簡介這份資源是中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司發(fā)布的線損理論計(jì)算技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)試行報(bào)批稿面向電力網(wǎng)線損管理人員、節(jié)能降損技術(shù)人員及電力專業(yè)學(xué)習(xí)者用于規(guī)范線損理論計(jì)算流程、統(tǒng)一各省區(qū)計(jì)算口徑使結(jié)果更具可比性。標(biāo)準(zhǔn)明確了技術(shù)線損與管理線損的界定規(guī)定潮流算法、等值電阻法、臺區(qū)損失率法等計(jì)算方法并涵蓋結(jié)果分析與評價(jià)、工作規(guī)范及各類計(jì)算所需采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)附錄A、B為技術(shù)解釋性附錄附錄C為提示性附錄。資源包共1個文件為doc格式文檔壓縮包約1.93MB內(nèi)容完整、便于查閱與引用。目前已有645人學(xué)習(xí)下載適合從事線損分析、節(jié)能管理及配電網(wǎng)規(guī)劃的人員參考也可作為理解線損理論計(jì)算體系與降損工作依據(jù)的實(shí)用資料。1. 線損理論計(jì)算為什么“算出來的損耗”比“抄出來的損耗”更值得信電網(wǎng)里有個反直覺的事實(shí)賬面上少了幾百萬度電未必是有人偷電也未必是表計(jì)壞了很可能只是物理規(guī)律在收過路費(fèi)。導(dǎo)線有電阻電流一過就發(fā)熱變壓器鐵芯一勵磁就空載損耗電纜絕緣在交變電場下持續(xù)極化生熱。這部分客觀存在、無法歸零的損耗叫技術(shù)線損。而抄表不同期、計(jì)量誤差、管理錯漏造成的差額叫管理線損。兩者相加才是統(tǒng)計(jì)口徑上的線損實(shí)績。問題在于實(shí)績是個混合體你沒法從它反推出“電網(wǎng)本身到底該損耗多少”。線損理論計(jì)算要解決的正是這件事拋開計(jì)量與管理的噪聲用元件參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)把技術(shù)線損獨(dú)立算出來得到一個可比較、可考核、可指導(dǎo)降損的基準(zhǔn)值。這份企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的價(jià)值就在于把“怎么算”從各家各算一套收斂成一套有明確適用邊界的方法體系。2. 技術(shù)線損與管理線損為什么要先把兩筆賬拆開2.1 混合口徑帶來的考核失真線損實(shí)績等于技術(shù)線損加管理線損這個等式看起來只是分類實(shí)際決定了整個管理體系能不能運(yùn)轉(zhuǎn)。如果只考核實(shí)績一個管理混亂但電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)良的單位和一個管理規(guī)范但網(wǎng)架老舊、輕載運(yùn)行的單位可能拿到相近的線損率考核就失去了區(qū)分度。更麻煩的是降損決策管理線損靠抄表同期化、計(jì)量裝置輪換、反竊電稽查來壓技術(shù)線損靠優(yōu)化潮流、更換高損變壓器、無功補(bǔ)償、縮短供電半徑來壓。兩條路徑投入產(chǎn)出完全不同混在一起就沒法判斷錢該往哪投。理論計(jì)算把技術(shù)線損單獨(dú)拎出來等于給管理線損劃了一條“合理下限”——實(shí)績減去理論值剩下的才是管理上真正該追的部分。2.2 無損電量與有損匯總口徑統(tǒng)一是可比性的前提標(biāo)準(zhǔn)里專門定義了無損電量躉售電量以及專供線路損耗由用戶承擔(dān)的無損用戶供電量。這兩類電量在統(tǒng)計(jì)時如果處理不一致各省報(bào)上來的線損率根本沒法橫向比。舉個具體情形某單位把無損電量計(jì)入供電量分母線損率被稀釋另一單位剔除線損率偏高。兩個數(shù)字放在一張表里排名毫無意義。所以標(biāo)準(zhǔn)明確推薦采用有損匯總結(jié)果上報(bào)即供電量中不含無損電量。這是一個典型的“先統(tǒng)一口徑、再談計(jì)算精度”的設(shè)計(jì)口徑不統(tǒng)一算法再精細(xì)也是白算。