DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 土壤是人类生存的必要资源。土壤重金属污染对人类健康及土壤生态系统产生不利影响和潜在威胁，因而备受关注 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]。我国土壤污染状况严重，土壤污染整体超标率达到16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%，主要污染物为Cd、As、Pb、Hg、Zn、Cu等无机污染和滴滴涕、多环芳烃等有机污染，其中Cd、Hg、As、Pb含量分布从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高 [ 5 ]。目前我国处于快速城市化进程，大量人口涌入城市，工业的现代化和城市地区人类的密集活动以及城市快速扩张导致用地紧张，加剧了城市土壤中重金属污染的问题，土地质量堪忧，研究城市土壤的重金属污染空间分布和生态风险，对城市土地利用与规划具有至关重要的意义。由于快速的工业化和城市化，城市土壤重金属污染已经成为城市环境污染研究的热点问题。近年来，一些学者对西安市的表层土壤、护城河沉积物、地表灰尘、灌溉区等重金属污染物及风险进行了评价 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]，研究结果表明，整体上西安市二环内表层土壤的潜在生态风险处于中等水平，西安市护城河沉积物重金属的潜在生态风险达到严重水平，西安城区地表灰尘重金属的生态风险水平达到强度，西安市北郊灌溉区的潜在风险处于轻微水平。对于西安市主城区的土壤重金属空间分布特征和生态风险评价等方面进行全面系统的调查研究相对缺乏。西安是中国西部地区重要的中心城市，是“一带一路”核心区。随着城市规模的扩大及人口快速增长，有必要对西安市主城区土壤重金属污染进行研究。本文以西安市主城区为研究区域，测定Zn、Ni、Pb、Cu、Cd和Cr的重金属含量，分析研究区土壤中重金属的空间分布特征，采用单因子指数法、内梅罗综合指数法、地累积指数法及潜在生态评价法对该地区土壤进行评价，以期为今后环境质量评价与保护、农业规划、污损土地修复与整治、快速监测土壤中重金属含量提供科学依据。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 研究区概况 西安(107˚40'E~109˚49'E，33˚42'N~34˚45'N)位于关中平原中部，北临渭河和黄土高原，南邻秦岭(图1)。全市下辖11区2县，总面积10752 km 2 。2018年末常住人口1000.37万，常住人口城镇化率74.01%。本研究区主要包括未央区、莲湖区、碑林区、新城区、雁塔区、灞桥区平原部分。研究区气候属于暖温带半湿润大陆性气候，海拔400~700 m，多年平均降水量522.4~719.5 mm，降水集中在7~9月，多年平均气温13.0~13.7℃。 图1. 研究区位置及采样点分布 2.2. 样品采集与整理 于2018年5月~2019年1月对西安市主城区进行土壤样品采集，根据典型区域适当加密布点的原则，采用“S”形方法共布设180个采样点。采用四分法用木铲采集土样，采样时刮去杂质后采集表层15 cm~20 cm的土壤样品，混合过2 mm筛后，采用四分法得约1 kg，土样在常温下自然风干，去杂物、研磨处理，将样品细磨后过筛100目的筛网，土样按编号装入无色聚乙烯自封袋中。土壤pH值采用梅特勒–托利多pH计测定(土:水 = 1:2.5 (m:V))，水为去CO 2 蒸馏水。土壤样品含量在实验室经王水消解法(HNO 3 -HCl-HClO 4 )消解后，使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP/MS)测定。每批土样做3次空白样和平行样，样品的最终含量为平均值。测试过程中试剂均为优级纯，采用国家标准土样GSS-25进行控制。采样同时用全球定位系统(GPS)定位。 2.3. 土壤重金属污染评价方法 2.3.1. 单因子污染指数法 单因子污染指数法是对土壤中的某一种重金属元素的污染程度进行评价，是大多数单项土壤重金属污染评价普遍采用的方法，但此方法只能反映单个重金属元素对土壤的污染程度 [ 11 ] [ 12 ]。计算公式为： P i = C i S i (1) (1)式中， P i 为土壤样品中重金属元素i的污染指数； C i 是土壤样品中重金属元素i的实测值； S i 是重金属元素i的评价标准值，一般以土壤元素的背景值或标准限制作为评价标准。为了加强土壤污染治理，改善土壤环境质量，本研究选用《土壤环境质量标准》 [ 13 ] (GB 15618-2018)中风险筛选值作为标准值。 P i 值越大，则表明该重金属在土壤中富集情况越严重，以 P i 将土壤污染分为未污染( P i ≤ 1 )、轻微污染( 2 < P N ≤ 3 )、中度污染( 2 < P i ≤ 3 )和重度污染( P i > 3 ) 4个等级。 2.3.2. 内梅罗综合污染指数法 内梅罗(Nemerow)综合污染指数法不仅考虑土壤中各种污染物的平均污染水平，还能突出最严重污染物的平均污染水平，可全面的反映某种污染物的污染程度，凸显最严重污染物给环境质量造成的危害 [ 14 ] [ 15 ]，计算公式为： P N = ( P i max 2 + P i a v e 2 ) / 2 (2) (2)式中， P N 为综合污染指数； P i max 为土壤样品中各重金属单因子污染指数的最大值； P i a v e 为土壤样品中各重金属单因子污染指数的算术平均值。