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?P%为平均无功负荷的有功功率损耗率，根据制造厂提供数据或试验测定，MW/Mvar；
T为调相机运行小时数，h。
2. 调相机辅机的电能损耗
直接采用调相机辅机电能表的抄见电量，MWh。
第六章 高压直流输电系统线损计算
高压直流输电（HVDC）系统产生电能损耗的主要元件有：直流线路、接地极系统和换流站。而换流站由换流变压器、换流阀、交流滤波器、平波电抗器、直流滤波器、并联电抗器、并联电容器和站用变组成，见图6-1。HVDC系统的损耗主要包括直流线路损耗、和接地极系统损耗和换流站损耗。直流输电线路损耗取决于输电线路的长度及线路导线截面的大小，对于远距离输电线路其功率损耗通常约占额定输送容量的5%-7%，是直流输电系统损耗的主要部分。两端换流站的设备类型繁多，它们的损耗机制又各不相同，因此准确计算换流站损耗比较复杂，通常换流站的功率损耗约为换流站额定功率的0.5%-1%。而接地极系统损耗与HVDC系统的运行方式有关，双极运行时其值很小，单极大地回线方式运行时其值较大。
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图6-1 换流站组成示意图
6.1 直流线路损耗计算
以图6-2 两端直流输电系统为例，采用交直流混合输电系统潮流算法计算直流线路的电能损耗。
图
6-2 两端直流输电系统
通过潮流计算，可以求出交流和直流输电系统在计算时段中每个小时的各种电气量：换流站交流测母线电压Ut1，Ut2；流进换流站的电流Ip1、Ip2流；入换流变的功率Pt1(dc)?jQt1(dc)、Pt2(dc)?jQt2(dc)；直流输电线路两端电压Ud1、Ud2；直流输送功率和电流Pd、Id。
因此，直流线路的电能损耗为：
?AL??Id(t)2R （MWh） （6-1）
t?1T式中：Id(t)为每个小时流过直流线路的电流，kA；
R为直流线路的电阻，?； T为线路运行时间，h；
在实际计算中，考虑直流线路损耗的温度补偿及电晕损失的修正方法见2.2.1和2.2.2。
6.2 接地极系统损耗计算
HVDC系统一般通过接地极系统形成回路，由于接地极系统中接地极线路电阻和接地电阻存在，故不可避免地产生一定损耗。接地电阻一般在0.05～0.5?之间。为了计算方便，更易于在工程上实用化，一般不进一步计算接地电阻的大小，而是取其实测值或在0.05～0.5?之间选用一合适值进行计算。虽然谐波电流对接地极系统损耗有一定的影响，但由于流经接地极系统的电流较小，谐波损耗占接地极系统损耗比例更小，可以忽略谐波损耗，采用与直流输电线路损耗相同的计算方法来计算接地极系统损耗，其计算公式为：
2?AD??Ig(t)(Rd?RD) （MWh） （6-2）
t?1T式中：Ig(t)为每小时流过接地极系统的电流，kA；
Rd为接地极线路的电阻，?；
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RD为接地电阻，?；
T为接地极线路运行时间，h。
Rd同样要考虑导线温升和环境温度的影响。当HVDC系统工作在双极方式，Ig(t)等于流过直流线路
的电流Id(t)的1%-3%；当HVDC系统工作在单极大地回线方式，Ig(t)等于流过直流线路的电流Id(t)。
6.3 换流站损耗计算
由于换流站产生谐波，因而换流站的电能损耗计算要考虑谐波的影响，致使整流站和逆变站的损耗计算比较复杂。本标准建议可根据具体情况根据经验值估算或根据IEC 61803标准对整流站和逆变站的损耗实施精确计算。
6.3.1 根据经验值估算
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根据厂家提供的资料统计，换流站的功率损耗约为换流站额定功率的0.5%-1%，或可根据运行经验调整这个功率损耗值。因此，换流站的电能损耗等于这个功率损耗估算值与运行时间之积。
6.3.2 根据IEC 61803标准计算
在IEC 61803：《Determination of Power Losses in High-Voltage Direct-Current (HVDC) Converter Stations》中，已对HVDC系统换流站中各元件，如换流变压器、晶闸管阀、交流滤波器、并联电容器、并联电抗器、平波电抗器等的功率损耗计算建立了详细的数学模型。本技术标准以一个由6个换流阀组成的三相6脉波换流站为例，主要参考IEC 61803中提出的模型，并根据实际情况作相应的修正，得到能量损耗的计算公式。换流站损耗主要是来源于换流变压器和换流阀的损耗，两者几乎占到换流站损耗的80％左右。直流换流站各元件损耗的分布情况如表6-1所示。