常見的實(shí)現(xiàn)思路是在數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)就把無損電量單獨(dú)標(biāo)記、單獨(dú)匯總計(jì)算入口只吃有損口徑的數(shù)據(jù)避免在公式層反復(fù)做加減修正。2.3 代表月與代表日用有限采樣逼近全年全年逐時計(jì)算在工程上不現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)量和算力都不允許。標(biāo)準(zhǔn)引入代表月日概念本質(zhì)是一種時間維度的降采樣。選取原則寫得很具體運(yùn)行方式與潮流分布正常負(fù)荷水平落在年最大負(fù)荷的 85% 到 95% 之間代表月供電量接近計(jì)算期平均月供電量接線方式變化要考慮對應(yīng)形式氣溫接近計(jì)算期平均溫度負(fù)荷記錄要完整一般需要電廠、變電所、線路一天 24 小時正點(diǎn)的電流、有功、無功、電壓及全天電量。這里有個容易被忽略的細(xì)節(jié)負(fù)荷取 85% 到 95% 而不是最大值是因?yàn)閾p耗與電流平方成正比用最大負(fù)荷會系統(tǒng)性高估取平均負(fù)荷又可能漏掉高峰時段的非線性因素。85% 到 95% 是一個經(jīng)驗(yàn)折中區(qū)間讓代表日的損耗水平更接近全期均值。代表月的處理更進(jìn)一步把一個月分解為兩個典型代表日分別取一個正常工作日和一個休息日各自乘以該月出現(xiàn)天數(shù)再匯總。這個設(shè)計(jì)承認(rèn)了負(fù)荷的周周期結(jié)構(gòu)比單日外推整月要穩(wěn)。3. 35kV 及以上電網(wǎng)潮流算法與均方根電流法怎么選3.1 潮流算法的計(jì)算原理與代表日折算35kV 及以上電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、環(huán)網(wǎng)多、潮流方向不固定逐元件套公式誤差大所以標(biāo)準(zhǔn)把潮流算法放在首位。計(jì)算原理是給定代表日的發(fā)電上網(wǎng)、供電、輸出、輸入功率與電壓做潮流求解得到各支路電流和節(jié)點(diǎn)電壓再逐元件算有功損耗。難點(diǎn)在于代表日到代表月的折算。標(biāo)準(zhǔn)給出的做法是月內(nèi)選兩個典型日一個工作日、一個休息日各自算電能損耗后按出現(xiàn)天數(shù)加權(quán)# 代表月電能損耗折算示意參數(shù)含義見標(biāo)準(zhǔn) 2.1.2 def monthly_loss(loss_workday, days_workday, loss_restday, days_restday): # loss_*: 單個典型代表日的電能損耗MWh # days_*: 該典型代表日在一個月內(nèi)出現(xiàn)的天數(shù) return loss_workday * days_workday loss_restday * days_restday這段邏輯看著簡單但參數(shù)選取錯了結(jié)果就偏。days_workday 與 days_restday 之和必須等于該月天數(shù)且兩個代表日都要滿足 2.3 節(jié)那套選取原則。我一般會這么理解這不是數(shù)學(xué)近似而是把“月負(fù)荷曲線”用兩個臺階去擬合臺階高度由代表日實(shí)測決定臺階寬度由日歷決定。工作日與休息日負(fù)荷差異越大的電網(wǎng)這種兩段擬合的收益越明顯。3.2 結(jié)果修正溫度、電暈、介質(zhì)、地線四類補(bǔ)償潮流算出來的損耗是“標(biāo)準(zhǔn)條件下”的直接上報(bào)會系統(tǒng)性偏差所以標(biāo)準(zhǔn)列了一組修正項(xiàng)。架空線路要做溫度補(bǔ)償因?yàn)閷?dǎo)線電阻隨溫度上升夏季高溫時段實(shí)際損耗高于按標(biāo)準(zhǔn)溫度算的值。架空線路還要計(jì)電暈損失高電壓等級、惡劣天氣下這項(xiàng)不可忽略。電纜線路除線芯電阻損耗外必須計(jì)絕緣介質(zhì)損耗若廠家提供每公里額定介質(zhì)損耗MW/km直接用該值乘長度和運(yùn)行時間否則按標(biāo)準(zhǔn)給出的三相介質(zhì)損耗公式計(jì)算。架空地線損耗也要單獨(dú)算地線上的感應(yīng)電流和環(huán)流是實(shí)打?qū)嵉陌l(fā)熱。