低压台区线损实测研究——暨华北电网公司配电线损测量仪的应用

２００６年９月　电力设备　Ｓｅｐ．２００６　第７卷第９期　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｃｌｕｉｐｒｎｅｎｔ　Ｖ０Ｉ．７　Ｎｏ．９　低压台区线损实测研究　暨华北电网公司配电线损测量仪的应用　李韶山　，范荻　，张磊　（１华北电网有限公司，北京市１０００５３；２北京中科英华科技发展有限公司，北京市１００１０１）　摘要：华北电网有限公司组织京津唐地区７个供电（电力）公司开展了代表性低压台区线损实测。文章介绍了配电网线　损测量仪的基本原理和功能。引入配电线损测量仪作为线损管理的重要工具，可以实时快速地获得理论线损的计算结　果。基本摸清了各类型低压台区线损的分布规律，为供电企业加强线损管理、开展分析配变经济运行工作提供了基础　条件。　关键词：线损管理；理论线损计算；配电网；线损测量仪　中图分类号：ＴＭＴ１４．３；ＴＭ７２７　在配电网线损理论计算中，低压台区线损计算是　型代表日所在月低压系统总售电量，计算得到低压系　个盲点，目前，线损理论计算每年或两年开展一次，通　统线损。　常采用传统线损计算方法，利用负荷代表日采集的数　（２）分段计算。计算接户线和电表的电能　据，选定典型低压台区线损率作为研究计算电网线损　损失。　率的边界条件。使用该方法数据采集工作量大；用人　（３）电压损失率法。确定低压电网的干线及支　工抄表形式采集数据，不能保持数据的同时性，线损　线线损。一台配电变压器的低压网络的总损耗电量　理论计算结果不能正确反映负荷、电网结构、运行方　为其各计算单元总损耗电量之和。　式等实际情况。　这种典型台区的典型负荷日运行负荷实测、逐项　在线损理论计算分析时，无论采用什么方法，输、　计算求一台配电变压器低压网络总损耗电量及线损　配电系统的结构形态、变压器和线路参数可以很容易　率的方法十分繁杂，费时、准确度不高，甚至可能有　地获得，而一些运行参数如：平均负荷系数ｋ、功率因　随意性。　数、４００　Ｖ配电网三相不平衡率等不能正确得到，采　用经验值计算结果往往和实际情况偏差较大。　２配电线损测量仪　传统的理论线损计算和统计方法涉及环节多、数　２．１　配电线损测量仪工作原理　据来源不可靠、数据不完整、工作量大、人为因素较　（１）低压网络等值。《电力网电能损耗计算导　多，已不能适应电网企业线损精细化管理的要求。研　则》对于低压配网的理论线损计算推荐了几种主流方　究可方便实际测量线损的方式或仪器，获取准确的配　法——台区损失率法、电压损失率法和平均电流法及　电台区线损真值，科学正确地进行配电网线损理论计　等值电阻法。　算，是当前迫切的需求。　多年来低压配网线损理论计算一般都采用近似　１低压台区线损的传统计算方法与问题　简化（估算）方法，即等值电阻法。即将一台配电变　压器的低压配电网络系统（一条或若干条低压干线、　低压电网配电结构复杂，有三相四线、单相、三　支线）简化成一个等值电阻代替。首端均方根电流流　相三线等多种供电方式，运行中各相电流不平衡，　过该等值电阻所引起的电能损失代表该配电网络系　沿线用电负荷没有严格的规律，同一干线或支线可　统实际的电能损失。中、低压电网由于电压较低、导　能有多种导线截面。而且往往缺乏完整、准确的线　线截面较小、线间几何均距也较小，电导及电纳的影　路参数和负荷资料。要详细、精确计算低压配电网　响很小（Ｒ》　），可忽略不计，这样的等值是可行的。　线损比计算高压配网困难的多。在实际低压线损理　因此，以简化的等值电路替代低压网络系统作为线损　论计算中一般采用选择典型台区进行实测计算，主　测量仪的基本原理之一。　要方法有：　（２）电能损耗计算。计算实际低压网络中的损　（１）统计法计算。选择典型台区，实测其代表日　耗为　总表与各分表计量数据，计算出线损率。然后利用典　ＺｋＡ＝３　Ｒ　Ｘ１０　（１）　维普资讯 http://www.cqvip.com

新成果与技术应用　李韶山等：低压台区线损实测研究——暨华北电网公司配电线损测量仪的应用　线长度、截面、串并联接线形式等参数。　２７　式中，△Ａ为测量时段（　）内、等值电阻（即该低压系　统）中的损耗电量，ｋＷｈ；Ｒ为电阻，Ｑ；　为统计运行　（２）通过实测有功功率、无功功率、电流、电压等　参数，计算６～１Ｏ　ｋＶ线路或低压台区的理论线损，即　技术线损，可提供导线损耗、变压器绕组铜损、变压器　铁损、供电台区电表损耗。并根据变压器的铭牌参　时间（测量时段），ｈ；，＿ｆ为ｉ个时段电流值的均方根电　厂耳——了＿＿　流，Ａ。其中，Ｉ　＝√∑矗／２１　，　４…Ｉ为各正点测得的　电流。　（３）实时测量负荷电流值，ｉｆ。研究分析和经验　证明，采用正点记录负荷电流，　引进微机芯片积分　统计计算损耗，比采用典型日最大负荷，然后用最大　负荷系数ｋ求出平均负荷，再求月（或周、季、年）损耗　电量的方法具有足够的精度。　（４）采用单片微处理器为核心及其相应接口组　成的小型智能化测量统计计算仪器。　２．２配电线损测量仪硬件框图　配电线损测量仪硬件框图如图１所示。　图１　配电线损测量仪硬件系统框图　配电线损测量仪硬件系统的主要构成包括：　（１）互感器单元。