【正文】 優(yōu)點(diǎn)是：能提供可變動(dòng)的容性和感性無(wú)功功率，能平滑控制動(dòng)態(tài)無(wú)功功率，由于裝置本身所擁有的快速響應(yīng)性能，裝在配電網(wǎng)上可以用于抑制沖擊負(fù)荷引起的電壓閃變，減少配電網(wǎng)對(duì)通信線的干擾。其缺點(diǎn)是：不能連續(xù)調(diào)節(jié)，負(fù)荷的調(diào)節(jié)特性較差，對(duì)系統(tǒng)中的高次諧波有放大現(xiàn)象，諧波電流過(guò)大時(shí)，可能引起爆炸。無(wú)功補(bǔ)償方式按安裝地點(diǎn)主要分為： l) 用戶端隨機(jī)補(bǔ)償 電容器隨設(shè)備一起投退，補(bǔ)償設(shè)備的固定無(wú) 功損耗。 表 51 各種補(bǔ)償方式對(duì)比表 補(bǔ)償方式 高壓補(bǔ)償 低壓補(bǔ)償 變電站集中 線路分散 低壓集中 隨機(jī)補(bǔ)償 補(bǔ)償對(duì)象 變電站無(wú)功需求 線路無(wú)功基荷 配變無(wú)功需求 用戶無(wú)功需求 降損范圍 變電站主變及輸電網(wǎng) 10kV線路及輸電網(wǎng) 配變及輸配電網(wǎng) 整個(gè)電網(wǎng) 改善電壓效果 較好 較好 較好 最好 單位投資 較大 較小 較大 較小 設(shè)備利用率 較高 很高 較高 較低 安裝維護(hù) 較好 一般 一般 較好 方便程度 無(wú)功補(bǔ)償方 式對(duì)線損的影響： cP CQ?? (510) 其中： C 為無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量 (kW/kVar)； cQ 為補(bǔ)償容量。 4) 根據(jù)無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量確定補(bǔ)償容量 無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量是指增加每千乏無(wú)功功率所減少有功損耗的平均值，采用無(wú)功當(dāng)量確定補(bǔ)償容量： 312 22 10cP c PPCRQU ??? ? ?? ? ? (517) 其中， Q 為補(bǔ)償前的無(wú)功功率； cQ 為無(wú)功補(bǔ)償容量； 1P? 和 2P? 分別為補(bǔ)償前后的有功損耗； R 為相線電阻； PC 越大則補(bǔ)償效果越好。 線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是 指在現(xiàn)有的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和布局下，一方面把用電負(fù)荷組織好，調(diào)整得盡量合理，以期線路及設(shè)備運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，所輸送的負(fù)荷也盡量合理；另一方面，通過(guò)一定途徑，按季節(jié)調(diào)節(jié)電網(wǎng)運(yùn)行電壓水平，也使其接近或達(dá)到合理值。 ? ?12cQ P tg tg???? (515) 3) 從提高運(yùn)行電壓的需要來(lái)確定補(bǔ)償容量 在配電線路末端，特別是重負(fù)荷、細(xì)導(dǎo)線的線路，運(yùn)行電壓較低加裝補(bǔ)償電容后，可以提高運(yùn)行電壓。采用自動(dòng)投切裝置，以便在輕負(fù)荷時(shí)，電壓不至于升的過(guò)高。 盡管上面介紹了多種無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，但考慮到成本、運(yùn)行及維護(hù)等多方面因素，在電網(wǎng)中主要應(yīng)用的依然是電容器補(bǔ)償，并且以并聯(lián)電容器為主。通常小容量的、分散的或用戶的無(wú)功補(bǔ)償采用電容器，而大容量的、系統(tǒng)中樞點(diǎn)的無(wú)功補(bǔ)償則采用調(diào)相機(jī)或兼用調(diào)相機(jī)和電容器。其缺點(diǎn)是：設(shè)備投資高，啟動(dòng)、運(yùn)行、維修復(fù)雜，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)響應(yīng)慢，不適應(yīng)太大或太小的補(bǔ)償，只能用于三相平衡的補(bǔ)償。