依据内梅罗综合指数可将土壤重金属污染划分为 P N ≤ 0.7 为安全水平； 7 < P N ≤ 1 为警戒水平； 1 < P N ≤ 2 为轻度污染； 2 < P N ≤ 3 为中度污染； P N > 3 为重污染。 2.3.3. 地质累积指数法 地累积指数法(Index of Geo Accumulation， Igeo)是1969年由德国Muller提出，是一种研究土壤、沉积物中重金属污染程度的定量指标，该方法不仅考虑环境地球化学背景值和自然成岩作用引起背景值变动的因素，还充分考虑人为活动污染因素 [ 16 ]。计算表达公式为： I g e o = log 2 [ C i / ( k × B i ) ] (3) (3)式中， I g e o 为地累积指数；Ci为土壤样品中重金属元素i的实测值；Bi为重金属元素i的环境背景值；k一般取1.5，是考虑到成岩作用和人类活动可能导致重金属元素背景值的变动而设的常数。地质累积指数等级可划分为 I g e o < 0 为清洁状态， 0 ≤ I g e o < 1 为轻度污染， 1 ≤ I g e o < 2 为偏中度污染， 2 ≤ I g e o < 3 为中度污染， 3 ≤ I g e o < 4 为偏重度污染， 4 ≤ I g e o < 5 为重度污染， I g e o ≥ 5 为严重污染。 2.3.4. 潜在生态风险指数法 潜在生态危害指数(Potential Ecological Risk Index，RI)是1980年由瑞典学者Hakanson提出的，主要用于定量评价土壤重金属潜在生态风险的程度，既可反映某特定环境中单一重金属元素的影响，还能反映多种重金属的复合影响，该方法综合考虑了多种重金属元素的浓度、毒性因子、评价区对重金属污染的生态敏感性以及协同作用 [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]。因此，潜在生态危害指数是一种广泛应用于沉积物及土壤重金属的潜在生态风险评价方法。计算表达式为： C f i = C 0 i / C n i (4) E r i = T r i × C f i (5) R I = ∑ i = 1 n E r i (6) 式中， C f i 为重金属i的污染指数； C 0 i 为土壤样品中重金属i的实测值； C n i 为重金属i的环境背景值； E r i 为重金属i的潜在生态风险系数，依据 E r i 将土壤潜在生态危害程度划分为轻微( E r i < 30 )、中度( 30 ≤ E r i < 60 )、强度( 60 ≤ E r i < 120 )、很强( 120 ≤ E r i < 240 )和极强( 240 ≤ E r i ) 5个等级； T r i 为重金属i的毒性响应因子，Zn、Pb、Cu、Ni、Cd和Cr的毒性响应因子分别为1、5、5、5、30和2 [ 20 ] ；n是样点重金属的种数；RI为潜在生态风险指数。土壤中重金属的风险分级关系参照 Hakanson 的分级标准，依据所研究重金属元素的数量以及各重金属的毒性响应系数 [ 21 ]，调整其分级标准，划分为轻微( R I < 50 )、中度( 50 ≤ R I < 100 )、强度( 100 ≤ R I < 200 )和很强( R I ≥ 200 ) 4个等级。 2.4. 统计分析 本研究区土壤重金属统计特征参数包括最小值(mg·kg −1 )、最大值(mg·kg −1 )、平均值(mg·kg −1 )、标准差、偏度、峰度和变异系数(%)。变异系数反映了各重金属元素在空间上的离散程度，变异系数值越大，表明该元素的离散情况越强烈 [ 22 ] [ 23 ]，变异系数小于10%为弱变异性，变异系数在10%~100%为中等变异，变异系数大于100%为强变异性 [ 24 ]。偏度与峰度表明了数据偏离正态分布的程度 [ 25 ]。采用相关性分析、主成分分析等多元统计方法分析数据，研究西安市主城区重金属污染分布特征与规律。 2.5. 数据处理 以ArcGIS 10.2软件作为平台，采用反距离权重插值方法对西安市主城区土壤重金属空间分布特征进行分析，并制作土壤采样点分布图和重金属含量、综合污染指数、生态风险指数空间分布图。采用SPSS 19.0软件进行统计分析。
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user: 4. 讨论 1) 西安市主城区污染元素多集中在新城区、碑林区等老城区，这可能与老城区有诸多加工厂、制造业、工业园、汽车维修企业等因素有关，且早期居民生活长期以燃煤为主。这些企业大多建立时间较早，工艺设备不够成熟，长期工业生产导致土壤受重金属污染，特别是Cd含量不断累积。在所有采样点中，结合各重金属含量空间分布特征，Cd、Cr、Cu、Zn和Pb主要来自加工厂、物流、能源、汽车维修，这说明西安市主城区工业、交通运输对土壤中重金属的影响较明显。西安市主城区东部也有一些老工业企业，如军工电子、纺织城等，这可能是该区域土壤重金属含量高的原因。此外，西安主城区历史悠久，人口密集，交通频繁也是土壤重金属含量较高的原因之一。西安市土壤Cd污染、潜在生态风险最为严重，城市西南部有诸多加工厂、制造业、工业园、汽车维修企业，除工业污染外，交通运输也是城市土壤Cd的重要来源之一。随着工业发展和人口数量增加，交通流量逐年增加，汽车轮胎和汽油的大量燃烧，含镉气溶胶排放量的不断增加，这可能是城市土壤Cd生态风险较高的另一个原因。 2) 本研究没有采用动态连续数据进行分析，还需在后续工作中研究西安市土壤重金属污染的时空分布状态以及详细的污染来源。
