統的配電網理論線損計算方法，主要分為兩類，一類是依據網路主要損耗元件的物理特徵建立的各種等值模型算法；一類是根據饋線數據建立的各種統計模型。傳統等值模型計算方法中按計算精度又分為兩類，一類是計算精度較低的簡化近似法；一類是計算精度高的精確計算方法。10kV配電網等值模型計算方法如均方根電流法、平均電流法(形狀係數法)、最大電流法(損耗因數法)、最大負荷損耗小時法、等值電阻法等，

低壓配電網等值模型計算方法如等值電阻法、電壓損失法、台區損失率法等，這類方法是典型的傳統等值模型計算方法中比較粗略的簡化近似法，計算精度不高，不便於降損分析，但由於需要的數據資料少，計算方法簡單，便於計算機編程，計算精度能夠滿足工程要求，所以在實際工程中廣泛套用；潮流法是典型的傳統等值模型計算方法中計算精度高的精確計算方法，計算精度高，能夠精確計算配電網理論線損，但由於配電網結果複雜，表計不全，運行參數無法全部收集，或者網路的元件和節點數太多，運行數據和結構參數的收集、整理很困難等因素，無法採用潮流方法，所以在實際工程中很少套用。機率統計模型是一種統計模型，分為配電線路機率統計模型和配電變壓器機率統計模型，是一種簡化計算模型，需要的數據資料少，在計算配電線路和配電變壓器等值電阻方面，只需要配電變壓器容量、數量等較少參數就可以計算，這種計算方法是基於機率統計的基礎上，因此計算精度低，很少在實際工程中套用。

新方法

潮流改進算法 對配電網理論線損計算，在對精度要求較高的場合下，多彩用潮流計算的方法，提高計算精度。傳統的潮流計算方法有牛頓法、PQ分解法、等效節點功率法、損耗累加法等，由於配電網網路結構複雜、負荷節點數量多、運行數據收集不全、數據整理困難等因素，傳統的潮流法很難採用。
基於這種情況，部分學者對潮流算法中的部分算法進行了深入研究並加以改進，形成新的算法，主要有改進疊代法、前推回推區間疊代法、匹配潮流法等。

疊代法是一種非線性方程組求解方法，將其套用於潮流法，求解潮流方程，在求解過程中，在初始條件參數基礎上，經過多次疊代，達到收斂條件，停止疊代。改進疊代法和前推回推區間疊代法是對常規疊代法進行改進。

改進疊代法根據配電網得實際情況和網路特點，充分利用現有運行參數，將數據結構中的鍊表技術和“前推回代”潮流算法結合起來，運用於配電網理論線損計算。這種算法重要特徵是引入鍊表技術－“節點雙親孩子兄弟鍊表”，是根據網路中節點與支路得關聯關係，由動態指針將網路中得各節點連結起來而形成鍊表。以此鍊表為基礎，由“前推回代”潮流算法求得配電網潮流分布，進而求得線損及其分布。此算法在處理負荷時依然使用《電力網電能損耗計算導則》中的簡化方法處理，影響計算精度。

前推回推區間疊代法是建立在數據區間概念基礎之上。數據區間是屬於數學範疇，用來求解問題的未知解所在的範圍或求取區間解。在實際工程中，當一個問題的原始數據不能精確地被知道，而只知其包含在給定的界限範圍內，或者原始數據本身就是一個區間而非某個點值時，就可以用這一方法求解。傳統的疊代法屬於點疊代法，如牛頓法，負荷和其它參數是用一個數值，而不是用一個數值的範圍即區間來表示，求解都是系統的瞬時狀態，不符合實際。前推回推區間疊代法正是使用負荷和參數變化區間來表示，不但可以處理具有不確定性的點信息，而且可以方便地求解給定時間段上系統狀態量的變化範圍，從而能更全面真實地反映系統的狀態。但這種計算方法在負荷處理上，採用區間方法定量描述缺乏量測的負荷變化，只利用變壓器容量信息，並沒有考慮實際配電網中的少數自動化量測信息及典型用戶的變化規律，使得計算的理論線損結果的有效性和合理性不夠充分。

匹配潮流法是以潮流法為基礎，以配電網自動化系統採集數據為前提進行理論線損計算的。匹配潮流法主要是如何確定配電網各節點負荷功率。在獲取節點負荷功率後，在求解潮流時，用線路量測冗餘信息來修正配電網節點負荷，從而使潮流解更趨於合理，收斂性好，數值穩定性好，計算效率高(陳得治等，2005)。匹配潮流法將配電網理論線損計算範圍擴展到支路損耗，而不向其他計算方法是將整體饋線作為計算對象，有利於幫助運行人員考察配電網局部理論線損值及變化情況，制定降損措施。該方法很好地考慮了配電網的實際情況，有普遍性，適合城市配電網結構，但在配電網節點負荷功率獲取方面，一是依賴配電網自動化系統的實時量測信息，條件苛刻，二是對於沒有實時量測信息的配電網節點負荷功率，則節點負荷功率的獲取依然採用傳統的方法，仍需要進一步研究。

影響因素

開展配電網理論線損計算，可以最佳化電網結構、調度運行方式和降損分析、提高經濟效益等。在實際工作中，供電企業追求計算速度快、計算結果精度高的配電網理論線損計算方法，但影響配電網理論線損計算精度的因素較多，比較複雜、多樣，例如原始數據的準確性、數學模型的準確性和數學方法的精確性等因素，其中原始數據的準確性占絕對主要地位。但由於配電網實際情況，要準確計算出配電網理論線損，需要考慮這些因素的影響。當然，在這些影響因素中，有些影響較大，有些影響較小。因此，在配電網理論線損計算研究中，在保證一定精度要求的條件下，為使研究問題的方便，往往只計及主要因素，忽略次要因素。

除了上述的影響因素之外，人為差錯、採用的測量儀表和計算工具計算精確性等因素也都對配電網理論線損計算的精度產生影響。對於這些影響因素，有些在計算模型中無法考慮其影響，需要制定標準及根據實際情況予以考慮。

總之，配電網理論線損計算精度的高低，是各種因素共同作用的結果。只有正確地分析影響配電網理論線損計算的各種因素，才能做到合理、準確、科學。