補(bǔ)償?shù)眠^(guò)高， 因投資高而不經(jīng)濟(jì)，過(guò)補(bǔ)償反而又使線損增加；補(bǔ)償?shù)眠^(guò)低又會(huì)達(dá)不到降低線損的目的，對(duì)于參與利率考核的用電戶，由于利率電費(fèi)的增加也不經(jīng)濟(jì)。 3) 配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償既要滿足全網(wǎng)總的無(wú)功電力平衡，又要滿足分線、分站的無(wú)功電力平衡，盡可能地使長(zhǎng)距離輸送的無(wú)功電力最小。 4) 加強(qiáng)運(yùn)行管理。故降低配電變壓器損耗是降低網(wǎng)損的有效途徑之一。綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)兩方面考慮，在一定輸送容量的前提下，就有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)電流密度，如下式： m axm ax3 10SI b?? ??? (54) 式中： ? 為導(dǎo)線電阻率 (? /km)； max? 為最大負(fù)荷損耗時(shí)間； ? 為售電電價(jià) (元/kWh)； b 為電力線路造 價(jià)與導(dǎo)線截面關(guān)系數(shù)； ? 為線路折舊及小修費(fèi)百分比之和 (％ )。管理降損主要通過(guò)加強(qiáng)管理，通過(guò)有效的組織結(jié)構(gòu)、激勵(lì)機(jī)制、控制手段，實(shí)現(xiàn)資源有效整合減少供電環(huán)節(jié)中人為因素造成的“跑、冒、滴、漏”電量損失。計(jì)量中心將電量追 (退 )補(bǔ)審批結(jié)果存檔并反饋到電費(fèi)結(jié)算中心、臺(tái)區(qū)管理部門和用電客戶進(jìn)行電費(fèi)結(jié)算。 3) 計(jì)量裝置檢定管理流程 計(jì)量中心表庫(kù)工作人員根據(jù)工作流程進(jìn)行計(jì)量裝置檢定管理派工工作，檢修人員對(duì)表庫(kù)派工的計(jì)量裝置進(jìn)行修理，修理合格后，檢定人員按照規(guī)程對(duì)計(jì)量裝置進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢定，各項(xiàng)指標(biāo)檢定完畢后，檢定人員對(duì)電能表進(jìn)行走字試驗(yàn)，合格的進(jìn)行封印。對(duì)現(xiàn)今常見(jiàn)的技術(shù)竊電，如更換電流互感器芯子、銘牌，調(diào)整電能表誤差，二次回路串接電阻或人為開路，更換電能表銘牌和計(jì)度器等竊電方法進(jìn)行有效的檢查。在用電 MIS 系統(tǒng)中設(shè)置了用電量統(tǒng)計(jì)分析功能，每月電費(fèi)結(jié)算完畢，對(duì)用電單位當(dāng)月用電 量變化情況進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)變化不合理的單位現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)原因，從中找出存在的計(jì)量故障、竊電、違約用電等問(wèn)題。后面的平均電流 法、最大電流法和等值電阻法都是在均方根電流法的基礎(chǔ)上衍生出來(lái)的。 3) 功率因數(shù)對(duì)線損的影響 如果提高線路的功率因數(shù)，則可以減小線路中的無(wú)功功率，從而降低線損，提高功率因數(shù)后年減少的電能損失： 21221 PFLL PF??? ? ? ????? (325) 式中： L? 為年減少的電能損失 (kWh)； L 為在原功率因數(shù)下的年線損電量 (kWh)；1PF 為原來(lái)的功率因數(shù)； 2PF 為提高后的功率因數(shù)。 綜上所述，均 方根電流法是線損理論計(jì)算的基本方法，其它幾種方法均是在均方根電流法的基礎(chǔ)上衍生出來(lái)的。因 10kV 配電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)多、分支線多、元件也多 ，各支線的導(dǎo)線型號(hào)不同，配電變壓器的容量、負(fù)荷系數(shù)、功率因數(shù)等參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)也不相同，要精確的計(jì)算配電網(wǎng)絡(luò)中各元件的電能損耗是比較困難的。 