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user: 5. 结论 本文基于实地采样数据和重金属含量测试结果，利用反距离权重插值和统计方法研究西安市主城区重金属污染空间分布、综合污染程度、潜在生态风险，结果表明： 1) 西安主城区土壤中Zn、Ni、Pb、Cu、Cd和Cr重金属的平均含量分别为142、25.3、30.0、32.1、0.42、41.4 mg·kg −1 ，各重金属元素存在不同程度的积累。所有重金属含量的平均值均未超过国家土壤环境质量标准的限值。各重金属元素在某些采样点出现高值，表明人类活动对土壤环境质量具有负面影响。研究区土壤中6种重金属元素含量的空间分布特征表明西安市主城区南部受重金属污染的程度要大于北部。 2) 研究区单因子污染指数评价中Ni处于未污染状态，有少量样品Cd、Zn、Cu、Pb、Cr的含量超过《土壤环境质量标准》(GB 15618-2018)风险筛选值标准；Cd、Cr、Cu、Zn、Pb和Ni的内梅罗综合污染指数平均值为1.43，研究区整体属于轻污染水平；研究区土壤中Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的地累积指数变化范围较大，各重金属地累积指数均值均小于0，表明研究区土壤中6种重金属累积较轻。 3) 研究区潜在生态风险指数评价中Cd为最主要的生态风险因子，Cu、Pb、Ni、Zn和Cr均为轻微生态风险。综合生态风险指数平均值为21.3，研究区土壤重金属污染整体上处于轻微生态风险。从生态风险程度的区域差异来看，各城区生态风险指数从大到小依次为：灞桥区、新城区、雁塔区、碑林区、莲湖区、未央区。
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user: 摘 要 单味粉直接进烧结槽，参与烧结配料，属于烧结使用原料的短流程，在生产中可以快速使用和快速撤回，具有“短平快”的特点。本文针对不同品种粉矿混合配制的单味粉替代混匀矿做了不同比例烧结试验与实践，以对比烧结技术经济指标的变化。 关键词 :烧结，单味粉，铁矿石，烧结杯，烧结技术经济指标 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 前言 2018年11月宝钢二烧结技改投产后，宝钢烧结单元从两个烧结机恢复为三个烧结机生产，烧结产能有效提高；但宝钢原料单元的料场技改正在进行，与烧结配套的混匀料场和混匀矿的输入和输出产能，都没有同步配套投运。为了缓解原料工序混匀能力的不足，在烧结配料中用约20%单味粉替代混匀矿，即单味粉直接配入进烧结生产。 单味粉直接进烧结，属于烧结使用原料的短流程，可以快速使用和快速撤回，具有“短、平、快”的特点 [ 1 ]，所以在烧结新品种工业试验中经常使用单味粉流程。单味粉直接进烧结，可以有效地弥补厂内混匀能力不足的问题，同时对后续原料场改造提供技术和生产支撑。
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user: 2. 烧结生产选择单味粉的原则和方式 2.1. 单味粉选择原则和方式 ① 品质：单味粉的化学成份与混匀矿目标值接近，SiO 2 含量、Al 2 O 3 含量相近； ② 粒度：粒度组成适宜，粒度相对较粗，属于烧结粉矿，非精粉类； ③ 生产和加工性能：生产作业性能良好；质量稳定性较好； ④ 资源供应：单味粉的资源量可以满足使用比例，供应较稳定； ⑤ 成本：同等质量和资源的条件下，优先考虑高性价比粉矿品种。 一般从年度方案中比例大的品种中选择，如2019年选中澳洲A粉，将其作为单味粉使用比例为20%，其余品种在匀矿中相应提高比例，遵循年度配矿比例。在外部港口设计并混合后的品种。 2.2. 近年宝钢烧结使用单味粉的简述 近些年宝钢在烧结试用新品种的过程中，广泛采用“单味粉”模式进烧结配料做工业实验，单味粉模式调节烧结生产“短、平、快”，详见表1。为了满足2018年宝钢高炉阶段性的生产需要(譬如，高炉降料线喷补稳定顺行 [ 2 ] )，阶段性降烧结矿中铝，在烧结使用巴西B粉，以达到降低高炉渣中Al 2 O 3 含量的目的；2018年11月烧结产能提高，但是原料产能没有同步提升，所以宝钢使用20%澳洲A粉替代混匀矿，弥补混匀能力的不足。2019年曾经短暂地使用巴西M混粉，在烧结做单味粉配比18%，M混合粉是巴西的供应商在港口两个品种混合好的混矿产品。
