（宿迁供电公司 江苏宿迁 223800）
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。国网公司推出的同期线损管理系统可以实现“四分”同期线损计算，本文通过在系统使用过程中发现的分线同期线损失真的情况，分析了元件模型配置、计量系统、特殊线路这三部分对分线线损率的影响，提高了分线同期线损达标率。
关键词：同期线损；元件模型配置；计量系统；特殊线路
线损率是衡量供电企业一个综合性的核心经济技术指标，反映了电力综合管理水平，也是开展节能减排的核心指标之一。但受传统管理水平和技术水平制约，线损统计供、售电抄表时间无法对应，线损统计不能真实的反映经营状况及电网损坏，导致“负损”、“波动”、“翘尾”等异常情况频繁出现，成为提升线损精益化管理的瓶颈。2016年6月，国家电网公司推出了一体化电量与线损管理系统（简称同期线损管理系统），该系统融合了电能量系统、用电采集系统、PMS系统、营销系统、GIS系统等多个数据源系统，可以实现“四分”（即分区、分压、分线、分台区）同期线损计算，实现对系统中每个设备的线损率进行实时的监测。但是在分线线损计算中还是存在部分线损率不达标的线路，其主要问题就在元件模型配置、计量系统以及特殊线路这三方面。
1、分线同期线损率计算
式中：PI1...PI5分别为计量点1到计量点5的正向总有功电量；PO1...PO5分别为线路1侧和2侧的输出电量；△P，△P%分别为线路损耗电量和线路线损率。
从分线同期线损率的计算公式（1）（2）中可以看出，无论是线路的接线方式、计量点电量的准确性，都对线损率的正确与否有着重要的影响。
2、元件模型配置
在同期线损管理系统中，输电线路的分线同期线损计算是通过元件关口模型配置实现的，对于每条输电线路都有一个如图2的元件关口模型与之对应。
在同期线损管理系统中，线路模型配置也是线路接线方式的体现，如T接线路、电厂上网、大用户等情况都可以分别在输入模型和输出模型中体现。如果在线路模型配置时出现错误，配错了T接线路、漏配置电厂、漏配置大用户都会影响输入输出电量，从而使分线同期线损率失真。
3、计量系统问题
计量点电量数据的准确性对分线同期线损率有很大的影响，而计量点的电量数据是从电能计量系统采集的，电能计量系统由电压互感器、电流互感器、三相电能表等部分组成，它们中任何一部分环节出现问题都会对计量产生影响。
3.1电压互感器
3.1.1一次电压波动对计量误差产生的影响
一次电压的变化会对电压互感器变比、角差造成影响。当一次电压大于额定值时，电压互感器的误差将向正方向变化。当一次电压小于额定值时，电压互感器的误差将向负方向变化。而我们变电站中一次电压经常在偏离额定值的情况下运行，因此使电压互感器本身存在一定的误差。
3.1.2 一次系统电压不平衡对误差的影响
正常情况下系统电压电流平衡，其三相电压电流向量图如图3所示：
在一次系统三相不对称电压的作用下（一、二次保险一相熔断时），电压互感器的误差会相应增大，而且随着三相电压的不对称度的增大而增大。特别是在系统发生单相接地运行时，接地相电压降低，非接地的两相电压升高，使电压互感器铁芯磁饱和，误差远远增大。图4中反映的是当二次熔丝A相断线时的向量图：
从公式（5）和公式（7）对比中可以看出，当电压互感器A相二次熔丝熔断时，其计量的有功将损失1/3，严重影响了该计量点电量的准确性，而且这种熔丝熔断的导致电压缺相的情况在变电站中还是经常出现，严重影响了分线线损率指标。
3.1.3二次负载变化对误差的影响
变电站每个电压等级一般有两台电压互感器，他们根据系统的需要，可以单独运行，也可以并列运行，因此当电压互感器运行方式发生变化时，其所带的二负载也会发生相应的变化。而电压互感器的二次负载与误差成正比，当二次负载增加或减少时，与之有关的变比、角差会发生变化。特别是当电压互感器的实际二次负荷小于额定负荷的25%或大于额定负荷的100%时，误差甚至有可能超出电压互感器的误差限，给准确计量造成较大影响。
3.2电流互感器
3.2.1一次侧电流对误差的影响
（1）大变比、小负荷的情况下，也就是大马拉小车时电流互感器的正误差增大。随着电力系统容量的增大，要求电流互感器耐受短路电流的能力也要相应增大，同时为了保证继电保护装置动作的正确性，要求电流互感器的变比有一定的精确度，以保证在最大短路电流流过时，变比的误差不超过10%，这样电流互感器的变比配置就要比较大一些，结果正常运行时，一次电流较小，相应的电流互感器的二次电流偏小，影响了计量仪表的准确度。
由表1电流互感器误差表可知：电流互感器长期在一次额定电流30%以下低负荷状态下运行，电流互感器本身将会产生较大误差。这种大变比、小负荷的配合，将使电流表指示不准，计量不准。有的电流互感器甚至长期运行在一次额定电流的20%以下的低负荷状态，因此引起很大的正误差。
（2）过负荷情况下会使电流互感器的负误差增大当系统线路突然新增大用户，或随着系统发展容量不足时，都会经常引起线路或变电所主变出现过负荷情况，特别是当一次电流超过120%倍额定电流时，运行中的电流互感器会工作在饱和区引起严重的负超差。这种现象在变电站运行过程中也经常存在，这时应注意及时更换大变比的电流互感器。
3.2.2电流互感器精度等级不符合标准要求
