賀星棋，唐 偉2，鮮其軍，田佩平，羅 濤

(1.國網四川省電力公司，四川 成都 610041；2.國網四川省電力公司電力科學研究院，四川 成都 610041)

0 引 言

線損理論計算是根據(jù)電網結構和運行參數(shù)，運用電路理論，對電網元件的理論線損電量及所占比例進行定性和定量分析，并對電網結構和運行方式的合理性、經濟性進行鑒定，具有指導降損節(jié)能，促進線損管理深化、科學化的作用。一般說來，中低壓配電網因設備基礎相對差，電壓等級低，線損率相對高。四川電網作為全國水電基地和西北、華中電力交換的樞紐平臺，存在潮流復雜、過網電量大的特點，由此造成35 kV及以上電網線損電量大，是影響四川電網線損率的重要因素，因此有必要對其進行專題分析?；?018年7月汛期大負荷方式下的實測數(shù)據(jù)[1]，對四川電網35 kV及以上電網的理論計算結果進行了分析，考慮各種技術降損措施后，提出了相應的降損潛力，對于指導四川電網進一步降損增效具有重要的參考價值。

1 理論計算情況

2018年7月25日為西南電網統(tǒng)一選定的負荷實測日。代表日當天，四川電網全社會口徑裝機容量97 214 MW，其中水電77 143 MW，火電16 619 MW，風電2105 MW，光伏1347 MW。主網層面，四川電網：通過±500 kV德寶直流與西北電網聯(lián)網運行；通過復奉、賓金、錦蘇±800 kV特高壓直流與華東電網聯(lián)網運行；通過500 kV洪板、黃萬、資思雙回與重慶電網聯(lián)網運行。500 kV納九線停運，500 kV納日變電站停運，桃鄉(xiāng)第2臺主變壓器中壓側開關斷開，無其他設備檢修、停運，無臨時負荷轉帶等。各地區(qū)在確保電網安全運行的前提下，保持電網正常運行方式。

表1 全網線損理論計算結果

根據(jù)全網線損理論計算結果(見表1)：四川電網10 kV及以上電網分壓線損占比為44.91%；35 kV及以上電網分壓線損占比達到55.09%，占全網電量損失的絕大多數(shù)。這也正是四川電網作為電力交換樞紐平臺的直觀反映。

整體看來，是否計及過網電量的影響對四川電網理論線損率的影響極大：在計及過網電量的條件下，汛期大負荷方式下四川電網的理論線損率僅為3.75%；剔除過網電量影響，理論線損率則升至7.34%，升高了3.59百分點，增幅達95.73%。由此可見，巨量特高壓和大量超高壓外送對四川電網輸電網線損率影響巨大。

2 電網損耗及降損潛力分析

2.1 500 kV電網

500 kV電網理論計算結果如表2所示。該電壓等級線損率為1.15%，較110 kV、220 kV電網分壓線損率高。同時，500 kV分壓線損電量占比也是各個電壓等級中最高的，達到24.8%。

表2 500 kV電網代表日計算結果

注：有功電量為1 041 274.25 MWh，無功電量為160 170.33 MVAh。

從500 kV電壓等級損耗的分布來看，線路損失電量占比達到了88.92%，是主變壓器電量損失的12.59倍。一是由于四川電網作為國家西電東送的電源送出端和西北火電、風電送華中的電力交換平臺，在500 kV線路中存在巨量的過網電量，該部分電量只在線路中產生電量損耗，并不經過主變壓器下網；二是四川省是大型水電基地，四川電源集中在西部、省內負荷集中在東部，加之南部、中部的過網外送電量大，500 kV主網潮流呈現(xiàn)從西向東的流向特點，輸電通道潮流重，輸電距離遠：因此，綜合造成500 kV線路電量損失遠大于主變壓器損耗。

從線路損耗的構成來看(見表3)：線損率小于0.2%的線路條數(shù)最多，占線路總條數(shù)的55.23%；但線損率位于0.5%～1%的線路損失電量最大，為4 507.46 MWh，占線路總損失電量的42.25%，是影響500 kV線路損失的主要因素。進一步分析，線損率位于0.5%～1%的主要線路：一是國調調度的溪洛渡電廠、錦西電廠(直流送出配套電源)水電送出線路，輸送電量大導致?lián)p失電量大，如溪賓三回和西錦三回共6條線路，產生電量損失2 022.21 MWh，占本區(qū)間線路損失電量的44.44%；二是甘孜、雅安地區(qū)水電送至成都線路及攀枝花、涼山地區(qū)水電送出線路，線路較長，平均為151.4 km，導致?lián)p失電量大。

表3 500 kV線路線損分布情況

從負載率分布來看：平均負載率大于50%的線路共29條，總損失電量為5 997.71 MWh，占線路總損失電量的56.21%；平均負載率位于30%～50%的線路共45條，總損失電量為3 454.81 MWh，占線路總損失電量的32.38%；平均負載率位于10%～30%的線路共67條，總損失電量為1 142.32 MWh，占比10.71%；平均負載率小于10%的線路共31條，總損失電量為74.52 MWh，占比0.7%。以上數(shù)據(jù)表明500 kV電網線路負載分布不均衡，重載線路集中分布在水電輸送通道，產生的損失電量絕對值大，占總線路損失電量的比例高，對本層損耗的貢獻非常大。因此，通過加強對攀西、涼山地區(qū)的普洪三回線路、瀑布溝水電送出的布坡四回線路的運行監(jiān)測，防止斷面輸送容量超過穩(wěn)定限額引發(fā)安全供電問題；協(xié)調成都市政府，加快推進白泉到龍王雙回線路投運工作，盡早實現(xiàn)成都雙環(huán)網運行以進一步加強成都500 kV網絡供電能力；加快推進雅中直流工程的核準和建設，將外送點引入川西水電腹地，減少外送電力經四川500 kV網絡傳輸?shù)谋壤?，均能夠有效降低輸電線路電量損失，實現(xiàn)500 kV線路的節(jié)能降損增效。

