摘要：同期线损是指线损计算中供售电量使用同一时刻电量的计算方法，能使线损指标归真，客观反映经济用电情况。为有效解决线损管理所面临的各项问题，文中在同期线损管理中的相关技术做出了全面的解析，希望能为提高了分线同期线损达标率奠定坚实的基础。
关键词：同期线损；管理；技术
引言
线损率是电网经济运行的重要指标，近年来，国家电网公司加强了对公司系统的线损管理，并建设了同期线损管理系统，以期实现对电网线损指标的实时监测，及时发现线损异常的原因。同期线损管理系统能够对系统中每个设备的线损率进行实时监测，实现“分区、分压、分线和分台区”的线损四分管理，但由于采样精度等技术原因，同期线损管理系统在理论上存在一些局限性。本文将对同期线损的计量误差、数据合理性进行讨论，并提出相应的建议，以期实现同期线损管理系统的实用化应用。
1 分线线损的理论量测误差
根据同期线损管理系统构建的设想，用某时段内线路两端的输入电量和输出电量相加减，就可以求得线路的线损电量和线损率。计算公式如下：
ΔQ=Q i1 +Q i2 -Q o1 -Q o2
ΔQ%=ΔQ/（Q i1 +Q i2）×100%
（1）式中，Q i1、Q i2 分别为线路1侧和2侧的输入电量；Q o1、Q o2 分别为线路1侧和2侧的输出电量；ΔQ、ΔQ%分别为线路损耗电量和线路损耗率。由于通常情况下输电线路的电阻很小，计算分线线损率时需要考虑电能表的计量精度。以某省级电网为例，220 kV线路平均输电长度为16.2 km，平均输电线路理论线损率约为3‰。由于同期线损管理系统中大部分的电能表表计并不是关口计量表，也不参与实际的电费结算，根据《电能量计量系统设计技术规程》，这部分电能表表计为有功0.5级，即允许误差为0.5%。根据式（1）及误差传递理论，由计量误差引起的线损电量及线损率误差有可能达到±1%。这部分误差显然远远大于该省级电网220 kV线路的平均误差，不可忽略。计量误差引起的分线线损率误差在线损统计时不可忽略，因此，需要以理性的眼光来对待同期线损的统计结果。首先，同期线损管理系统统计结果中可能存在线损率为-1%～0的负损耗或零损耗的情况，这部分误差是计量误差引起的，不属于需要关注的线损异常情况。其次，基于分线线损统计的分区、分压线损会因为累积误差使得同期线损的计算结果不具备参考价值，分区、分压线损统计仍然需要依赖基于关口计量的常规统计方法。
2 实际分线线损率偏大的三种情况
为了评价各地区线损管理水平，需要设定同期线损率统计的合格范围。目前国网公司设定的同期线损率合格范围为-1%～5%，其中，设定负损率就是考虑到了计量误差。实际运行时，还需考虑部分特殊线路线损率偏大的情况。
2.1 正常充电线路
正常充电线路是指线路正常运行时，其一侧断路器充电，另一侧断路器热备用的状态。正常充电备用的线路主要包括：
（1）根据220 kV分区间运行方式的需要，采用线路备用方式的220 kV分区备用联络线路；（2）因保护运行要求，双回或多回线无法并列运行，其中一回线充电备用；（3）因分区调整、检修或其他电网运行要求而长时间充电备用的线路。正常情况下，充电线路由于不输送有功潮流，理论上线路有功计量应该为0。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但由于线路具有电容电流，这部分电流流经线路电阻时，产生了有功损耗，此时，线路充电侧的电能表出现有功电量计量（这部分有功电量等于线路的实际有功损耗）；而线路另一侧由于断路器热备用，有功电量计量为0。因此，此时的线路损耗率应为100%。实际充电线路的线损率统计值一般在80%～100%之间，与理论分析结果相一致。
2.2 极端轻载线路