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user: 3. 混合粉矿做单味粉 港口混矿，是近年来新兴的产物，是矿山将销售阵地前移至消费地的一种举措。力拓的PB粉就是在生产地(发货港口)就完成的混配动作，而近年来巴西Vale在马来西亚和中国16个沿海港口做了两个品种的混矿中心，混矿的产品为BRBF，主要供应日本和韩国的钢铁厂；2019年10月澳洲的Riotinto也开始在中国的日照港口混矿，其产品为RTBF。2019年12月英美资源的曹妃甸港口混矿产品AAAF。 Table 1 Brief introduction of single flavor powder used in BAOSTEEL in recent year 序号 品种 产地 目的 使用比例% 1 澳A粉 澳洲 弥补混匀矿能力不足 15~20 2 巴M混粉 巴西 弥补混匀矿能力不足 13~18 3 巴B粉 巴西 阶段性降铝 10~15 4 巴A粉 巴西 阶段性降硅，高炉降渣比 5~10 5 澳AG矿 澳洲 新品种工业试验 5~10 6 澳GA粉 印度 新品种工业试验 4~8 7 TI筛下粉 中国 钛矿护炉 0.7 表1. 近年宝钢使用单味粉的简介 3.1. 实验室条件和原料 宝钢也在混合配合的单味粉配入烧结生产方面做了一些探索实验。 本烧结实验在Φ300 × 600的烧结锅进行，烧结锅烧结工艺参数如下：点火时间120 sec，点火负压8.83 kPa，烧结负压14.71 kPa，冷却负压7.84 kPa。料层厚度600 mm，铺底料2.0 kg。实验原料取自宝钢生产原料。针对两种单味粉方案开展烧结试验，两种单味粉的配料情况见表2和表3。 Table 2 1# single flavor powder proportioning schem 品种 TFe/% SiO 2 /% Al 2 O 3 /% 比例/% 巴西B粉 62.71 7.59 0.72 35 澳洲M粉 61.0 4.2 2.2 65 配合后 61.60 5.39 1.68 100 表2. 1#单味粉配料方案 Table 3 2# ingredient scheme of single flavor powde 品种 TFe/% SiO 2 /% Al 2 O 3 /% 比例/% 巴西A粉 65.0 1.70 1.50 75 巴西H粉 56.5 15.0 1.50 25 配合后 62.88 5.06 1.5 100 表3. 2#单味粉配料方案 烧结实验各方案的烧结配料见表4。 代号分别为D、DA1、DA2、DB1、DB2，方案D为基准方案，采用生产现场的匀矿；方案DA1和DA2是用1#单味粉替代匀矿，替代比例分别为10%和20%；方案DB1和DB2是用2#单味粉替代匀矿，替代比例也分别为10%和20%。本次实验主要考察两种单味粉替代匀矿后，烧结技术经济指标的变化。 3.2. 试验结果 烧结试验结果见表5。 Table 4 Proportioning of sintering cu 编号 D DA1 DA2 DB1 DB2 烧 结 配 比 匀矿比例/% 81.34 71.21 61.09 71.31 61.24 1#单味粉/% 0 10.00 20.00 0 0 2#单味粉/% 0 0 0 10.00 20.00 生石灰/% 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 石灰石粉/% 4.18 4.27 4.31 3.93 3.68 蛇纹石粉/% 0.54 0.56 0.57 0.27 0.00 白云石粉/% 2.94 2.96 3.03 3.49 4.08 烧结粉/% 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 合计/% 100 100 100 100 100 表4. 烧结配料/% Table 5 Sintering test result 试 验 结 果 D DA1 DA2 DB1 DB2 成品率 % 76.01 76.37 76.19 74.90 74.81 生产率 t/m 2 d 33.17 34.54 34.72 33.02 32.10 燃料单耗 kg/t∙s 54.59 54.56 54.03 55.41 55.42 TI (+10 mm) % 61.38 61.25 61.88 61.41 61.96 垂直烧结速度 mm/min 23.80 24.47 24.22 23.90 23.03 表5. 烧结试验结果 两种单味粉开展烧结性能实验 [ 3 ]，两种单味粉代号分别为1#和2#单味粉，其中1#单味粉中巴西A粉与巴西H粉的配比为75:25；2#单味粉中巴西B粉与澳洲M粉的配比为35:65。实验采用两种单味粉分别替代匀矿，替代比例均为10%和20%。 相对于基准方案，1#单味粉替代混匀矿使用的比例越高，烧结的生产率明显提高；使用2#单味粉替代混匀矿的比例越高，烧结的生产率比较平缓的逐步下降。1#单味粉替代混匀矿使用的比例越高，烧结的成品率略有提高；使用2#单味粉替代混匀矿的比例越高，烧结的成品率比较明显的逐步下降。1#单味粉和2#单味粉替代混匀矿使用的比例越高，烧结矿的强度逐步略有提高。1#单味粉替代混匀矿使用的比例越高，烧结的燃料单耗率略有降低；使用2#单味粉替代混匀矿的比例越高，烧结的燃料单耗比较明显的逐步上升。1#单味粉替代混匀矿使用的比例越高，烧结的烧结速度明显提高；使用2#单味粉替代混匀矿的比例越高，烧结的烧结速度逐步下降。