互感器单元由３个高精度小　型电流互感器组成，为信号拾取前向的通道，直接与　变压器二次侧的电流互感器相连。三相ＴＡ电流分　别从３对端口输入，经过３个小型电流互感器ＴＡ１、　ＴＡ２、ＴＡ３，在ＴＡ１、ＴＡ２、ＴＡ３的输出端得到成比例关　系的弱电流信号，完成信号拾取的功能。　（２）信号调理单元。信号调理单元由高性能的　放大器组成，将互感器拾取的三相电流信号变换成适　合模数转换单元接受的并与要检测的对应相电流成　比例的电压信号，这个单元也能接受单片微处理器的　控制信号改变增益，以适应电网过载的大信号变换。　（３）单片微处理器单元。采用功能强大的微处　理器和特定的软件，完成对信号的采集、处理、计算、　控制、显示和通信。　（４）通信单元。通信单元由Ｕ２和外围的元器件　组成。串口采用ＲＳ－２３２通信，可直接和上位机联机通　信，必要时可作为参数输入和数据结果输出的一个　通道。　２．３线损测量仪的主要功能　（１）该设备根据配网线路的结构包括主干线、支　数，计算提供变压器的铜损和铁损。　（３）按一定的频度（统计时间段）对实际运行参　数（，、Ｐ、Ｑ、　）进行测量，计算得到该台区网络月（或　周、季、年）理论线损计算结果。　３低压台区线损实测情况　京津唐电网线损理论计算工作多年执行“三统一”　原则，３８０　Ｖ系统边界条件取值：城区线损率为６％，近　远郊线损率为７．５％。各个地区利用线损理论计算程　序，按照２类地区供电量比例，计算出３８０　Ｖ系统综合　线损率值。多年采用给定值计算，对一些地区不够公　平。从２００５年开始京津唐电网线损理论计算开始采　用实测值计算低压线损，北京、天津、冀北分别在城网、　农网、城乡结合部选择典型台区及部分１Ｏ　ｋＶ线路，使　用配网线损测量仪进行负荷实测和理论线损计算，通　过现场实际勘测、基础资料准备、图纸收集录入、计算　等值电阻等一系列工作，取得了大量实测数据，试点结　果比较真实的反映了大部分台区的理论线损状况。部　分低压台区线损实测结果如表１所示。　根据以上各单位的测试结果，通过不同类型的台　区实测值和实际统计值的加权平均，得出各单位低压　３８０　Ｖ电网实测线损率取值，见表２。　表１　部分低压台区线损实测结果　ｋＷｈ　北京地区典型台区实测结果　天津地区典型台区实测结果　城区　２８０１台区Ｊ４１０１台区１８４０４台区平均值　线损测量仪实测值　６．８９％　７．２６％　６．５２％　６．９Ｏ％　通常方法实际统计值　１２．４２％　８．９５％　１２．３８％　１２．３２％　城郊结合　３　６ｏ２　６　１０３　集５　５０１平均值　线损测量仪实测值　７．４３％　６．７０％８．８５％　７．９６％　通常方法实际统计值　１４．４５％　１０．２３％　ｌ１．２３％　９．８５％　郊区　１７２１５　大官场　村东变　平均值　线损测量仪实测值　１０．４３％８．Ｏ８％　７．９４％８．８０％　通常方法实际统计值　１３．４５％　１３．Ｏ３％　ｌ１．２１％　１２．４８％　维普资讯 http://www.cqvip.com

２８　电力设备　第７卷第９期　续表　录仪的开发，提供了对中、低压台区线损实际值进行　唐山地区典型台区实测结果　测量的有效工具，是具有创新意义的实测方法。通过　对线损仪的应用，在低压配网线损管理工作中建立　起与分线路、分台区线损管理相适应的、新的实测方　法，即利用配网线损测量仪获取理论线损的直接方　法，将更加趋近实际的线损值。　使用配电线损测量仪，只需一次性输入网络及元　件结构等参数即可随时直接读取运行中（各种负荷状　态下）某一时段的线损数据，把繁琐的理论线损计算　工程变成简单的Ｉ；ｔ常抄表工作，大大减少了数据准备　和数据处理的工作量。这不但使理论线损计算的组　织、实施工作大幅度简化；也使得基层线损管理人员能　将更多精力用于数据结果的分析和使用，因而提高了　承德地区典型台区实测结果　管理效率，推动了分线分台区线损管理工作向　集约化发展。　５参考文献　［１］ＤＬ／Ｔ　６８６－－１９９９（电力网电能损耗计算导则》．北京：中国电力　出版社，１９９９．　［２］ＤＬ／Ｔ　７３８－－２０００（农村电网节电技术规程》．北京：中国电力出　版社，２０００．　［３］廖学琦．农网线损计算分析与降损措施．北京：中国水利水电　出版社，２００３．　［４］刘丙江．线损管理与节约用电．北京：中国水利水电出版　表２低压３８０　Ｖ台区实测线损率取值表　社，２００５．　地区　低压台区实测线损率／％　［５］于永源．电力系统分析．北京：中国电力出版社，２００４．　北京　７．３５　［６］　张英书．电工技术．北京：机械工业出版社。１９９１．　天津　７．２１　［７］季建华．智能仪表原理设计及调试．上海：华东理工大学出版　唐山　９．９５　社。１９９５．　秦岛皇　６．３１　张家口　７．７０　承德　７．６Ｏ　收稿日期：２００６—０６—２０　廊坊　８．７７　作者简介：　李韶山（１９５８。），男，高级工程师，长期从事线损管理工作；　４结束语　张磊（１９７０‘），男，高级工程师，长期从事电力设备节能技　术开发与研究工作。　