基于理論線損計算的結果數據質量評價方法研究

摘要：為了更好地為廣東電網各單位提供理論線損技術服務，減輕基層供電局工作人員的工作負擔，提出了一種基于理論線損計算的結果數據質量評價的方法。首先對線損計算管理的情況進行詳細描述，它包括了在線數據和離線數據，再分成四種情況進行線損計算。然后對結果數據校核進行說明，需校核分壓線損率、低壓損耗占比以及低壓網數據。該方法能減少處理線損理論計算結果的工作量，有效發揮電網線損理論計算的指導作用。

關鍵詞：理論線損計算;質量評價;結果數據校核

0? ? 引言

線損是電能從發電廠傳輸到用戶過程中，在輸電、變電、配電和用戶各環節所產生的電能損耗，主要包括技術線損和管理線損。其中技術線損是指經由輸變配售設施所產生的損耗，可通過理論計算來獲得，這也是給本文提供結果數據的過程。

目前，由于線損指標失真或人為操作結果，線損計算工作中的真實問題不易掌握，無法有效提高電網各部門之間的協作效率。而且信息系統的集成度水平和管理水平有待提高，導致數據存在冗余和偏差。因為缺乏統一的電量、線損統計與管理工具，基層人員需從多個系統中抽取數據并人工核對、填報，但手工計算工作量大、效率低。

隨著智能電網的快速發展，廣東電網規定需要對線損進行精益化管理，發揮電網線損理論計算的指導作用。為了更好地給廣東電網各單位提供理論線損技術服務，減輕基層供電局人員的工作負擔，有必要對線損系統進行升級改造，在原有廣東電網理論線損計算管理系統基礎上新增和完善各項應用功能，來提高理論線損計算工作效率。本文提出了一種基于理論線損計算的結果數據質量評價的方法，并從理論計算和結果校驗這兩部分出發對該方法進行了介紹。

1? ? 線損計算管理

線損計算管理包括對在線數據線損計算和離線數據線損計算的管理。它主要分為四種情況：主網線損計算、配網線損計算、低壓網線損計算、其他元件線損計算。

1.1? ? 主網線損計算

主網線損計算的方法非常多，本文考慮到數據采集等問題，主要完成基于平均電流的均方根電流算法的實用化，并爭取實現基于電力法的潮流計算方法的實用化，在線數據和離線數據所運用的都是這兩種方法。

1.1.1? ? 在線數據

首先對計算類型進行選擇，在線數據可分為代表日計算和代表月計算這兩種。然后再考慮選用日線損數據還是月線損數據進行主網線損計算。此處日線損計算和月線損計算都有主網均方根電流算法和潮流算法提供選擇。其中主網均方根電流算法能完成送電線路線損計算、主網二卷變線損計算、主網三卷變線損計算。

均方根電流算法能實現的三種計算都能計算相應的電能損耗以及線損率并能根據數據大小進行排序，還能給出每條電路的運行情況，實現選擇單項計算和全部計算的功能。

1.1.2? ? 離線數據

與運用在線數據進行線損做比較，離線數據月度范圍內變化不大，對數據的實效性要求不高，因此不區分日線損數據和月線損數據，可直接運用均方根電流法或BPA潮流算法進行主網線損計算。離線數據使用均方根電流算法能完成的計算類型以及實現的功能情況與在線數據的結果一致。

使用BPA潮流進行離線計算也能得到潮流損耗值，這里以直流線路實時潮流損耗計算結果和主變實時潮流損耗計算結果進行展示，具體如圖1所示。

1.2? ? 配網線損計算

1.2.1? ? 在線數據

運用在線數據進行配網線損計算的方法有很多種，本文考慮到數據采集等問題，主要采用等值電阻計算方法，并爭取實現均方根電流計算方法。

最開始需對計算類型進行選擇，有日計算和月計算兩種。然后再考慮選用日線損數據還是月線損數據進行配網線損計算，再運用等值電阻法計算得出結果。

各種配網算法的計算能實現選擇單項計算和全部計算的功能。其中基于配變容量的等值電阻法能展示有功電度、配變固定損耗、配變可變損耗、配變總損耗、配線損耗、電能損耗、線損率等有效信息。

1.2.2? ? 離線數據

運用離線數據進行配網線損計算的方法與在線數據有所區別，離線數據的算法包括配變容量等值電阻法和配變電量等值電阻法。

對比在線數據的計算流程，離線數據進行線損計算時則無需考慮計算類型，因此不區分日線損數據和月線損數據，可直接運用配變容量等值電阻法或配變電量等值電阻法進行配網線損計算。離線數據使用配變容量等值電阻法能完成的計算類型以及展示有效信息的情況與在線數據的結果一致。

使用配變電量等值電阻法則能展示線路名稱、有功電量、無功電量、最大電流、最小電流、最大負荷、最小負荷、歷時、環境溫度、所屬區縣、所屬地市等有效信息。

1.3? ? 低壓網線損計算

1.3.1? ? 在線數據

研究發現，使用在線數據進行低壓網線損計算的方法多種多樣，本文考慮到數據采集等問題，主要完成基于電表電量的等值電阻法的實用化，并爭取實現竹節法的實用化。

首先對計算類型進行選擇，有日計算和月計算兩種。然后再考慮選用日線損數據還是月線損數據進行低壓網線損計算。此處日線損計算和月線損計算的主流算法都是電壓損失法，且還有基于用戶電量的等值電阻法和竹節法提供選擇。