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user: 4. 两种澳洲单一粉矿在烧结做单味粉使用的生产实践 两种单一粉矿都产自西澳大利亚，其主要成分见表6。从化学成分来看，澳洲A粉的铁品位略高于澳洲B粉，澳洲A粉的SiO 2 略低于澳洲B粉，澳洲A粉的Al 2 O 3 略低于澳洲B粉，烧损和平均粒度相近。 烧结进行了两种澳洲粉矿的生产实践，分别在宝钢的二烧结、三烧结和四烧结进行了澳洲A粉和澳洲B粉烧结单味粉的生产实践。澳洲A粉和澳洲B粉在烧结的使用比例均为20%，在三个烧结分别使用15天。单味粉实验期间混匀矿配矿结构相似，固体燃料为焦粉。含碳小球和混匀矿中的高炉灰单耗综合维持在25 kg/t左右，对固体燃耗影响不大。使用两个单味粉的主要技术指标与过程参数变化见表7。整理数据时剔除了定修和长时间故障停机等因素导致的异常数据；数据统计期间，烧结使用的生石灰品质较为稳定。 Table 6 Composition of two kinds of single powder ores in Australi 品种 TFe/% SiO 2 /% Al 2 O 3 /% LOI/% 平均粒度/mm 澳洲A粉 58.14 4.53 1.53 10.42 3.45 澳洲B粉 56.9 6.11 1.73 10.47 3.62 表6. 澳洲两种单一粉矿的成分 Table 7 Sintering practice of two kinds of Australian single flavor powde 工序 品种 成品率/% 生产率/% TI/% 燃料单耗/(kg/t −1 ) 垂直烧结速度/(mm/min) 2DL 澳洲A粉 77.98 29.52 80.85 47.6 20.06 2DL 澳洲B粉 77.19 26.23 80.79 45.25 19.6 3DL 澳洲A粉 79.51 30.82 81.72 50 21.81 3DL 澳洲B粉 78.75 29.14 81.63 51.26 21.18 4DL 澳洲A粉 79.61 32.3 81.4 51.21 20.06 4DL 澳洲B粉 79.11 31.82 82.6 53.72 19.6 合计 澳洲A粉 79.03 30.88 81.32 49.60 20.64 合计 澳洲B粉 78.35 29.06 81.67 50.08 20.13 表7. 两种澳洲单一单味粉的烧结生产实践 从表7可以看出，澳洲B粉替代澳洲A粉，烧结的成品率、生产率、烧结速度略有下降，但烧结矿强度略有上升，同时燃料单耗上升；另澳洲B粉的铁品位略低，同时SiO 2 和Al 2 O 3 含量较高，会导致烧结矿成品铁品位下降，SiO 2 和Al 2 O 3 上升，高炉的渣量增加。
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user: 5. 小结 在宝钢匀矿能力不能满足烧结生产的情况下，宝钢烧结开展了不同粉矿做烧结单味粉的探索实验和实践。 1) 混合粉矿做烧结杯实验表明，1#单味粉替代匀矿，烧结速度加快，生产率提高，成品率、燃料单耗及烧结矿强度等指标基本保持稳定。2#单味粉替代10%匀矿，烧结速度和烧结矿强度变化不大，但成品率下降，燃料单耗上升，生产率略有下降 [ 4 ] ；2#单味粉替代比例增加至20%时，成品率依然较低，燃料单耗上升，但烧结速度开始下降，导致生产率下降，只有烧结矿强度指标略有改善。 2) 混合粉矿做单味粉的烧结杯实验结果表明，采用1#单味粉替代匀矿，有助于提高烧结生产率，对其它主要的烧结生产指标也无不利影响。采用2#单味粉替代匀矿时，烧结矿强度基本保持，其它主要指标均有不同程度的不利影响。总之，1#单味粉的烧结性能优于2#单味粉，同等条件下可优先采用1#单味粉；如受条件限制需采用2#单味粉时，其配比不宜过高，以减小对烧结生产的不利影响。 3) 单一粉矿的烧结实践表明，当烧结配比20%时，澳洲B粉可以近似替代澳洲A粉做烧结单味粉维持生产；澳洲B粉相对澳洲A粉，烧结的成品率、生产率、烧结速度都略有下降，燃料单耗上升，但烧结矿强度略有上升；同等价格和资源量情况下，优先使用澳洲A粉做烧结单味粉，如受条件限制需采用澳洲B粉做单味粉时，宜适当降低比例，以减小对烧结生产和高炉生产的不利影响。
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user: 摘 要 在网络环境下，以网络广播组织为典型的新媒体肆意盗用传统广播组织的节目信号，我国版权法赋予传统广播组织的邻接权却无法充分维护其正当利益。通过梳理相关概念和分析现有权利的局限性，发现其请求权基础目前存在范围狭窄和种类不足两方面的问题。综合考量之下，提出了“扩张权利客体的概念、扩张广播行为的概念、扩张转播权、增设并扩张信息网络传播权、删除录制权和录制后的复制权之音像载体要件”等完善广播组织者权的建议。在前述基础上，完善权利的限制及例外，防止传统广播组织滥用权利。 关键词 :广播组织，邻接权，网络广播，技术中立 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 问题提出 随着社会的发展，中国正逐步进入网络与大数据时代。在这种环境下，大量网络媒体的出现使得传播媒介的稀缺性逐渐消失，媒体充裕使得人人都可以成为作者和传播者，对版权制度形成了严峻的挑战。就邻接权制度中的广播组织者权而言，我国版权法赋予广播电台、电视台的转播权、录制权已经无法充分保护“信号”，因为新媒体技术对于“信号”的利用方式已经超出了我国版权法规定的“广播行为”、“转播行为”以及“信息网络传播行为”所涵射的范围，广播组织者常常面临利益受损但救济不充分甚至救济不能的困境。大量新型争议和纠纷诉至法院，不仅作为当事人的广播组织者难以依据滞后的法律胜诉，作为审判者的法官也苦于法律的滞后性带来的适用困难。本研究旨在对网络环境下广播组织者的邻接权进行探讨，通过梳理相关概念揭示目前存在的问题，并提出完善相应的请求权基础的建议，期望能够救济权益受损的广播组织者，解决网络媒体充裕带来的新型争议和纠纷。