配电线损测量仪以及新一代的智能配电线损记　（责任编辑赵杨）　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ａｃｔｕａｌ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｌｉｎｅ　Ｌｏｓｓ　ｉｎ　Ｌｏｗ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　Ａｒｅａ　－Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｌｉｎｅ　Ｌｏｓｓ　ｉｎ　Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｒｉｄ　Ｃｏｒｐ　Ｕ　Ｓｈａｏ—ｓｈａｈ　．ＦＡＮ　Ｄｉ　，ＺＨＡＮＧ　Ｌｅｆ　（１．Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｒｉｄ　Ｃｏｒｐ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００５３，ａ血ａ；　２．Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｚｈｏｎ￣ｅ￣ｒｍｇｈｕａ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，Ｂｅｒｉｎｇ　１００１０１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｌｍｅ　ｂｓｓ　ｗａｓ　ｏｒｇａｎｉｚｅｄ　ｂｙ　Ｎｏｒｔｈ（　ａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｒｉｄ　Ｃｏｒｄ．ｉｎ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｌｏｗ　ｖｏｋａｇｅ　ｒｔａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ａｒｅａ　ｏｆ７　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｃｏｍｐａｎｉｅｓ　ｉｎ　Ｊ　－Ｊｉｎ－Ｔａｎｇ　Ｒｅｇｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ｏｆ　ｄｉｓｔｒ￣ｕｔｉｏｎ　ｌｍｅ　ｂｓｓ　Ｗａｓ　ｌｅｄ　ｉｎｔｏ　ｓａ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｔｏｏｌ　ｏｆ　ｌｍｅ　ｂｓｓ　ｍａｎａｇｅｒｎｃｎｔ，ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｇｅｔ　ｒｅａｌ劬ｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｌｍｅ　ｂｓｓ　ｃａｋｕｌａ衄ｆａｓｔ．Ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒ￣ｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｍｅ　ｂｓｓ　ｉｎ　ｄｉｆｆｒｅｅｎｔ　ｔｙｐｅ　ｂｗ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ａｒｅａ　ｗａｓ　ｍａｄｅ　ｃｌｅａｒ　ｂａｓｉｃａｈ３，．Ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｅｏｎｄ￣ｏｎｓ　Ｗｅｒｅ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ｆｏｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ　ｌｍｅ　ｂｓｓ　ｍａｎａｇｅｒｎｃｎｔ　ｏｆ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｓｔｒ￣ｕｔｉｏｎ　ｒｔａｎｓｆｏｒｍｅｒ．Ｉｔ　ｈａｓ　ｖｅｒｙ　ｐｏｓ￣ｉｖｅ　ｍｅａｔ￣ｇ　ｆｏｒ　ｆｕ１＇ｔｈｅｒ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ａｒｅａ　ａｎｄ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｈｎｅ　ｂｓｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｔｒ￣ｕｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ；ｌｍｅ　ｂｓｓ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｌｍｅ　ｂｓｓ　ｃａｋｕｌａｔｉｎｎ；ｍｃａｓｕｌ＂ｍｇ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ｏｆ　ｄｉｓｔｒ￣ｕｔｉｏｎ　ｌｍｅ　ｂｓｓ