均方根電流法與其它線損計(jì)算方法的比較 1) 平均電流法 平均電流法是利用均方根電流與平均電流的等效關(guān)系進(jìn)行能耗計(jì)算的方法。 在進(jìn)行配電網(wǎng)線損計(jì)算時(shí)，需收集沿線各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷。 3) 所采用的方法的計(jì)算結(jié)果應(yīng)達(dá)到足夠的精確度，應(yīng)能滿 足實(shí)際工作的需要；如有誤差，應(yīng)在允許范圍之內(nèi)。 總的來(lái)說(shuō)，通過(guò)此章對(duì)線損基本概念的論述，可以發(fā)現(xiàn)線損存在著可以大為降低的可能性。 3) 功率因數(shù) 功率因數(shù)的提高，使得線損中的可變損耗將減少；功率因數(shù)的降低，則線損中的可變損耗將大幅度增加，這是因?yàn)?= cosP U I ???有 功 。技術(shù)線損是電網(wǎng)中各元件電能損耗的總稱，主要包括固定損耗和可變損耗。固定損耗主要包括變壓器及調(diào)相機(jī)、調(diào)壓器、電抗器、互感器、消弧線圈等設(shè)備的鐵損及絕緣子的損耗，電纜和電容器的介質(zhì)損耗，電度表電壓線圈損耗，電暈損耗等。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 4 第二章 電力系統(tǒng)線損的基本概念 線損及線損率的定義 發(fā)電廠生產(chǎn)的電能是通過(guò)電力系統(tǒng)中的輸電、變電和配電環(huán)節(jié) 供給用戶的。對(duì)于線損計(jì)算，國(guó)外現(xiàn)在研究的重點(diǎn)多是對(duì)線損的分析和降損措施與方法研究，如：以降低線損為目標(biāo)的配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無(wú)功優(yōu)化 、補(bǔ)償電容投放位置的確定等問(wèn)題，專門研究傳統(tǒng)意義上的線損計(jì)算方面的文章并不多。這一思路導(dǎo)致算法主要從數(shù)據(jù)模型的準(zhǔn)確性、數(shù)學(xué)方法的精確性上進(jìn)行不斷改進(jìn)，因而這類理論線損計(jì)算的方法己經(jīng)發(fā)展的比較完善。加強(qiáng)線損管理工作的意義主要體現(xiàn)在以下方面： 1) 降低電網(wǎng)電能損耗，節(jié)約發(fā)電中所需要消耗的煤炭和燃油等燃料，為國(guó)家節(jié)約主要能源； 2) 減少電網(wǎng)線損電量，為國(guó)家和電力企業(yè)節(jié)約其占用的發(fā)、供電設(shè)備 (包括電力線路 )容量的投資； 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 2 3) 減少工礦企業(yè)用電單位的電費(fèi)開支，降低生產(chǎn)成本，提高電能的利用效率和社會(huì)效益； 4) 促進(jìn)節(jié)能高效新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的推廣應(yīng)用，迫使現(xiàn)有高能耗老設(shè)備的更新改造，從而有利于電力企業(yè)能較 好地完成上級(jí)電力部門下達(dá)的線損率考核指標(biāo)； 5) 對(duì)某些電力短缺、供需矛盾緊張的地區(qū)，加強(qiáng)線損管理，降低損耗，在一定程度上對(duì)其可起緩解作用，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供“充足、可靠、合格、廉價(jià)”的電力，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)地發(fā)展； 6) 減少或消除電網(wǎng)的波形畸變，改善電網(wǎng)的供電質(zhì)量。 線損是電網(wǎng)線路及設(shè)備對(duì)電力的消耗，是電力企業(yè)自行消化的一個(gè)指標(biāo)，線損率是國(guó)家考核電力部門電能損耗水平的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，也是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行、經(jīng)營(yíng)管理和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益水平的綜合體現(xiàn)。