這幾項(xiàng)修正的共同邏輯是潮流模型只覆蓋了“導(dǎo)體電阻”這一條主路徑而實(shí)際電網(wǎng)的損耗路徑是并聯(lián)的、多物理場的修正項(xiàng)就是把模型外的那幾條路徑補(bǔ)回來。漏掉任何一項(xiàng)理論值都會偏低管理線損就被高估考核壓力會錯誤地壓到稽查部門頭上。3.3 均方根電流法元件逐個算的適用邊界標(biāo)準(zhǔn)并沒有一刀切要求全部用潮流。對于 35kV 線路及變壓器、110kV 線路及變壓器、220kV 變壓器明確不含 220kV 線路允許用均方根電流法逐元件計(jì)算。原因很實(shí)際這些元件要么處于輻射狀末端、潮流方向單一要么本身損耗模型簡單逐元件算的精度足夠且工作量小。標(biāo)準(zhǔn)把 35kV 及以上電網(wǎng)拆成四類元件架空線路含串聯(lián)電抗、電纜線路、雙繞組變壓器含串聯(lián)電抗、三繞組變壓器含串聯(lián)電抗并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、電壓互感器、站用變壓器、調(diào)相機(jī)歸入“其它交流元件”走第五章的方法。這個拆分本身就是一種設(shè)計(jì)取舍把損耗機(jī)理相近的歸一類公式復(fù)用數(shù)據(jù)采集字段也能統(tǒng)一。均方根電流法的核心是負(fù)載損耗與電流平方成正比所以關(guān)鍵輸入是代表日的均方根電流而不是平均電流——兩者在負(fù)荷波動大時差異顯著用平均電流會低估損耗這是實(shí)操里翻車最多的地方之一。4. 10kV 配電網(wǎng)等值電阻法為什么能“以一變百”4.1 等值電阻的基本思想10kV 配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)多、分支多、參數(shù)不全逐條線路做潮流不現(xiàn)實(shí)。等值電阻法的思路很巧妙構(gòu)造一個假想電阻讓整個 10kV 配電網(wǎng)的總均方根電流流過它所產(chǎn)生的損耗恰好等于網(wǎng)內(nèi)全部配線可變損耗與全部配變負(fù)載損耗之和。用公式表達(dá)就是總損耗等于總均方根電流平方乘以等值電阻。這樣一來無論網(wǎng)內(nèi)有多少條支線、多少臺配變計(jì)算入口只需要一個總均方根電流和一個等值電阻。等值電阻由兩部分構(gòu)成配線等值電阻和配變等值電阻標(biāo)準(zhǔn)把詳細(xì)推導(dǎo)放在附錄 B正文只給結(jié)論式。這種“正文給用法、附錄給推導(dǎo)”的編排說明標(biāo)準(zhǔn)制定者清楚使用者要的是可執(zhí)行公式而審查者要的是可追溯依據(jù)。4.2 基于配變?nèi)萘康牡戎惦娮枞萘考訖?quán)而非電流加權(quán)配變等值電阻的構(gòu)造依賴一個關(guān)鍵假設(shè)各配變的負(fù)載率按容量比例分配。也就是說容量大的配變承擔(dān)更多負(fù)荷其負(fù)載損耗在總損耗中的權(quán)重按容量折算。這個假設(shè)在配變?nèi)萘颗渲孟鄬?、?fù)荷分布與容量分布大致匹配的臺區(qū)成立一旦出現(xiàn)大容量配變輕載、小容量配變重載的極端情況等值電阻會偏離真實(shí)值。標(biāo)準(zhǔn)選擇容量加權(quán)而不是實(shí)測電流加權(quán)是因?yàn)?10kV 配電網(wǎng)普遍缺乏配變低壓側(cè)實(shí)測電流數(shù)據(jù)容量是臺賬里最可靠、最完整的字段。這是一個典型的“用可得數(shù)據(jù)換精度”的工程取舍。實(shí)操中如果某些臺區(qū)有配變出口電流實(shí)測用實(shí)測值替換容量權(quán)重能明顯改善精度但標(biāo)準(zhǔn)沒有強(qiáng)制因?yàn)閿?shù)據(jù)可得性參差不齊強(qiáng)制會讓大量單位無法上報(bào)。4.3 小電源處理方法等效容量法的兩種變體10kV 配電網(wǎng)里接入分布式小電源后潮流不再單向等值電阻法的前提被破壞。標(biāo)準(zhǔn)給出等效容量法(I)和等效容量法(II)兩種處理。核心思路是把小電源的注入功率折算成對負(fù)荷的“抵消”再修正總均方根電流或等值電阻。兩種變體的差別在于折算發(fā)生在電流層還是容量層適用場景取決于小電源出力數(shù)據(jù)的完整程度。