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user: 2. 相关概念的梳理 2.1. 网络、有线与无线 本研究借助“三网融合”中“三网”的概念以及《最高院关于审理侵犯信息网络传播权民事纠纷案件适用法律若干问题的规定》的第二条中“信息网络”的概念，将“网络”分为“电信网络”、“广播电视网络”和“互联网络”三类。至于“有线”与“无线”，二者的本质区别在于“数据传输的方式”，即“有线”的数据传输需要设备之间使用“实体线路”连接，“无线”的数据传输则通过“电磁波”实现。 2.2. 广播权与广播行为 我国《著作权法》第十条第一款第十一项规定：“广播权，即以无线方式公开广播或者传播作品，以有线传播或者转播的方式向公众传播广播的作品，以及通过扩音器或者其他传送符号、声音、图像的类似工具向公众传播广播的作品的权利”。这一规定实际上渊源于《伯尔尼保护文学和艺术作品公约》(简称《伯尔尼公约》)第十一条之二第一款。 由广播权的概念即可得知广播行为对应的三种表现形式。根据历史解释，我国版权法中的广播行为仅指通过广播电视网络的传播行为，而不包括通过电信网络或者互联网络的传播行为；而且广播行为的“第一关”一定是“无线方式”，之后的广播行为(有线或无线方式均可)须以此为前提，否则不由我国版权法调整 [ 1 ] [ 2 ]。此外，若以主体和时间为标准，则可以将广播分为“直播”(首发广播组织对节目的实时广播)、“转播”(其它广播组织的同步直播)和“重播”(广播组织对直播的重复广播)三类。 在网络环境下，新型广播行为(即“网络广播”)开始兴起。从技术层面看，网络广播可以分为“网络直播”、“网络转播”、“网络录播”和“网络点播”四种形式。“网络直播”是指“网播组织”直接将现场节目在网络上进行直播的行为。“网络转播”是指“网播组织”将“广播组织”的“直播”或“其它网播组织”的“网络直播”在网络上同步直播的行为。“网络录播”是指“网播组织”将“广播组织”或“其它网播组织”的节目录制品上传、编排后，按照预定的时间在网络上播出的行为。“网络点播”是指“网播组织”将“广播组织”或“其它网播组织”的节目录制品置于网络上而供用户自主获取的行为。在前三种情形中，公众只能在线收听收看而不能自主选择节目，播放的时间和地点都有特定安排；但在第四种情形中，用户可以自主选择收听收看节目的时间或地点，基本不受限制。 2.3. 信息网络传播权与信息网络传播行为 我国《著作权法》第十条第一款第十二项规定：“信息网络传播权，即以有线或者无线方式向公众提供作品，使公众可以在其个人选定的时间和地点获得作品的权利”。这一规定渊源于《世界知识产权组织版权条约》(简称《WCT》)第八条，即“文学和艺术作品的作者应享有专有权，以授权将其作品以有线或无线方式向公众传播，包括将其作品向公众提供，使公众中的成员在其个人选定的地点和时间可获得这些作品”。 从信息网络传播权的表述即可得知信息网络传播行为的概念。通说认为，信息网络传播行为具有“交互式”特点，即公众能够主动选择获得作品的时间和地点，例如前述的“网络点播”；如果传播行为不满足“交互式”特点，如公众只能被动地在某个特定的时间或者地点获得作品，例如前述的“网络直播、网络转播和网络录播”，则不由该权利调整 [ 2 ]。 值得一提的是，刘银良老师对广播权和信息网络传播权进行了区分，他认为二者属于基本平行的传播权，界定它们“应以承载作品的信号在传播介质中保留的时间长短为依据”，即如果是一次性播放(信号一播而过，无法在介质中长久保留)，就是广播行为；如果能够重复(循环)播放(信号能够长久地存储于介质中)，则是信息网络传播行为 [ 3 ]。 2.4. 广播组织者权 我国《著作权法》第四十五条第一款规定：“广播电台、电视台有权禁止未经其许可的下列行为：(一) 将其播放的广播、电视转播；(二) 将其播放的广播、电视录制在音像载体上以及复制音像载体。”据此，我国广播组织者享有转播权、录制权和录制后的复制权；其中，转播权目前仅调整传统广播组织之间的转播行为，如果涉及其他主体的转播行为，如“网络转播”，则不能由该项权利调整。 我国加入的世界贸易组织协定中《与贸易有关的知识产权协议》(简称《TRIPs协议》)第十四条第三款规定：“广播组织应享有权利禁止未经其许可而为的下列行为：将其广播以无线方式重播，将其广播固定，将已固定的内容复制，以及通过同样方式将其电视广播向公众传播。如果某些成员不授予广播组织上述权利，则应依照伯尔尼公约1971年文本，使对有关广播之内容享有版权之人，有可能制止上述行为。”据此，WTO成员(国家或区域)的广播组织者享有重播权、录制权、录制后的复制权和转播权。 与《TRIPs协议》相比，我国《著作权法》并未规定重播权；立法者可能是基于“重播须经录制”的考量，而通过录制权“间接”赋予重播权。但是，从《著作权法》的条文表述来看，规避了“音像载体”(即CD、DVD、磁带等介质)的行为(如利用手机、摄像机等进行录制，再供人下载或重播)似乎不能受录制权和录制后的复制权规制；而《TRIPs协议》的表述则使用“固定”一词，避免了提及“音像载体”。