现在变电站使用的电流互感器大多准确度等级一般为0.5级和3级，其中0.5级用于计量和测量，不能满足高精度电能计量仪表的要求。根据国家对计量用电流互感器、特别是高压计量用电流互感器规定的技术条件和标准要求，电能表的电流互感器准确级为0.2级，因此应提高现有变电站电流互感器的精度。
3.3电能表
3.3.1电能表的计量误差
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%。
根据公式（3）（4）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%。由于计量误差引起的分线线损率的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，这部分误差是由于计量误差引起，不属于需要关注的线损异常情况。
3.3.2接线错误产生的误差
变电站中电度表是经电流互感器和电压互感器接入的，在实际安装接线时，容易发生错误接线，错误接线的种类非常之多，绝大部分会造成电能计量的损失，在实际表现形式上一种情况是电能表不转、反转或者随着功率因数的变化有时正转、有时不转、有时反转等，这种情况容易发现的（对于电子式电度表只要注意观察计量数字的变化也可以及时发现）。值得注意的是另外一种情况接线虽然错误但能够使电度表正转，却不能准确地计量电能，这种现象在平时的运行中变电所的值班人员以及营业人员一般很难发现。因此保证正确接线是实现准确计量的前提和必要条件。
4、特殊线路
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，国网公司对线路设定的同期线损率合格范围为-1%-5%，对于实际运行时，还需要考虑部分特殊线路线损率偏大的情况。
4.1正常充电线路
正常充电线路是指线路正常运行时，线路一侧断路器充电，另一侧断路器热备用的状态。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。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。
4.2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。线路极端轻载的主要原因有：电厂厂用电线路、单元接线的并网机组停运时的并网线路、因大用户长时间停产以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线路的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，在某实际系统中一条线路，不计入电晕损耗和计入电晕后时，线路损耗功率分别达到2.57MW和4.55MW。以此测算，若该线路平均传输功率小于200MW时，该线路损耗率将可能超过5%。
4.3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，线路潮流满足下式时，线路的损耗率将超过5%。
损耗率超过5%的条件
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100MW，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，则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的线路线损率偏高的情况。
需要指出的是，有功分点导致线路的月损耗率偏大的情况并不常见。主要原因是满足公式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，环网的有功分点的位置会根据机组开机方式的变化及电网方式变化而变化。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。
5、结束语
本文结合同期线损管理系统使用过程中遇到的分线同期线损率指标失真的情况，从元件关口模型配置、计量系统问题以及特殊线路三个方面分析了影响线损率指标的因素，从而在线损管理系统中更好的完成分线同期线损计算工作，继续推动国网公司2017年同期线损管理系统各项建设目标。同期线损管理系统建设和应用创新了公司线损管理模式，客观反映了“四分”线损率水平，促进了各专业规范化管理，可有效提升电网企业管理水平。
参考文献：
[1]纪炳刚，姚天瑶.从线损产生的原因探析降低线损的管理措施[J].科技风.2010（06）；
[2]曹罡，迟明伟.浅谈降低线损的主要技术措施J].黑龙江科技信息.2011（35）；
[3]张浩淼.关于电流互感器对电能计量的影响研究[J].科技资讯.2015（22）；
[4]吴敏.三相电子式电能表故障相失压累计电量功能研究 [J].自动化与信息工程.2011（05）；
[5]李夏.降低电能计量误差的路径[J].科技资讯.2008（06）；
[6]张萍，袁光忠.电流互感器的误差特性及补偿方法[J].科技传播.2011（12）；
[7] 卢嘉栋.电流互感器对电能计量的影响分析[J].中国新通信.2016（15）。
论文作者:朱前进
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/25
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