因此，工程上把給定時(shí)段內(nèi)，電網(wǎng)中所有元件產(chǎn)生的電能損耗稱線損電量，簡(jiǎn)稱線損。線損是電網(wǎng)線路及設(shè)備對(duì)電力的消耗，線損率是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行、經(jīng)營(yíng)管理和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益水平的綜合體現(xiàn)。在輸配電過(guò)程中，電能傳送和電磁能量轉(zhuǎn)換都是通過(guò)電流實(shí)現(xiàn)的，電流通過(guò)導(dǎo)線或電氣設(shè)備時(shí)會(huì)產(chǎn)生損耗。而且，在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行著的大量輸配電變壓器、電容器、開關(guān) 、儀表等設(shè)各本身也要消耗一定的能量。在線損的管理工作中，既要重視降低“技術(shù)線損電量”，也要重視避免或減少“管理線損電量”?？梢?jiàn)，降損節(jié)能是國(guó)家發(fā)展經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針 [2]。由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、計(jì)量設(shè)備和計(jì)算平臺(tái)等方面的原因，計(jì)算的基本思路是在對(duì)原始的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行盡量 簡(jiǎn)化和配電網(wǎng)所采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)較少的情況下，進(jìn)行盡量精確的計(jì)算。在配電網(wǎng)自動(dòng)化以及高第一章 緒論 3 級(jí)應(yīng)用軟件方面，國(guó)外研究的熱點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化。針對(duì)這項(xiàng)課題，本章還分析了國(guó)內(nèi)外研究線損的動(dòng)態(tài)，還具體地指出了本文的主要研究?jī)?nèi)容。 固定損耗的大小與負(fù)荷電流的變化無(wú)關(guān)，與電壓變化有關(guān)，而系統(tǒng)電壓是相對(duì)穩(wěn)定的，所以其損耗相對(duì)不變，一般不隨負(fù)荷變動(dòng)而變化。 技術(shù)線損是根據(jù)供電 設(shè)備的參數(shù)和電力網(wǎng)當(dāng)時(shí)的運(yùn)行負(fù)荷情況，由理論計(jì)算得出的線損，故又稱理論線損。但對(duì) 10kV 電網(wǎng)來(lái)說(shuō)要提高供電電壓，就必須設(shè)法減小 10kV 線路的電阻 R，使壓降 U? 減小。管理線損即不明損耗，此類損耗部分是由于管理上的不成熟而導(dǎo)致，也可以通過(guò)管 理措施來(lái)降低。 2) 計(jì)算用的數(shù)據(jù)或資料，在電網(wǎng)一般常用 (或現(xiàn)有 )計(jì)量?jī)x表配置下，應(yīng)易于采集獲取，而不是再裝設(shè)昂貴的特殊 (或?qū)Ｓ?)記錄儀表或儀器；某些參數(shù)的取值亦應(yīng)較為簡(jiǎn)便而容易。 因此，均方根電流法是 10kV 及以下電壓等級(jí)的配電網(wǎng)中最常見(jiàn)的理論線損計(jì)算方法，另外也可根據(jù)計(jì)算條件和計(jì)算資料，采用平均電流法（形狀系數(shù)法）、最大電流法（損失因數(shù)法）、等值電阻法、電壓損失法等方法進(jìn)行計(jì)算。缺點(diǎn)是：在對(duì) 10kV 配電網(wǎng)線路計(jì)算理論線損時(shí)，對(duì)沒(méi)有實(shí)測(cè)負(fù)荷記錄的配電變壓器，其均方根電流按與配電變壓器額定容量成正比的關(guān)系來(lái)分配計(jì)算，這種計(jì)算不完全符合實(shí)際負(fù)荷情況；各分支線和各線段的均方根電流由各負(fù)荷的均方根電流代數(shù)相加減而得，但一般情況下，實(shí)際系統(tǒng)各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷曲 線形狀和功率因數(shù)都不相同，因此用負(fù)荷的均方根電流直接代數(shù)相加減來(lái)得到各分支線和各線段的均方根電流不盡合理；均方根電流法計(jì)算的理論線損是代表日的線損值，利用代表日線損值、代表日電量、月平均日電量和月總電量歸算出的月理論線損值在客觀上必然有一定差距 [6]。 