电力网线损计算方法（35kV及以上）

1.潮流算法

35kV及35kV以上电力网潮流计算是由发电机和负荷功率推知电流、电压的过程，从而可得到各个35kV及35kV以上电力网元件的有功损耗及整个35kV及35kV以上电力网的有功损耗。在建立35kV及35kV以上电力网潮流计算模型时，可以计入架空线路、电缆线路、双绕组变压器、三绕组变压器、串联电抗器、并联电容器、并联电抗器；站用变压器所消耗的功率作为负荷处理；调相机作为发电机处理。计算时段内的电能损耗计算可以归结为日电能损耗计算，日电能损耗的计算方法主要有两种：

（1）电力法。根据每小时的发电机的有功、无功（电压）数据，负荷的有功、无功数据，网络拓扑结构及元件阻抗参数进行潮流计算，得出每个节点电压，然后根据已知的电压与节点导纳关系计算出每条支路的有功损耗。将所有支路的损耗相加，即是全网一小时的损耗。将24h的损耗相加，即得出一天的线损。由一天的线损进而求得计算时段内的电能损耗。

（2）电量法。由于电能表的精度比功率表的高，人们往往希望电量计量数据参与线损计算，其基本思路是首先将电力网各节点一天24h负荷折算成以相应24h总功率为基准负荷或出力分配系数，再将代表日电量（有功电量和无功电量）乘以相应负荷或出力分配系数，形成24h各个节点负荷的有功功率和无功功率；同样的，对发电机有功功率和无功功率也借助其电量计量数据作类似处理。再进行潮流计算。其余计算与电力法的相同。

2.均方根电流法

对于35kV线路及变压器、110kV线路及变压器和220kV变压器（不包括220kV线路），也可采用均方根电流法按元件逐个计算电能损耗。一般将35kV及35kV以上电力网分为4个元件：架空线路（包括串联电抗）、电缆线路、双绕组变压器（包括串联电抗）、三绕组变压器（包括串联电抗）。

（1）输电线路损耗计算。

1）架空线路的电能损耗为：

式中：R为电力网元件电阻，Ω；T为线路运行时间，h；I jf为运行时间内的均方根电流，kA。

如生产厂家提供的是20℃时导线每km的电阻值，那么在实际计算中，应考虑负荷电流引起的温升及周围空气温度对电阻变化的影响，应对电阻进行修正。其修正公式为：

式中：，为电阻的增阻系数；R 20℃为线路20℃时的电阻值，Ω；I jf为线路的均方根电流值，kA；I pi为导线容许载流值，kA；N ci为每相分裂条数；tm为环境温度，℃。

当线路有n种型号导线，且各种导线长度、分裂数不同，这时整条线路的总电阻：

式中：L i为i种型号导线的长度，km。

2）装在线路两端串联电抗器的电能损耗。线路的总电能损耗为：

ΔE=ΔE l+ΔE r

此外，还应该注意以下两点：

1）对于电缆线路的能耗计算还必须考虑其介质损耗。

2）高压输电线路对邻近的线路存在电磁感应现象，这种电磁感应可通过导线间平均几何距离进行计算。

（2）双绕组变压器损耗计算。其电能损耗应包括空载损耗（固定损耗）及负载损耗（可变损耗）。

1）变压器的基本参数。

式中：S为额定容量，MVA；U n为高压侧额定电压，kV；In为高压侧额定电流，kA。

2）空载电能损耗。

式中：p 0为变压器空载损耗功率，MW；T为变压器运行小时数，h；U f为变压器的分接头电压，kV；U ave为平均电压，kV。在实际计算中，可以近似认为变压器运行在额定电压值附近，忽略空载损耗与电压相关部分，即：ΔE 0=p 0 T（MW·h）。

3）负载电能损耗。双绕组变压器的等值电阻r T定义为：当额定电流In流过时，产生额定负载损耗p k，即p k=。所以可得到：

所以变压器负载电能损耗为：

式中：I jf为高压侧均方根电流值，kA；r T为变压器的等值电阻值，Ω；T为变压器运行小时数，h。

4）装在变压器低压侧串联电抗器的电能损耗。考虑到变压器低压侧常装有额定电流为I 2kr、额定损耗为p r2的电抗器。将串联电抗器的额定电流归算到高压侧：。因此，装在变压器低压侧电抗器的电能损耗为：(www.xing528.com)

因此，双绕组变压器的电能损耗为：

或

（3）三绕组变压器损耗计算。

1）三绕组变压器的基本参数。高压、中压和低压绕组额定容量：S 1、S 2、S 3，MVA。高压、中压和低压侧额定电压：U n、U 1n、U 2n，kV。额定空载损耗P 0，MW。高—中压、高—低压、中—低压绕组额定负载损耗：P k12、P k 13、P k23，MW。高压侧额定电流I n，kA。

低压侧绕组容量S 3往往比中压绕组S 2少一半，大多数厂家铭牌上的负载损耗p k13和p k23是指归算到低压侧容量S 3上的数值。因此，需要将相应负载损耗归算到高压侧绕组额定容量S 1之下：

归算到高压侧后的高—中压、高—低压、中—低压绕组等值电阻为：

由于各绕组的等值电阻满足下述关系：

式中：r T 1为高压侧等值电阻，Ω；r T 2为中压侧等值电阻，Ω；r T 3为低压侧等值电阻，Ω。

因此，求得各绕组的等值电阻：

2）空载电能损耗。

式中：p 0为变压器空载损耗功率，MW；T为变压器运行小时数，h；U f为变压器的分接头电压，kV；U ave为平均电压，kV。

在实际计算中，可以近似认为变压器运行在额定电压值附近，忽略空载损耗与电压相关部分，即：

3）负载电能损耗。计算的方法有多种。但为了清晰，这里选定其中一种方法：将一切参数包括中压侧和低压侧均方根电流I 2jf和I 3jf都归算到高压侧额定电压U n及额定容量S 1之下。

计算出中压侧和低压侧均方根电流I 2jf及I 3jf（均归算到高压侧）后，可获得三绕组变压器电能损耗：

式中：T为变压器运行小时数，h。

4）装在变压器中、低压侧串联电抗器的电能损耗。考虑到三绕组变压器中压侧和低压侧可能装有串联电抗器，它们的额定电流分别为I 2kn和I 3kn（kA），额定损耗分别为p n2和p n3（MW）。将串联电抗器的额定电流归算到高压侧：

式中：I′2kn为折算后中压侧串联电抗器的额定电流，kA；I′3kn为折算后低压侧串联电抗器的额定电流，kA。

装在变压器中、低压侧的电抗器电能损耗为：

5）三绕组变压器T时段内的电能损耗（MW·h）为：

或

（4）数据采集。当采用均方根电流法计算各元件电能损耗时，需要采集的运行数据见表1-1。

表1-1　采用均方根电流法计算35kV及以上电力网元件电能损耗时需要采集的运行数据