摘要 ：低壓電網(wǎng)的特點(diǎn)是三相制結(jié)構(gòu)和兩相制結(jié)構(gòu)并存，這是低壓電網(wǎng)負(fù)載不平衡的根源之一。文章根據(jù)低壓電網(wǎng)的電氣量特點(diǎn)，提出基于電阻熱效應(yīng)的分相電流分布計(jì)算方法，并在此基礎(chǔ)上形成低壓電網(wǎng)的線損合成。文章還以具體村莊級(jí)網(wǎng)絡(luò)為例，以線損分析為手段，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接線相別層面的優(yōu)化，并給出數(shù)據(jù)比對(duì)。結(jié)果表明，文章提出的方法對(duì)于低壓電網(wǎng)的供電優(yōu)化具有一定的輔助決策意義。

關(guān)鍵詞：低壓配網(wǎng)；線損計(jì)算；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化；負(fù)荷不平衡

電流傳輸?shù)倪^程實(shí)質(zhì)是能量傳輸?shù)倪^程，由于電阻元件(如線路電阻)和磁阻元件(如變壓器鐵芯)的存在，使得上述過程的進(jìn)行總伴隨一定的能量損失。工程計(jì)算中，電力損耗一般按電壓等級(jí)來區(qū)分。

對(duì)于低壓電網(wǎng)來說，其損耗顯然不包含帶磁阻特性的10/0.38的變壓器損耗，而主要由帶電阻特性的線路損耗構(gòu)成。由于低壓電網(wǎng)電壓低、電流大、線徑小，因此其“自然”線損不容小覷。另外，低壓電網(wǎng)的三相四線制結(jié)構(gòu)容易造成“人為”負(fù)載不均衡，這也是低壓電網(wǎng)線損的一大來源[1]。

在節(jié)能減排的新時(shí)期，我們尤其要精確掌握低壓電網(wǎng)的線損情況，并據(jù)此調(diào)整網(wǎng)絡(luò)接線，使降損挖潛工作不斷推向前進(jìn)。

1線損計(jì)算一直是供電企業(yè)的生產(chǎn)、營銷等管理部門的重要日常工作。就線損計(jì)算來說，常用的方法有基于靜態(tài)電力系統(tǒng)的經(jīng)典方法(如電壓損失法、等值電阻法)、改進(jìn)前推回代法、改進(jìn)迭代法等[2]。

低壓電網(wǎng)電壓低、導(dǎo)線細(xì)，因此沒有電暈現(xiàn)象，且相間藕合小(可忽略)，其線損計(jì)算可認(rèn)為主要是關(guān)于相線的電阻熱效應(yīng)方面。具體來說，就是建立包含電阻、電流兩個(gè)參量的線損模型，以想分量的形式進(jìn)行三相合成。

另外，因低壓電網(wǎng)存在中性線，所以需額外考慮中性線的線損。由于中線電流為三個(gè)相電流的矢量和，因此需同時(shí)考慮三相電流大小不平衡和相角不對(duì)稱，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行線損計(jì)算。

2低壓電網(wǎng)的線損計(jì)算分“相線”部分和“中線”部分，最后需綜合。

(1)模型假設(shè)任何模型都建立在一定的科學(xué)假設(shè)之上。

當(dāng)前低壓層面基本為單電源放射式結(jié)構(gòu)，對(duì)于本案，不妨設(shè)待計(jì)算網(wǎng)絡(luò)包含n個(gè)負(fù)荷點(diǎn)和m條線段，彼此不構(gòu)成環(huán)圈。另外，計(jì)算的前提是：

①已選定最具代表性的一天；

②n個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的有功電量和無功電量采集完成；

③整點(diǎn)相電流和功率因數(shù)(配變出口處)采集完成；

④各線電阻值(基頻)已知。

(2)相線的P、Q電流分布系數(shù)對(duì)于第k(k=1，2，…，m)條線的電流分布系數(shù)求取，以a相為例，有：

(1)式中：為待求網(wǎng)絡(luò)a相所有的P、Q之和，為其中線路k的P、Q。b、c相的計(jì)算與此完全類似，只需更改相關(guān)下標(biāo)即可。

(3)相線線損仍以第k條線路的a相為例，有：(2)其中，Ita為已采集到的典型日的整點(diǎn)時(shí)刻的配變出口電流：Rka為k線阻值(a相)，T為進(jìn)行線損統(tǒng)計(jì)時(shí)周期長(zhǎng)。

顯然，a相總線損為待求網(wǎng)絡(luò)的m條線總加：

(3)b、c相的計(jì)算類似，不再贅述。

(4)中線線損p style="text-indent:20.8pt;"> ①中線P、Q的不平衡I分布系數(shù)為：

其中的求取與上類似。

②第k段中線的線損其中，Rkn為k段中線阻值，。中線總線損只要將所有段中線相加即可。

(5)待求網(wǎng)絡(luò)總線損

3.1 計(jì)算參數(shù)準(zhǔn)備

以東部某村莊的單電源放射式低壓網(wǎng)絡(luò)為例，其參數(shù)羅列如表1所示。

另外，樹狀網(wǎng)絡(luò)的主線全部為JKLY-4*50型，共有6段，共計(jì)211米。JKLY-50、BLV-25的電阻率分別為0.661、1.2歐姆/公里[3]。D10負(fù)荷點(diǎn)的典型三相不平衡電流為8，7，8安培。

3.2線損計(jì)算及接線相別優(yōu)化

利用文章構(gòu)建的模型，對(duì)實(shí)例網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分相線損計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果作出針對(duì)性的負(fù)荷接線相別調(diào)整，相關(guān)優(yōu)化結(jié)果展示在表2中。

負(fù)荷點(diǎn)編號(hào)

負(fù)荷點(diǎn)接線相別調(diào)整情況

優(yōu)化前線損情況(kWh)

優(yōu)化后線損情況(kWh)

A相：0.362；B相：0.948；C相：1.074；三相：2.384；中線：0.556；總加：2.940

A相：0.401；B相：0.870；C相：1.011；三相：2.282；中線：0.312；總加：2.594

由表2看出，通過分相計(jì)算低壓網(wǎng)絡(luò)線損，找到需降損挖潛的相別并采取針對(duì)性的負(fù)載接線改變，將使網(wǎng)絡(luò)中各相電流的分布趨于明顯平衡，進(jìn)而促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)線損的綜合優(yōu)化(雖然實(shí)例中A相線損在優(yōu)化后有所上升，但B、C相獲得大幅較少，總的線損得到了綜合減少)。

文章以計(jì)算電流分布為前提，提出一種針對(duì)當(dāng)前農(nóng)網(wǎng)普遍存在的混合線制低壓網(wǎng)絡(luò)的線損計(jì)算方法。實(shí)例結(jié)果表明：文章構(gòu)建的方法是簡(jiǎn)捷實(shí)用的，且在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)方面具有一定的輔助決策作用，值得進(jìn)一步推廣。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳子浙.線損理論計(jì)算方法與降損增效技術(shù)措施分析[J].山東工業(yè)技術(shù). 2014,31(2):132-135.

[2] 杜冰焱.高壓專線客戶線損的改進(jìn)計(jì)算方法[J].浙江電力. 2014,36(2):226-228.