表6-1 典型直流换流站元件功率损耗的分布情况 元 件 所占比例（%） 空载损耗 12－14 换流变压器 负载损耗 27－39 换流阀 32－35 平波电抗器 4－6 交流滤波器 7－11 其它元件 4－9 在实际计算中，假定计算时段内每小时流通各元件的电流不变，采用正点电流值来计算谐波电流及谐波损耗，计算时段内各小时损耗累加即为元件在计算时段内的电能损耗。
1.换流变压器损耗计算
在额定频率状态下，换流变压器电能损耗计算方法与普通电力变压器一样。但由于换流站产生高次谐波，因此要考虑谐波对换流变压器绕组损耗的影响，其计算方法如下： 1.空载损耗
空载损耗?A0（MWh）的计算与普通电力变压器的相同，见2.2.5。 2.负载损耗
考虑谐波损耗影响，其计算公式为：
2 ?AT=??ItnRn （MWh） （6-3）
t=1n=1T49式中：T 为换流变压器运行时间，h；
n为谐波次数，n?6k?1，k?1,2,3...；
Itn为各正点电流第n次谐波电流有效值，kA；
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Rn为第n次谐波有效电阻，?。
Rn可通过实测方法得到或根据下面公式得到：
Rn?knR1 （6-4）
式中：kn为电阻系数，其值见表6-2；
R1为工频下换流变压器的有效电阻，?；可依式（6-4）求得：
R1?PL （6-5） I2式中：PL为在电流I（kA）下测量的单相负荷损耗，MW。
表6-2 各次谐波kn值表
谐波次数 电阻系数（k） 1 1.00 3 2.29 5 4.24 7 5.65 11 13.00 13 16.50 17 26.60 19 33.80 23 46.40 因此，换流变压器的总损耗为：
2.换流阀损耗计算
换流阀的损耗由阀导通损耗、阻尼回路损耗和其它损耗（如电抗器损耗、直流均压回路损耗等）组成。其中，阀导通和阻尼回路损耗占全部损耗的85％～95％。由于其它损耗占的比例很小，在实际计算中，一般只考虑阀导通和阻尼回路损耗。 （1）阀导通损耗功率
阀导通损耗为阀导通电流与相应的理想通态电压的乘积。
PT1?NiId3??2??????U0?R0Id?2??? （MW） （6-7）
????谐波次数 25 29 31 35 37 41 43 47 49 电阻系数（k） 52.90 69.00 77.10 92.40 101.00 121.00 133.00 159.00 174.00 ?A??A0??AT （MWh） （6-6）
式中：Ni为每个阀晶闸管的数目；
U0为晶闸管的门槛电压，kV； R0为晶闸管通态电阻的平均值，?； Id为通过换流桥直流电流有效值，kA；
?为换流器的换相角，rad。
（2）阻尼损耗功率（电容器充放电损耗）
阻尼损耗是阀电容存储的能量随阀阻断电压的级变而产生的，其计算公式为：
Uv20fCHF(7?6m2)?Psin2??sin2??????T2??? （MW） （6-8） 4式中：CHF为阀阻尼电容有效值加上阀两端间的全部有效杂散电容，F；
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f为交流系统频率，Hz；
Uv0为变压器阀侧空载线电压有效值，kV；
m为电磁耦合系数；
?为换流阀的触发角，rad；
?为换流阀的换相角，rad。
因此，换流阀在运行时间T内的电能损耗为：
?A??(PT1?PT2) （MWh） （6-9）
t?1T
3.交流滤波器损耗计算
交流滤波器由滤波电容器、滤波电抗器和滤波电阻器组成。交流滤波器的损耗是组成它的设备损耗之和。在求滤波器损耗时，一般假定交流系统开路，所有谐波电流都流入滤波器的情况，具体计算方法如下：
（1）滤波电容器损耗
滤波电容损耗计算原理和并联电容器基本相同，由于电容器的功率因数很低，谐波电流引起的损耗很小，可忽略不计，因此工频损耗来计算滤波电容器的损耗。
?Ac?PF1?S?T (MWh) （6-10）
式中：T为交流滤波器的运行时间，h；
PF1为电容器的平均损耗功率，MW/Mvar；
S为工频下电容器的三相额定容量，Mvar。
（2）滤波电抗器损耗
一般情况下，滤波电抗器损耗应考虑工频电流损耗和谐波电流损耗的影响，可采用下式计算：
(ILn)2XLn ?AR??? （MWh） （6-11）
Qnt?1n?1T49式中：T为交流滤波器的运行时间，h；
n为谐波次数，n?6k?1，k?1,2,3...，；
ILn为流经电抗器各正点电流第n谐波的电流有效值，kA； XLn为电抗器的n次谐波电抗，XLn?nXL1，?；
Qn为电抗器在第n次谐波下的平均品质因数。
（3）滤波电阻器损耗
计算滤波电阻器的损耗时，应同时考虑工频电流和谐波电流，其计算公式为：
2?Ar?IRRT （MWh） （6-12）
式中，T为交流滤波器的运行时间，h；
R为滤波电阻值，?；
IR为通过滤波电阻电流的有效值，kA。
因此，交流滤波器的电能损耗为：
?A?(?Ac??AR??Ar) (MWh） （6-13）
4.平波电抗器损耗计算
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