上述提到的兩種運用在線數據進行低壓網線損計算的方法目前都能夠實現，可執行單項計算和全部計算，并且提供計算初步匯總結果。

1.3.2? ? 離線數據

運用離線數據進行低壓網線損計算的方法與在線數據完全不同，離線數據的算法包括全臺區電壓損失法和典型臺區電壓損失法。

與在線數據的計算流程相比較，離線數據進行線損計算時無需考慮計算類型，因此不區分日線損數據和月線損數據，可直接運用全臺區電壓損失法或典型臺區電壓損失法進行低壓網線損計算。

低壓網線損計算的這兩種算法都可以展示低壓網名稱、有功電量、無功電量、電壓降、線路損耗、表計損耗、總損耗、線損率、評價、所屬縣區局、所屬地市局等有效信息。

1.4? ? 其他元件線損計算

其他元件包括電容器、電抗器、互感器、站用變、調相機，其他元件的計算法為常規計算方法。

1.4.1? ? 在線數據

首先對計算類型進行選擇，有日計算和月計算兩種。然后再考慮選用日線損數據還是月線損數據進行其他元件線損計算。此處日線損計算和月線損計算都是運用常規計算方法進行操作的。

現在能夠實現其他元件常規計算方法，可執行單項計算和全部計算，并且提供計算初步匯總結果。

1.4.2? ? 離線數據

與運用在線數據進行線損計算相比較，離線數據無需考慮計算類型，因此不區分日線損數據和月線損數據，可直接運用常規計算方法進行線損計算，也就是南方標準技術算法。

上述計算方法都可以展示設備名稱、數量、額定電壓、額定容量、電容介質、歷時、理論損耗電量等有效信息。

2? ? 結果數據校核

通過一系列線損計算后會得到結果數據，需要對這些數據進行校核。結果數據校核主頁面如圖2所示，頁面包括供電局信息，也提供生成結果數據、結果數據校驗、校核報告下載功能。

校核從分壓線損率、低壓損耗占比以及低壓網數據幾個方面進行。

2.1? ? 分壓線損率校核結果

當今各電廠企業之間分壓線損率的校核方法有兩種：

（1）觀察統計分壓線損率和理論分壓線損率對比的結果。因為具有管理損耗，統計分壓線損率一定大于理論分壓線損率，超出的數值越大，證明管理的水平越低。

（2）研究理論分壓線損率對比結果，這可以體現技術分壓線損的管理能力。但進行分壓線損理論計算，主要存在兩個問題：首先，采集整合大量的運行數據與結構參數工作量龐大，而且消耗大量的時間和人力物力。其次，被評價的電網是挑選同一日做負荷實測處理，帶有一定的偶然因素，實測日的電網運行方式、最高負荷、溫度等不一定都可以代表各自電網計算期的正常情況，只憑借理論計算結果去對比，所得到的準確率就會有所下降。

具體分壓線損率的合理分布情況可參照廣東電網理論線損結果數據合理分布區間，如表1所示。

2.2? ? 低壓損耗占比校核結果

目前，通過對電網低壓損耗的形成原理還有構成進行分析，可得知電網低壓損耗能夠分為以下幾部分：

（1）低壓電網中發電機組的鐵耗和銅耗，由機組自身運轉時所產生。

（2）低壓主干、支線損耗，低壓主干線、支線各段產生的功率損耗。

（3）低壓用戶環節損耗，用戶接入線產生的功率損耗。

但是在具體的電網工程中，得出的電網低壓損耗具體數值卻不是最重要的，更需要關注的是低壓損耗占比這個電氣參數。通過低壓損耗占比，能清晰觀察出系統的損耗情況。若是需要對低壓電網進行改造升級，不一定要追求滿足機組容量非常大這一目的，單純地以大替小，無法從根本上處理用電問題，還會加大此地區的低壓損耗，導致多余的電量被耗損掉，這與我國提出的“推進電網環保節能”的觀點相悖。

在對低壓電網進行建設和改造時，需特別注意按照負荷需求正確選擇配變容量、低壓導線型號，依據負荷發展走向允許相對超前，但不可以過度超前，以免發生設備輸出功率與用負荷不成比例的情況。具體的低壓損耗占比合理分布情況可參照廣東電網理論線損結果數據合理分布區間，如表2所示。

2.3? ? 低壓網數據校核結果

低壓電網中用電設備數量較多，且使用頻繁，相應的低壓線路也比較多，分布范圍很廣。雖然低壓網安全性和經濟效益高，但低壓線路的額定電壓較低，功率損耗和電壓損失都比較大。而且低壓電網是一個分布參數的網絡，電網源端特性也是時刻動態變化的，對于低壓網數據的采集和校核相對不易，未來期望能夠利用通信技術得到穩定的數據輸出。

低壓網穩定性不高，容易出現過載故障、漏電故障等問題，隨著電網的不斷改進和維護，低壓電網形成了較為合理的標準。具體低壓網數據合理分布情況可參照廣東電網理論線損結果數據合理分布區間，如表3所示。

3? ? 結語

本文提出了一種基于理論線損計算的結果數據質量評價的方法，此方法由廣東電網線損理論計算管理系統得以體現。此系統通過升級改造后，可以實現多種功能，本文著重描述線損理論計算和結果數據校驗這兩個功能。

研究表明，系統能夠根據正確的線損計算方式得出結果數據，再根據線損結果校驗標準對將要參與線損計算的主網、配網、低壓網及其他元件數據進行審核，生成校核報告。

采用本文提出的方法，能減少處理線損理論計算結果的工作量，減輕基層供電局工作人員的負擔，節省人力物力，有效發揮電網線損理論計算的指導作用，對支撐電力市場改革不斷深化起到一定的作用。

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收稿日期：2020-08-20

作者簡介：文錦霞（1985—），女，湖南衡陽人，工程師，研究方向：節能及線損管理。