3) 等值電阻法 等值電阻法的理論基礎(chǔ)是均方根電流法。 配電變壓器的總損耗為： 23 03 1 0if e TA I R t P t? ?? ? ? ? ? ? ? (322) 式中： 0P?? 為該條配電線路公用配電變壓器的鐵損總合 (kW)。提高運(yùn)行電壓后年減少的電能損失： 第三章 電力系統(tǒng)理論線損的計(jì)算方法 13 21221 PFLL PF??? ? ? ????? (324) 式中： L? 為年減少的電能損 失 (kWh)； L 為在原來(lái)運(yùn)行電壓下的年 線損 電量(kWh)； 1U 為原來(lái)的線路運(yùn)行電壓 (V)； 2U 為提高后的線路運(yùn)行電壓 (V)。這種方法計(jì)算簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)采集相對(duì)容易。 2) 實(shí)行《用電量統(tǒng)計(jì)分析制度》。在客戶現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)，使用“用電檢查儀”對(duì)客戶的計(jì)量裝置進(jìn)行不停電綜合誤差測(cè)試，快速準(zhǔn)確地判斷出計(jì)量裝置接線、倍率錯(cuò)誤及電能表和互感器超差等問(wèn)題。調(diào)試合格后按規(guī)定送上級(jí)主管部門進(jìn)行檢定考核，考核合格后計(jì)量中心專責(zé)人對(duì)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置建立臺(tái)帳，定期進(jìn)行維護(hù)和比對(duì)，按周期送檢考核。用電客戶到客戶服務(wù)中心辦理相關(guān)手續(xù)，計(jì)量中心按照?qǐng)?bào)修程序?qū)τ?jì)量故障進(jìn)行處理，處理完畢后對(duì)拆回的計(jì)量裝置進(jìn)行檢定，根據(jù)檢定結(jié)果進(jìn)行電量追 (退 )補(bǔ)測(cè)算，報(bào)公司有關(guān)職能部門審批，數(shù)額較大的由分管副經(jīng)理審批。一般來(lái)說(shuō)，降低管理線損的資金投入量相對(duì)于技術(shù)降損來(lái)說(shuō)較少。我們知道對(duì)于線路功率損耗 2S I Z?? ， S P Qj? ?? ?? ，其中 P? 為有功損耗， Q? 為無(wú)功損耗，而 Z 是 10kV 配電線路阻抗，它與線路長(zhǎng)度、導(dǎo)線截面及導(dǎo)線材料有關(guān)，現(xiàn)行配網(wǎng)線路一般 LGJ 線居多，材料一般相對(duì)固定，長(zhǎng)度受規(guī)劃設(shè)計(jì)限制不宜改變，但對(duì)于導(dǎo)線或電纜的截面的選擇相對(duì)比較靈活，單從降損方面考 慮當(dāng)然是導(dǎo)線截面半徑越大越好，但從節(jié)約金屬材料及節(jié)省一次投資方面看，又是導(dǎo)線半徑越小越好。 表 53 電網(wǎng)升壓后負(fù)載損耗降低百分率 升壓前電壓 (kV) 升壓后電壓 (kV) 升壓后負(fù)載損耗降低百分率 (%) 110 220 75 35 110 10 35 降低配電變壓器電能損耗 配電變壓器的損耗是配電網(wǎng)絡(luò)損耗的主要組成部分。 對(duì)于功率因數(shù)較低的配電變壓器在低壓網(wǎng)加裝第五章 降低線損的技術(shù)措施 研究 21 低壓電容器，其作用除提高功率因數(shù)降低配電變壓器損耗外，還提高負(fù)載端的電壓，增加供電能力，降低電能損耗的作用，是一項(xiàng)投入少產(chǎn)出高的降損措施。 2) 配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備以安裝維護(hù)方便、成本低、補(bǔ)償效益好的電容器為主。 配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn) 功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)母叩?，既要考慮經(jīng)濟(jì)性，又要達(dá)