个别线路在极端轻载的情况下也可能出现线路损耗率偏大的情况。极端轻载线路主要包括电厂厂用电线路、单元接线的并网机组停运时的并网线路、大用户长时间停产的线路及个别基本无负荷的新投运变电站等。
经过分析，线路损耗率偏大的主要原因是线路电容电流或电晕损耗与线路在该时期内的有功电量计量相比不可忽略。例如，某实际系统中的一条线路，不计入电晕损耗和计入电晕后时，线路损耗功率分别达到2.57 MW和4.55 MW [4]。以此测算，若该线路平均传输功率小于200 MW，则其损耗率可能超过5%。某省级电网曾经出现因500 kV电厂并网线路长期充电，线路损耗率始终偏大的案例。后经现场勘查分析，确定为线路电晕损耗所致。
2.3 处于环网中功率分点的线路
功率分点是指环形网络中功率输送的终点，也即功率方向的转折点。系统的潮流方向都指向功率分点，系统的有功功率分点和无功功率分点有可能不在同一处。当线路处于有功功率分点时，有可能出现有功潮流很小，但是无功潮流相对较大的情况，此时，线路潮流功率因数较低。分析表明，线路潮流满足式（2）时，线路的损耗率将超过5%。ΔP%=rP/U 2 cos 2 θ＞5%（2）式中，ΔP%为线路损耗率；r为线路电阻（Ω）；P为线路有功（MW）；U为线路电压（kV）；cos θ为线路功率因数。假设线路型号为LJG-400，单位长度电阻为0.1 Ω/km；线路长度为50 km，电压为220 kV。将上述参数代入式（2）进行计算，可以得到线路有功和功率因数的关系。当线路处于功率分点时，线路的有功潮流通常并不很大，可以认为有功低于100 MW，此时，若线路的功率因数低于0.45，则线路损耗率大于5%。在统计日级别的分线线损时，由于功率分点位置相对确定，若该区域无功流动不合理，就会出现线损率偏高的情况。某省级电网在进行负荷实测时曾经发现线路功率分点线损率偏高的情况。需要指出的是，有功分点导致线路月损耗率偏大的情况并不常见，主要原因是满足式（2）的线路损耗率虽然偏大，但损耗电量一般不大。在时间长度达到月级别时，环网有功分点的位置会根据机组开机方式及电网运行方式的变化而变化。上述损耗电量将会被月度输入电量淹没，不再呈现出高损耗率的特征。
3 线损率异常的处理
基于同期线损管理系统构建的特点，对于同期线损管理系统中出现的线损率异常情况，需要排除上述计量误差、实际线损偏大等情况，再来分析线损异常的具体原因。通常情况下，母线电能平衡能够对同期线损异常情况给出判断，提供异常处理的方向。由于同期线损理论计量精度不足，分区和分压线损的计算仍然建议基于关口计量表计进行，以避免误差累积。分区和分压线损出现异常时，可以采用分区域统计线损率的方法将异常范围缩小，这样更有利于开展线损异常分析，并提出相应改进措施。
结语
目前，我国电力企业普遍采用传统的线损统计方法，该方法存在供售不同期的问题，该问题导致电力企业在进行电网管理的过程中，难以准确统计出电网的真实损耗情况，严重影响了线损管理工作水平。为此，本文提出同期线损管理中若干技术问题希望对全方位实现电力企业同期线损管理，推动电网运行水平的不断提高有所帮助。
参考文献：
[1] 冷华，陈鸿琳，李欣燃，等.基于功率或电量预测的智能配电网统计线损同期化方法[J].电力系统保护与控制，2016，44（18）：108-114.
[2] 张铁峰，吕欣，吕越颖，等.配电网非完全量测同期线损计算方法研究[J].电测与仪表，2015，52（1）：91-96.
[3] 李劲波，陈允平，郭银华，等.计入电晕损耗的潮流模型及计算[J].电力系统自动化，1997，21（1）：33-35.
论文作者:姚金剑1,崔成龙1,郑洋2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：线路论文; 线损论文; 同期论文; 损耗率论文; 电量论文; 误差论文; 分点论文; 《电力设备》2017年第27期论文;