實測日當天，500 kV電壓等級整體功率因數(shù)已達0.99，與此同時，主變壓器的銅鐵損比為0.93，已接近1的經濟運行狀態(tài)，降損潛力已不大。

2.2 220 kV電網

220 kV電網理論計算結果如表4所示。該電壓等級分壓線損率為0.76%，在各電壓等級中絕對值最低，這也與當前省內各地區(qū)220 kV電網一般為環(huán)網或雙環(huán)網結構、運行可靠性高、方式調整相對靈活、等效輸電阻抗低的實際相吻合。

表4 220 kV電網代表日計算結果

注：有功電量為700 233.00 MWh，無功電量為115 576.17 MVAh。

實測日當天，220 kV電壓等級整體功率因數(shù)已達0.99，但主變壓器平均負載率為33.09%，容載比為2.48，銅鐵損比為0.82，說明該電壓等級主變壓器整體輕載，距離變壓器經濟運行區(qū)間40%～60%還有一定差距，仍存在一定的降損潛力。

從該電壓等級損耗的分布來看，線路損失電量占比60.44%，是主變壓器電量損失的1.63倍，這也與220 kV電網作為地區(qū)的主要輸電網，承擔供電轄區(qū)內電力轉移任務，大部分電量均要通過線路實分配，因此線路損耗相對大。

2.3 110 kV電網

110 kV電網理論計算結果如表5所示。該電壓等級分壓線損率為0.99%，在各電壓等級中處于第2低位。

表5 110 kV電網代表日計算結果

注：有功電量為649 929.67 MWh，無功電量為171 693.89 MVAh。

實測日當天，110 kV主變壓器平均負載率為31.95%，容載比為2.63，銅鐵損比為0.77，說明該電壓等級主變壓器與220 kV情況相似，整體輕載，距離變壓器經濟運行區(qū)間40%～60%還有一定差距。同時，110 kV電壓等級整體功率因數(shù)為0.97，通過提升功率因數(shù)來減小線路降損的潛力已不大。同時，當前各地區(qū)110 kV電網結構一般為輻射型，其潮流分布完全取決于負荷分布，因此，通過適當調整負荷電源，也可適當減少線路電量損耗。

2.4 35 kV電網

35 kV電網理論計算結果如表6所示。該電壓等級分壓線損率為1.79%，因該電壓等級電量整體偏小，分壓線損電量占比也是最小，僅為6.2%。但理論線損率水平相對500 kV、220 kV、110 kV分壓線損率卻較高。

從表6來看，線路損耗占比達70.84%，是主變壓器損耗的2.4倍，說明線路損失是影響本電壓等級線損率的關鍵因素。實測日當天，35 kV電壓等級功率因數(shù)為0.83，功率因數(shù)偏低，因無功功率的傳輸也將增加線路、主變壓器的有功功率損耗，因此可通過調整功率因數(shù)實現(xiàn)降損的目的。

表6 35 kV電網代表日計算結果

注：有功電量為168 642.23 MWh，無功電量為115 452.24 MVAh。

電力在線路中傳輸產生的損耗與線路電壓、功率因數(shù)的平方成反比，與線路傳輸?shù)挠泄ω摵傻钠椒揭约熬€路單位長度電阻成正比，通過改變線路功率因數(shù)，線路降損幅度為

式中，cosφ1、cosφ2分別為調整前后的線路功率因數(shù)。當35 kV整體功率因數(shù)由實測日的0.83提升至0.95及以上時，線路線損電量降幅可達23.67%以上，即線損損耗電量可減少505.07 MWh，影響35 kV分壓線損率降低0.3百分點。同時，當前四川電網在運35 kV主變壓器的平均空載損耗為7.53 kW，相對還較高，說明還存在部分高耗能變壓器，通過設備的逐步更換，在鐵損方面也具有一定的降損潛力。

2.5 降損潛力

由上述分析可見，當前四川電網隨著網架結構的不斷完善、運行方式的持續(xù)優(yōu)化、電能質量的穩(wěn)定提升、電網設備的逐步更新，還具有較大的降損潛力，尤其在35 kV、500 kV電網方面，均具備較大的降損潛力。與此同時，也應同步加強對110 kV、220 kV電網的管理和相關配套輸變電工程的推進，發(fā)展負荷，提升主變壓器運行的經濟性，也能一定程度實現(xiàn)降損增效。

3 結 語

四川電網的電源結構、電網結構和外送電量的過網損耗決定了較高的主網線損率。近年來，通過精準分析線損影響主要因素，在電網運行、技術改造、計量管理、營銷管理等多方面采取了大量的措施，如針對主網部分變壓器、線路運行不經濟的情況，在保證N-1的情況下，拉停輕載設備，既保證了電網的安全運行，也實現(xiàn)了線損率的穩(wěn)中有降。下一步，通過有針對性地不斷完善電網規(guī)劃和技術改造，優(yōu)化電網潮流，加強電網設備運維管理和無功電壓管理，預計四川電網2019年線損率將進一步下降至8%以下，節(jié)能降損效益將進一步顯著。