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user: 3. 网络环境下广播组织者权的局限性 此处不考虑广播组织者同时构成著作权人、表演者或者录音录像制作者的情形。 3.1. 转播权的局限性 主要是转播权调整的主体范围过于狭窄的问题。上文已提及，转播权仅能调整传统广播组织之间的转播行为(即传统的“转播”)，而不包括网络广播组织对传统广播组织的广播、电视的转播行为(即“网络转播”)。这种限定或许是因为版权法当初在制定时，网络广播尚未出现，因而立法者仅考虑了传统广播组织之间的转播行为；然而新媒体技术的出现使得网络盗播行为越来越猖獗(网络广播组织能轻易将传统广播组织节目的电磁信号转化为数字信号)，转播权却无法延伸至互联网络和电信网络，这给广播组织者带来了巨大损失。即便能够依据合同授权转播，却由于合同的相对性而无法控制第三人侵权 [ 4 ]。 3.2. 录制权(间接重播权)和录制后的复制权的局限性 主要是将这些权利与“音像载体”捆绑而产生的问题。拟将我国广播组织者的录制权、录制后的复制权(以及通过录制权“间接”保障的重播权)看作一丛“权利束”，依据我国版权法，则可以将“音像载体”看作该权利束的“束点”；一旦有意或无意地规避了“音像载体”这一“束点”，“束中”的权利将无法得到保障。 第一，音像载体本身的固有问题。一方面，传统意义上的音像载体只包括CD、DVD、磁带等介质，范围比较狭窄，如果适用法律时严格进行字面解释，将会导致“通过其他存储介质录制广播、电视的行为(之后还可以在此基础上重播)”与“非有形载体的复制行为”逍遥法外；另一方面，随着新媒体技术的出现和进步，音像载体中的某些介质正逐渐被淘汰使用，如DVD、磁带等，如果继续将“音像载体”作为该“权利束”的构成要件，那么这些权利未来可能将会成为“纸面上的权利”而最终被架空。 第二，网络广播带来的新型问题。在网络环境下，人们看电视的频率越来越低，还在用收音机听广播的可能只有老一辈中的少数人，毕竟看电视、听广播的需求在电脑、智能手机等工具上通过网络广播就可以实现。而在网络广播的四种主要类型中，除了网络直播以外，网络转播、网络录播、网络点播都有可能涉及对传统广播组织的节目信号的利用。网络广播组织在利用时，未必需要录制到音像载体上(如手机、摄像机、摄影机都可以进行录制)，也未必需要借助于有形载体进行复制(“上传、下载”就是典型的在线复制；它与发行不同，版权法意义上的发行必须是有形载体而没有在线发行)，这在网络广播中十分常见。 因此，我国版权法将此处的复制行为(录制也是一种复制)限定于有形的“音像载体”之上，规定得未免过于狭隘，不能全面反映现实，不能调整所有的复制(录制)行为 [ 5 ]。 3.3. 小结 概言之，由于我国版权法加诸广播组织者权的各种限定，这些权利既无法调整网络盗播行为(网络转播、网络录播、网络点播都有可能盗取广播信号)，也无法调整网络复制行为(录制、上传、下载都不必非得借助于有形的音像载体)。广播组织者这样的请求权基础，存在着“范围狭窄”和“种类不足”两方面的问题。
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user: 5. 结论 在我国当前的网络环境下，广播组织者权的相关法律规定亟待改善。就权利客体而言，不仅应包括“电磁信号”，还应包括“数字信号”。厘清各种传播行为的概念是构建合理的权利体系的前提，本研究主张以“承载作品的信号在传播介质中保留的时间长短”作为区分“广播行为”和“信息网络传播行为”的依据，前者的信号“一播而过”(包括直播、转播、网络直播、网络转播)，后者的信号则“长久存储”(包括重播、网络录播、网络点播)；这种区分方式建立在“避免对‘广播行为’进行‘以有线方式或无线方式’或者‘通过广播电视网络、互联网络或电信网络’的区分”和“避免对‘信息网络传播行为’进行‘交互式’或者‘非交互式’的区分”的“技术中立”基础之上。在前述框架之下，一方面，可以扩张广播组织者的转播权，将“转播行为”从“传统广播组织之间对广播、电视的转播”扩张到“网络广播组织对传统广播组织的广播、电视的转播”；另一方面，可以增设并且扩张广播组织者的信息网络传播权，将“交互式”和“非交互式”的传播行为都纳入规制范围。此外，对于“录制权”和“录制后的复制权”，宜删除其中的“音像载体”要件，改为“将播放的广播、电视固定，将已固定的内容复制”，避免因载体问题造成权利无法行使。 当然，从法理上考量，以“网络广播组织”为代表的“新媒体”也应构成我国版权法上的“作品传播者”，但短期之内使它们成为“邻接权人”并不现实。在“新媒体”正式获得版权法的保护之前，为了留给它们生存空间、防止传统广播组织滥用权利垄断市场，宜规定“法定许可”制度，使“新媒体(网络广播组织)”使用“传统广播组织的广播、电视”时可以不经过“传统广播组织”的许可，但应当支付报酬。
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user: 摘 要 线损是评价配电网规划和运行合理性的一项重要指标，对于供电部门开展日常管理工作至关重要。随着众多小水电机组陆续接入配电网，配电网潮流的双向流动特征逐渐突出，增加了线损计算的难度。本文建立了计及小水电多点接入的配电线路线损计算模型，应用均方根电流法推导了各段线路的线损解析公式，并据此提出了相关降损措施。结合具体算例，对比了不同场景下配电网的线损值，验证了所提降损措施的有效性。 关键词 :配电网，小水电，线损，灵敏度 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 小水电属于分布式发电，通常是指装机容量低于50 MW的水电站 [ 1 ]。其一般属于径流式，出力会随着水流量的大小而变化，表现出较明显的季节变化特性 [ 2 ] [ 3 ]。近年来，小水电作为一种清洁能源，以其运行方式灵活、开发技术成熟、投资成本较低的优点得到了良好的发展。我国水资源分布广泛，但大型水电站往往不便于为偏远山区远距离送电 [ 4 ] [ 5 ]。