這里有個容易踩的坑小電源出力波動大用代表日某一時刻的出力去折算會把誤差帶進(jìn)整月結(jié)果。穩(wěn)妥做法是取代表日內(nèi)的均方根出力與負(fù)荷的均方根電流同口徑處理。標(biāo)準(zhǔn)沒有把這一步寫死是因?yàn)楦鞯匦‰娫搭愋筒町惔罅袅斯こ膛袛嗫臻g。5. 0.4kV 低壓網(wǎng)與其它元件近似計(jì)算的邊界在哪5.1 臺區(qū)損失率法為什么推薦“基于實(shí)測線損”0.4kV 低壓網(wǎng)是線損計(jì)算里最難啃的部分三相四線、單相、三相三線混用各相電流不平衡出線回路數(shù)不一沿線負(fù)荷分布無嚴(yán)格規(guī)律同一回主干線可能由幾種導(dǎo)線截面拼接而且往往缺完整準(zhǔn)確的線路參數(shù)和負(fù)荷數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)直言詳細(xì)精確計(jì)算比較困難采用工程近似。三種方法里推薦基于實(shí)測線損的臺區(qū)損失率法并按負(fù)荷分類。這個推薦很有講究低壓網(wǎng)算不準(zhǔn)是常態(tài)與其追求一個看似精確的模型值不如用典型臺區(qū)的實(shí)測線損率去外推同類臺區(qū)。負(fù)荷分類是外推有效性的前提——商業(yè)、居民、混合負(fù)荷的損耗特性不同混在一起外推會失真。電壓損失法和等值電阻法作為備選前者在能獲取總表有功無功電量時可用后者在參數(shù)相對完整時可用。標(biāo)準(zhǔn)還給出基于電壓損失法的臺區(qū)損失率法即典型臺區(qū)的損耗用電壓損失法算、再按損失率外推這是兩種近似手段的疊加精度依賴典型臺區(qū)的代表性。5.2 其它交流元件小設(shè)備的大數(shù)目效應(yīng)并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、電壓互感器、站用變壓器、調(diào)相機(jī)單臺損耗不大但數(shù)量多、長期掛網(wǎng)累計(jì)電量不可忽視。標(biāo)準(zhǔn)把它們統(tǒng)一歸入其它交流元件并逐類給公式邏輯是介質(zhì)損耗加鐵損加銅損的組合。這類元件的坑在于“漏算”它們不在主潮流路徑上做潮流計(jì)算時容易被當(dāng)成理想元件忽略。理論計(jì)算如果漏掉這部分技術(shù)線損偏低差額會被誤判為管理線損。我一般會這么理解這部分損耗是“背景噪聲”單看每臺微不足道全網(wǎng)匯總后往往能占到技術(shù)線損的幾個百分點(diǎn)屬于典型的“不算不知道、一算嚇一跳”。5.3 高壓直流輸電換流站損耗為何要單獨(dú)建體系高壓直流輸電的損耗結(jié)構(gòu)和交流網(wǎng)完全不同標(biāo)準(zhǔn)單列一章覆蓋直流線路損耗、接地極系統(tǒng)損耗、換流站損耗。換流站損耗給了兩條路按經(jīng)驗(yàn)值估算或按 IEC 61803 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。后者細(xì)到交流濾波器——由濾波電容器、濾波電抗器、濾波電阻器組成損耗是三者之和計(jì)算時假定交流系統(tǒng)開路、所有諧波電流都流入濾波器。濾波電容器損耗因?yàn)楣β室驍?shù)很低諧波電流引起的損耗很小可忽略用工頻損耗計(jì)算即平均損耗功率MW/Mvar乘工頻下三相額定容量Mvar乘運(yùn)行時間。這套處理體現(xiàn)了一個原則直流損耗計(jì)算不能套交流網(wǎng)的元件模型必須按換流站的物理構(gòu)成重建損耗清單。接地極系統(tǒng)損耗尤其容易被遺漏它只在單極運(yùn)行或大地回線方式下顯著但一旦發(fā)生數(shù)值不小。6. 避坑與排查理論線損計(jì)算里最容易翻車的五件事6.1 代表日負(fù)荷水平選偏整月結(jié)果系統(tǒng)性漂移現(xiàn)象連續(xù)幾個月理論線損率忽高忽低和實(shí)績走勢對不上。原因代表日選在了負(fù)荷特別高或特別低的日子損耗與電流平方成正比負(fù)荷偏差被平方放大。解決嚴(yán)格按年最大負(fù)荷 85% 到 95% 區(qū)間篩代表日同時核對代表月供電量是否接近計(jì)算期平均月供電量兩個條件同時滿足才采用。6.2 用平均電流代替均方根電流現(xiàn)象均方根電流法算出的線路損耗明顯低于潮流法差距隨負(fù)荷波動增大。