基于智能电表数据的配网线损精准分析与降损策略研究
作者 李勇
发表于 2025年9月

【关键词】配电网线损;智能电表;负荷均衡;实时监测;技术降损

引言

随着智能电网建设的不断推进,对线损监测控制的要求更加严苛,传统人工巡检与静态分析方式,无法应对复杂运行变化及分布式能源接入的挑战。构建基于智能电表数据技术体系,开展配电网线损多维度分析,提出实用降损策略,能提升电能利用率与供电质量。配电网线损关乎供电效率和能源利用,传统分析治理手段实时性差、精度低,无法满足精细化管理。以智能电表数据构建线损监测体系,结合线路结构优化、电压等级提升等多种措施,形成多维协同降损路径,优化巡检和故障预警,实现线损全流程闭环,保障配电网稳定经济运行。

一、线损成因与影响剖析

(一)配电网线损的构成类型

配电网线损包含电阻、磁性、绝缘及杂散损耗。电阻损耗是基础部分,导线传输电能时,载流导体欧姆电阻与电流产生热效应,造成有功电能损耗。磁性损耗来自系统铁磁性元件,其磁通交变时磁滞和涡流效应会引发能量不可逆损失[1]。绝缘损耗与配电设备绝缘介质的介质损耗因数相关,电能在长期电场作用下经绝缘层泄漏而损失。杂散损耗由接触电阻、感应涌流等现象引发,虽非系统运行主要因素,但其累积效应不可忽视。

(二)线损对电力系统运行的影响

线损持续存在使部分输电线路高负载运行,加剧线路热效应与导体温升,缩短电气设备寿命并提高故障概率,线损导致电压降幅增大,使远端用户端电压偏离额定范围,破坏电能质量稳定性。线路实际负荷与预测负荷偏差需频繁调整调度方案,增加系统运行不确定性与复杂度。长期运行中,线损会造成配电系统容量配置冗余或不足,降低整体资源利用率,增加电力网络局部瓶颈,影响配网灵活性和扩展性。

二、智能电表数据支撑下的线损评估方法

(一)常用线损评估指标体系

线损率体现电能从系统输入端至用户端的损耗比例,衡量输入输出相对差异,反映系统整体能量利用效率。线损量以实际计量数据为依据,在特定周期计算输电配电环节的电能损失,作为绝对值指标可量化能源流失规模。线路负荷率衡量线路实际运行功率与额定承载能力的关系,表征运行负荷强度,且与线损程度显著相关。

三类指标在评估中相互补充,从比例性、总量性与结构性多角度揭示配电网线损特征。在线损分析过程中,结合各节点电压、电流、功率因数数据,可利用电功率公式计算各节点的有功功率,对比各级节点间的功率变化差值,进一步推算损耗量,并定位中间损耗突出的区域节点,从而实现更为细化、准确的线损评估。

(二)智能电表数据在评估中的优势与作用

智能电表采集的全量数据可构建多时间尺度电能计量序列,为馈线、支路及末端用户电量流动提供高精度动态追踪依据[2]。线损评估中,系统基于智能电表数据实现各区域节点电量统计,完成电能进出量精确分区核算,支持跨时段动态对比分析。结合配电网实际拓扑结构与采集时间戳,系统还原变电站至用户端完整供电路径,对电压、电流数据逐节点匹配计算,精确识别线损集中区段与波动时间点。智能电表辅助建立时序数据模型,对配电线路不同运行状态下的损耗变化规律建模分析,提升突变性损耗或局部异常的识别能力。经过电能数据持续积累与挖掘,实现配电系统损耗特性长期监测与趋势判断,增强动态负荷环境下线损感知能力与运维响应效率。

三、多维协同的降损技术路径

(一)线路结构优化与设备升级

在线路路径规划中,需对现有配电拓扑结构展开全网复核,结合地理信息系统与电能流分析结果,重新评估馈线长度、分支数量及分段开关布局,消除冗余并压缩主干线路距离[3]。针对路径存在反复回转、绕行或多级串接的线路段,调整连接方式,以放射状或环网结构替代串联模式,降低累积阻抗。通过网络重构实现开关状态最优组合,让功率潮流分布更合理,最大程度减小主干线路和分支电流负载,进而降低电阻性损耗。

在设备升级环节,需重点对负载密集区域及长距离输电线路中的高损耗导体进行替换。将原有常规导体换用低电阻率材料,并根据负载密度选取截面更大的导线规格,以此降低单位长度电阻。

本文刊登于《消费电子》2025年18期
龙源期刊网正版版权
更多文章来自
订阅