汪晶    谭清岩   叶君玲

国网马鞍山供电公司 安徽马鞍山  243000

摘要：本文提出的线损精益化管理方法研究是从调度自动化系统、配电自动化系统、生产和营销MIS系统、远程抄表系统、负荷控制系统等多个系统中提取信息，以供电量、售电量或负荷等数据为基础，进行组织和分析，实现线损统计分析、理论线损计算、线损比对、降损分析、形成报表等多功能的线损管理系统。通过理论线损与统计线损相比对，鉴定网络结构和运行方式的合理性和供电管理的科学性，找出计量装置、设备性能、用电管理、运行方式、理论计算、抄收统计等方面的问题，从而提供科学的降损方法，使分析和辅助决策能力得到根本性的改善，提高企业经济效益。

关键词：线损精益化,在线分析,四分系统 

 

一、引言

电力电网电能损耗（简称线损）是国家考核电力部门的一项重要经济指标，也是表征电力系统规划设计水平、生产水平和经营管理水平的一项综合性技术经济指标。电力网在输送电能时产生的电能损耗直接影响电力的使用效率和经济效益。随着电力体制改革的日益深化，降低线损越发显现出重要性，本着“技术线损最优化、管理线损最小化”的降损理念，使专业管理由粗放型转向科学、规范的良性循环，从而降低供电成本，提高供电企业经济效益，开发一套集理论线损计算、统计线损计算与降损决策支持的综合系统是当务之急。

二、管理方法研究的前提

1.线损管理现状

在线损综合管理分析方面，我国起步较早，取得了许多成果。但是由于时代的变化、科学技术的发展、新技术新设备层出不穷，线损的综合管理长期滞后于电力行业的发展，已经成为影响企业经济效益的重要瓶颈之一。近年来，电力企业已经普遍关注到这一点，对线损的综合分析管理也逐渐重视起来。

但是，从国内外研究现状可知，目前对线损的管理往往是独立的，即理论线损与统计线损单独计算，不能进行对比分析；计算的覆盖面低、分析的覆盖面低；由于不能进行理论与统计的对比分析，使得计算的结果对决策层解决电网实际问题不能提供技术层面的支撑等。因此亟须开发一套能够真正切合实际、符合电力企业需要的线损综合分析管理系统。

2.线损管理工作存在的局限性

目前，线损管理工作方面还存在一些局限性。线损统计仍采用手工录入方式，可能造成误差；与线损统计相关的供电量、售电量存在于调度MIS系统、负控系统、营销系统等多个系统中，且这些系统相互孤立，形成多个信息孤岛；由于线损分析需要在众多复杂的数据中提取有用数据，并进行加工，一方面是难度大、费时、费力，另一方面加工手段欠缺，多数通过Excel工具完成，造成线损分析不及时、不准确；现有的线损管理方法不能实时跟踪、分析线路的线损、趋势，不能进行统计线损与理论线损的比对，不能进行比对结果的分析及预判。

三、研究方法的理论和实践依据

1.配网线损计算原理

配电网节点多、分支线多、元件也多，且多数元件不具备测录运行参数的条件。在满足实际工程计算精度的前提下，一般采用等值电阻法进行计算。

等值电阻法的基本思想是：整个配网的总均方根电流流过等值电阻 所产生的损耗，等于配网内全部配线可变损耗和全部配变负载损耗的总和，即：

         （3-1）

其中： 为配线等值电阻， ；

 为配变等值电阻， 。

 

图1  配网等值电阻原理图

整个配网的电能损耗为：   (3-2)

