施流忠 罗毅芳 刘 巍 林常青
华中电力集团公司技术中心, 430077 武汉
1 前言
电力网电能损耗率（简称线损率）是国家考核电力部门的一项重要经济指标。一个方便、合理的线损理论计算软件是各级电力部门分析线损、制定降损措施的有力工具。
华中电力集团公司技术中心研制开发的《电网线损理论计算与分析系统》于1996年6月经华中电管局鉴定通过，两年来在四川、上海、湖南、湖北、贵州、重庆、海南等省市以及其它地区已拥有200多个使用单位，已经成为这些省市电力部门线损计算、统计分析的有力工具。用户普遍反映，该系统使用方便、功能齐全，其中若干功能设计突破了常规线损理论计算软件单纯计算的功能界限，结合管理工作实际，给使用者带来很大方便。
2 功能设计介绍
2.1 分级上报统计
当今，电子计算机已经普及到电力系统的各级部门，在这种条件下，不仅可以实现电网线损理论计算的计算机化，还可以实现线损计算结果的自动汇总上报，实现线损分级管理的无纸化、软盘化。
线损结果的分级上报统计，包括省、地市、县三级电网的自下而上逐级上报和自上而下逐级汇总。由于各级电网有不同来源、不同类型的电源，电网之间的电量流向可能纵横交错，这就使得上级电网对下级电网汇总时，总供电量的获取较为复杂。计算机如何自动识别大电网内部的“相互作用”，找出真正属于大电网的供电电源，这需要对各种电源进行详细分类。
本文将各种电源分成3种类型(参阅图1)：
* 类型①表示上级电网供电或同等级电网之间过网供电。
* 类型②表示发电机或省外电源直接供电。
图1 全省各级电网供电来源示意图
Fig.1 Power sources of network at each
level in a province
* 类型③表示县级网由省内其他地市级电网供电。
下面以图1中虚线内的地调对县调汇总为例说明上报和汇总的方法。在县调上报给地区调度的数据中，应明确列出上述三种类型电源的供电量以及线损电量。地区调度在地区主网的计算结果和各县调上报的基础上进行汇总。
(1)全网总线损电量 为地区主网线损电量与各县电网线损电量之和。
(2)全网总供电量 首先，地区电网的各种类型供电量均作为全地区供电量；其次，下级电网即县级电网的各种类型供电量需根据类型判断是否计入全地区供电量，类型为①的电源不统计进全地区供电量，因为它们是地区内部的“相互作用”；类型为②的电源全部统计进全地区供电量，因为对全地区电网而言，它们仍然是供电来源；类型为③的电源统计进全地区供电量，但在全省汇总时它又成为省内的“相互作用”，不统计进总供电量。
这样不仅层次分明，还避免了分层上报统计汇总中的重复计算电源，便于与实际统计对比分析。
2.2 自定义区域统计分析
通常的按有自然电气联系的电力系统进行线损分析，往往不能完全满足线损管理的实际需要。线损统计应该可以自定义区域，即按“台区”统计出任意指定区域的供电量和线损电量，完成对该局部区域的线损考核与分析功能。自定义区域的线损电量即区域内支路线损电量之和,自定义区域的供电量即流进该区域的电量之和。一个自定义区域可能有多处边缘与外界联系，找出其与外界联系的特征，是求得自定义区域供电量的关键所在。
图2是某电网自定义区域示意图。自定义区域供电量的求解步骤如下：
图2 某电网自定义区域示意图
Fig.2 Statistics of line losses in a self\|defined area
(1)区域内所有发电机（例如G1等）的发电量，作为区域总供电量的一部分。
(2)设定中间变量参数初值为0。
(3)寻找本区域与外界交界处节点，这样的节点可能有多个，例如M1。首先，找出该节点上的发电机G，如果发电机属于区域内，那么其发电量作为区域总供电量的一部分，否则先计入中间变量。然后，找出节点上的负荷L，如果负荷属于区域内，则不考虑；如果负荷属于区域外，则中间变量减之。最后，找出连接于该节点上的区域外支路，若该支路电量流进本区域，则中间变量加之；若该支路电量流出本区域，则中间变量减之。
可以看出，所谓中间变量，是指区域外对本区域的供电总效果，若为正值则作为区域总供电量的一部分；若为负值则是本区域外供电量，不计入总供电量。
2.3 配电网内小电源的处理
随着地方小电源（小水电、小火电）的不断开发，它对配电网潮流分布的影响越来越大，这已经成为一个不容忽视的问题。本文在基于均方根电流法的等值电阻法的基础上，根据部颁《电力网电能损耗计算导则》，采用“等效容量法”对小电源进行了处理。
用等值电阻法计算电能损耗时，最好能将小电源一次性地考虑到等值电阻里面，但由于其出力与升压变压器容量不一定匹配，将升压变压器容量作为负荷处理又不合理，这就引入了“等效容量”的概念。所谓等效容量，是指小电源的出力跟其余配电变压器的容量相比较产生的一种等效值，小电源根据其等效容量和别的配电变压器一起参与分配首端均方根电流，所得值应恰好等于小电源本身均方根电流；其余配电变压器在分配首端均方根电流时也将考虑小电源等效容量。
设配电网首端均方根电流为Ijfo，小电源上网均方根电流为Ijfs，配电变压器总容量（不含小电源）为Si，根据部颁《电力网电能损耗计算导则》中的假设之一——按与配变容量或供电量成正比例地分配线路出口的总均方根电流，设小电源等效容量为Ss，则有
式中的负号是因为配电变压器电流流出网络设为正方向，而小电源电流为流入配电网，故为负。可求出小电源等效容量
小电源等效容量为负值的原因同上。求出小电源等效容量以后，小电源就可以被作为容量为负值的变压器来处理了。另外，多端供电的供电母线可视为等值小电源，高压负荷亦可视为负值小电源，对它们的处理均可采用等效容量法。
3 结束语
综上所述，分级上报统计功能可以满足各级线损管理人员统计汇总上报的需要；自定义台区功能可以任意指定区域进行线损统计；配网小电源“等效容量法”在可能的条件下恰当而简便地解决了小电源问题，同时可引伸处理多端供电和高压负荷的情况。这些功能已应用在研制的《电网线损理论计算与分析系统》里，并受到了各级线损管理人员的好评，在线损的理论计算与分析、指导降损方面它起到了较好的作用。
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