10 kV配电网线损理论计算模型探讨
阮永丽，彭辉，李彦杰，马钰林
【摘 要】摘要：根据影响10 kV配电网线损的九个因素，建立了七种典型负荷分布情况下的10 kV线路线损计算模型和配变损耗的理论计算模型，建立了10 kV配电网的线损理论计算方法，减轻了统计人员的工作量，准确掌握排除了运行管理因素以外10 kV配电网的线损范围，为判断配网损耗是否合理提供了参考依据，为超出线损范围的配电网线损的修正提供了数据支撑。 【期刊名称】云南电力技术 【年(卷),期】2015(000)006 【总页数】6
【关键词】配电网；理论线损；计算模型
0 前言
由于缺乏理论线损的计算依据和计算模型，电力企业要花费大量的人力物力进行线损统计工作，并以此判断线损是否合理，找出降低线损的方法，制定对应整改措施。以下探索10 kV配电网的线损理论计算方法，建立配电网理论线损计算模型，减轻统计人员的工作量，准确掌握排除了运行管理因素以外10 kV配电网的线损范围，为判断配网损耗是否合理提供参考依据，为超出线损范围的配电网线损的修正提供数据支撑。
1 研究思路
10 kV配电网的基本组成是10 kV馈线。馈线首端经过高压降压变压器或母线与电网相连，末端经低压降压变压器与用户相连。单条馈线内的负荷波动相对于一个地区的供电网来说可以忽略不计，故认为馈线根节点的电压是恒定的，
电压的大小由上级电网决定。给定馈线根节点的电压及沿线各负荷节点的负荷，则馈线的潮流分布就可完全确定。根据这一特点，10 kV配电网的线损计算以馈线为单位，这将提高计算速度。
由于每条馈线上包含有大量的配变电元件，在电能传输和能量转换过程中，当电流通过导线时会产生损耗，由于每个元件上的运行数据具有一定的随机特性，收集这些运行数据非常困难。为此，10 kV配电网理论线损计算方法就以尽量减少原始资料的收集范围，通过合理的简化和近似方法来计算配电网中各元件存在的电能损耗。影响10 kV配电网线损的9个因素中，配变容量组合情况和配变接入位置决定了变压器的损耗；主干线路电阻情况、主干线路长度、分支线路电阻情况、分支线路长度、主干线路电流、分支线路电流和线路负荷分布系数决定了10 kV线路的损耗。除了负荷分布系数外，其他影响线路线损的因素，一旦导线型号确定，线路长度确定，则相关数据就是固定值，故重点研究七种典型线路负荷分布情况下，负荷分布系数对10 kV线路的线损影响情况。 首先以10 kV线路和配变两个配电网基本元件为着眼点，根据主干线路电阻组合、主干线路长度、分支线路阻组合、分支线路长度、主干线路电流和分支线路电流搭建不同负荷分布类型的架空线路和电缆线路损耗计算模型；根据配变容量组合和配变接入位置搭建变压器铜损和铁损的计算模型；在此基础上最终得到10 kV配电网的理论线损计算模型。
2 线损等值理论计算模型
2.1 线损等值理论计算模型建立
假定10 kV架空线路出口电流相同、沿线额定电压相等、导体电阻率相同，找出7种典型负荷分布情况下的10 kV馈线负荷分布系数，建立7种典型负荷分
布情况下的10 kV馈线线损等值理论计算模型。其中，L是架空线路长度 (km)；p是负荷沿线均匀分布情况下，各负荷点三相功率 (即三相负荷密度)(kW/km)；p′是负荷沿线非均匀分布情况下，各负荷点功率 (即负荷密度)(kW/km)；Pi(i=1，2，…，7)是7种负荷分布对应的线路始端传输三相有功功率(kW)；Ii(i=1，2，…，7)是7种负荷分布对应的是沿线电流 (A)；U是沿线额定电压 (kV)；cosφ是功率因数；Psi(i=1，2，…，7)是7种负荷分布对应的是线路功率损失 (kW)；R是导线的电阻 (Ω)；r是单位长度电阻 (Ω/km)；Ksi(i=1，2，…，7)是7种负荷分布系数；I是线路出口单相电流有效值 (A)。 2.1.1 负荷沿线均匀分布
当0≤Lx＜L时，线路传输的有功功率以及线损表达式如下所示： 在Lx处，线路传输的有功功率是： 线路全长有功损耗是：
通过分析可知，负荷沿线均匀分布情况下，负荷分布系数Ks1取1。 2.1.2 负荷沿线分布均匀减少
当0≤Lx＜L时，线路传输的有功功率以及线损如下所示： 当Lx=0时，要有P2=P1，则需：
通过分析可知，负荷沿线分布均匀减少情况下，负荷分布系数Ks2取3/5。 2.1.3 负荷沿线分布均匀增加
当0≤Lx＜L时，线路传输的有功功率以及线损如下所示： 当Lx=0时，要使P3=P1(出口功率相同)，则需：
通过分析可知，负荷沿线分布均匀增加情况下，负荷分布系数Ks3取8/5。 2.1.4 负荷分布前半段增加、后半段减少
10 kV配电网线损理论计算模型探讨