其中： 为第i台配变的空损，MW

 为全网配变数目

 为配网首端总均方根电流，kA

 为配网运行时间，h。

配网等值电阻法又分为基于配变容量的等值电阻法和基于配变电量的等值电阻法。

当采用等值电阻法计算配网电能损耗时，需要采集的运行数据见表：

                                      表1   计算配网电能损耗需要采集的运行数据

计算方法 需要采集的运行数据

基于配变容量的等值电阻法 （1）配网拓扑结构。

（2）配网首端总有功电量（MWh）和无功电量（Mvarh）。

（3）配网首端最大电流和最小电流（kA）。

（4）环境温度（0C）。

（5）如果含小水电或小火电机组，需要采集其有功电量（MWh）和无功电量（Mvarh）。

基于配变电量的等值电阻法 除需要采集基于配变容量的等值电阻法的所有数据外，还需要采集计算时段内所有配变低压侧的有功电量（MWh）和无功电量（Mvarh）。

2.输电网理论线损在线计算系统

输电网理论线损在线计算系统采用符合行业标准的先进算法（潮流算法）进行。

电力网络的数序模型采用如下的节点电压方程：

       (3-3)

其展开式分别为

         (3-4)

式中， 、 分别为节点导纳矩阵及其相对应的元素； 、 分别为节点净注入电流列向量及其相对应的元素； 、 分别为节点电压列向量及其相对应的元素； 为电力系统节点数。

节点电流可用节点功率表示为

         (3-5)

将上式代入（3-4）得到：

      (3-6)

将这个复数方程实虚部分开，可得两个实数方程。根据节点电压采用的坐标形式不同，实虚部分开后得到的潮流方程也就有两种形式，即直角坐标形式和极坐标形式。在此我们采用直角坐标形式。

将各节点的电压相量表示为直角坐标的形式

       (3-7)

则式（3-7）经实虚部分开得到

      (3-8)

“ ”表示与节点i关联的节点j。

对于PQ节点，已知节点功率 、 ，则对应的方程为：

   (3-9)

对于PV节点，已知节点功率 、 ，则对应的方程为

  (3-10)

对于n节点的系统，共有 个方程。

潮流计算问题就是求解式（3-9）～（3-10）的非线性方程组的问题。有许多求解方法，我们采用牛顿－拉夫逊法。

四、预期目标

系统采用全新的设计理念，将技术的先进性、实用性紧密结合起来。通过与数据源系统的对接，以采集到的实时数据为基础，经过组织和分析，最终实现统计与理论线损在线计算结果的多元化输出，如分片、分组、分层、分压、分线、分台乃至分元件等的结果输出，并形成多种对比分析结果，由系统提供专家建议，充分的满足电力企业对线损管理的需要，系统业务流程清晰、分析功能强大、使用便捷。

系统遵循国网SG186工程的要求，采用开放性设计，提升数据的使用率。采用开放的软硬件平台、开放的大型数据库和编程语言、开放的整体构架，故系统易于扩充，与其它相关信息系统可实现无缝连接。

结束语

通过对线损精益化管理方法研究，通过理论线损与统计线损相比对，鉴定网络结构和运行方式的合理性和供电管理的科学性，找出计量装置、设备性能、用电管理、运行方式、理论计算、抄收统计等方面的问题，从而找到科学的降损方法，使分析和辅助决策能力得到根本性的改善，提高企业经济效益。

参考文献

1.虞中年，陈星莺，刘昊.电力网电能损耗.中国电力出版社.2000

2.牛迎水.电力网降损节能技术应用与案例分析[M].北京：中国电力出版社，2012

3.廖学奇.配电网经济运行及降损效果分析[J].中国电力，1998,31（9）：47-50

4.吕志民.供电系统线损精益化管理系统的研究[J].电力信息与通信技术，2014,12（1）：73-77

5.宋佳滨，陈旭.低压台区线损精细化基础数据系统研究[J].华东电力，2014,03：1687-1690

6.顾婷.供电系统线损精益化管理系统的探析[J].华东科技：学术版，2015,02:118-119

7.魏雯雯.实时线损管理系统的设计与应用[J].华北电力大学，2013,31:26-27

作者简介：

汪晶（1985-），女，湖北宜昌人，硕士，工程师，主要从事线损、无功电压、电能质量管理方面工作。