原因損耗正比于電流平方平均電流的平方小于電流平方的平均值負(fù)荷波動越大偏差越大。解決從代表日 24 小時正點(diǎn)電流記錄計(jì)算均方根值不要用全天電量除以時間再折算電流。6.3 無損電量口徑混用導(dǎo)致橫向不可比現(xiàn)象兩個單位線損率差距大但網(wǎng)架和管理水平相近。原因一方把躉售電量和專供無損用戶電量計(jì)入供電量分母另一方剔除。解決上報(bào)統(tǒng)一采用有損匯總結(jié)果數(shù)據(jù)采集階段就把無損電量單獨(dú)標(biāo)記計(jì)算入口只吃有損口徑。6.4 電纜介質(zhì)損耗與架空地線損耗被漏算現(xiàn)象含電纜比例高的電網(wǎng)理論值持續(xù)偏低管理線損被高估。原因只算了線芯電阻損耗漏了絕緣介質(zhì)損耗和架空地線感應(yīng)損耗。解決電纜按廠家每公里額定介質(zhì)損耗乘長度乘運(yùn)行時間補(bǔ)算無廠家數(shù)據(jù)時按標(biāo)準(zhǔn)三相介質(zhì)損耗公式架空地線損耗單獨(dú)建項(xiàng)不并入線路電阻損耗。6.5 小電源出力用瞬時值折算現(xiàn)象接入分布式電源的 10kV 線路理論線損波動異常部分時段甚至算出負(fù)損耗。原因用小電源代表日某一時刻出力折算與負(fù)荷均方根電流不同口徑。解決小電源出力取代表日內(nèi)均方根值與負(fù)荷同口徑處理等效容量法的兩種變體按數(shù)據(jù)完整程度選用。7. 設(shè)計(jì)取舍一套 2007 年的標(biāo)準(zhǔn)為什么今天還值得讀這套標(biāo)準(zhǔn)最值得琢磨的地方不是某個公式而是它在“精度”和“可執(zhí)行性”之間反復(fù)做的取舍。潮流算法精度高但數(shù)據(jù)要求苛刻于是給 35kV 及以上電網(wǎng)留了均方根電流法這條退路10kV 配電網(wǎng)缺實(shí)測電流就用配變?nèi)萘考訖?quán)構(gòu)造等值電阻0.4kV 低壓網(wǎng)參數(shù)幾乎不可得干脆推薦基于實(shí)測線損的臺區(qū)損失率法承認(rèn)模型算不準(zhǔn)、用統(tǒng)計(jì)外推。每一步都在回答同一個問題在數(shù)據(jù)不完美的現(xiàn)實(shí)里怎樣得到一個口徑統(tǒng)一、可比、可復(fù)現(xiàn)的數(shù)值。這個思路放到今天依然成立——很多線損分析系統(tǒng)上了更精細(xì)的模型但如果數(shù)據(jù)采集口徑不統(tǒng)一、代表日選取不規(guī)范精度提升會被口徑噪聲吃掉。驗(yàn)證一套理論計(jì)算結(jié)果是否可信我習(xí)慣做三件事一是把理論值與實(shí)績的差值按管理線損的合理區(qū)間去卡差值長期為負(fù)說明漏算元件長期偏大說明代表日或口徑有問題二是換方法交叉驗(yàn)證同一電網(wǎng)用潮流法和均方根電流法各算一遍偏差超過經(jīng)驗(yàn)閾值就回頭查數(shù)據(jù)三是做元件損耗分項(xiàng)占比的合理性檢查變壓器空載損耗、線路可變損耗、其它元件損耗的占比應(yīng)與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)大致匹配某一項(xiàng)占比異常往往就是漏算或重復(fù)計(jì)算。電壓等級推薦方法關(guān)鍵輸入主要修正項(xiàng)35kV 及以上潮流算法 / 均方根電流法代表日 24 小時正點(diǎn)功率、電壓、電量溫度、電暈、電纜介質(zhì)、架空地線10kV 配電網(wǎng)基于配變?nèi)萘康牡戎惦娮璺ㄅ渥內(nèi)萘?、總均方根電流小電源等效容量修?.4kV 低壓網(wǎng)基于實(shí)測線損的臺區(qū)損失率法典型臺區(qū)實(shí)測線損率、負(fù)荷分類典型臺區(qū)代表性校驗(yàn)高壓直流IEC 61803 / 經(jīng)驗(yàn)值換流站設(shè)備參數(shù)、諧波電流濾波器、接地極系統(tǒng)分項(xiàng)從那以后我每次做線損理論計(jì)算都強(qiáng)制先走一遍口徑核對無損電量剔沒剔、代表日落在不在 85% 到 95% 區(qū)間、均方根電流是不是真均方根、修正項(xiàng)清單有沒有逐條打勾。這四步走完后面的公式才有意義。希望幫到你。本文還有配套的精品資源點(diǎn)擊獲取