通过小水电开发，可以充分利用这些偏远地区的丰富水资源，在提高其河流的治理能力的同时，也能有效解决用户用电困难的问题。所以，小水电开发可以推动偏远山区的电气化进程，也是协调生态环境发展的重要举措 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]。 小水电开发在带动经济发展的同时，也为配电网的日常运行带来了影响。由于小水电容量有限，输出功率会随着环境的影响表现出较大的波动性，一般根据出力随季节的变化特征，把一年分为丰水期和枯水期 [ 8 ] [ 9 ]。夏季降水较多，小水电出力一般为满发状态；而冬季降水一般较少，小水电仅能达到部分出力。传统的辐射状配电网潮流是从变电站流向负荷节点，而加入小水电后也增加了配电网功率流向的复杂性。丰水期的小水电出力，除了能满足负荷之外，甚至会向电网倒送功率，导致线损增大 [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]。因此，研究小水电接入配电网后的影响十分重要。 文献 [ 13 ] 对比均方根电流法与改进等效容量法的优缺点，最终采用均方根电流法计算了丰顺电网中多水电出力配电线路的线损；文献 [ 14 ] 将小水电视作容量为负的变压器进行统计计算，并采用等值电阻法计算了10 kV线路的理论线损；文献 [ 15 ] 对配电变压器、低压配电线路、接户线和电度表等的电能损耗进行了分析，并提出采用均方根电流法来计算低压线损；文献 [ 16 ] 考虑了分布式电源多点随机注入配电网的特点，建立了准确高效的分布式电源模型；文献 [ 17 ] 基于平均电流法及其误差，考虑分布式电源已知运行参数，提出了一种改进的含分布式电源的配电网理论线损计算方法。但以上文献均没有推导计及多小水电出力时的配电线路理论线损公式，如何具体结合影响线损的因素提出降损措施还有待研究。 据此，本文首先介绍了几种传统计算线损的理论方法，然后建立考虑小水电出力的配电线路模型，推导理论线损公式以及每台小水电对线损的贡献。最后，结合算例对比分析小水电在不同场景下的线损值，并对具体降损措施的可行性进行验证。
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user: 2. 线损计算方法 目前已有的理论线损研究计算方法总体上可分为三大类型：第一类为以均方根电流法、等值电阻法、最大电流法、平均电流法及电压损失法为代表的传统线损计算方法；第二类为基于潮流算法的牛顿拉夫逊法以及前推回代法；第三类为基于特征参数进行数学建模的线损计算方法，如多元回归法，人工智能算法等等 [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]。 2.1. 均方根电流法 假设某三相元件流过的电流为 I ( t ) ，测计时段为T，则其均方根电流 I rms 为 I rms = ∫ 0 T I 2 ( t ) d t / T (1) 若该元件的电阻为R，则三相元件的电能损耗 Δ A ( kW ⋅ h ) 为 Δ A = 3 R ∫ 0 T I 2 ( t ) d t × 10 − 3 (2) 若实测的是三相有功功率、无功功率和线电压时，则有 3 I rms 2 = 1 T ∑ 0 T P 2 + Q 2 U 2 (3) I rms = ∑ 0 T P 2 + Q 2 U 2 3 T (4) 式中： P t 、 Q t 为代表日正点时通过该元件电阻的三相有功功率和无功功率； U t 为与 P t 、 Q t 同一测量端同一时间的线电压。 均方根电流法可以应用于进行含多小水电的配电线路理论线损计算。其主要思路是将使用绝对值计算出来的小水电均方根电流加负号，目的是区别于各配变负荷均方根电流为正；然后再使用叠加原理计算配电线路各段线路的均方根电流值，利用各段线路均方根电流值计算各段线路损耗；最后使各段线路损耗相加，再加上配变损耗即可求得配电线路线损。 2.2. 等值电阻法 等值电阻法是基于均方根电流法衍生出的线损计算方法。为了弥补在精度上的不足，其基本思路是通过构建一个虚拟的等值电阻来模拟配电网线路电阻和变压器电阻，以避免收集大量的电网数据。 Δ P = 3 ∑ i = 1 n I i 2 R i = 3 I 2 R e l (5) 其中， R i 为第i段线路的电阻， I i 为第i段线路的电流，n为该馈线的总段数。 根据等值电阻原理，电能损耗可以利用电阻线路出口的电流或总功率的叠加来进行换算，提高了计算的方便性和可操作性。 2.3. 最大电流法 最大电流法根据均方根电流与最大电流的等效关系进行计算，由于计算出来的线损较大，所以需要乘以一个小于1的修正系数F，即损失系数。 F = I rms 2 I max 2 (6) 其中， I max 为最大负荷电流。 2.4. 平均电流法 平均电流法也称为形状系统法，与最大电流法类似，利用均方根电流与平均电流的等效关系进行计算，由于计算出来的线损较小，所以需要乘以一个大于1的修正系数F，即形状系数。 K 2 = I rms 2 I a r 2 = α + 1 3 ( 1 − α ) 2 ( 1 + α 2 ) 2 (7) 其中， I a r 为平均电流， α 为最小负荷率。
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user: 3. 考虑小水电的线损简化计算模型 假设所有小水电集中为一个小水电，所有负荷集中在配电线路时如图1所示，分析配电线路上的损耗。 图1. 含有小水电的配电线路简化图 3.1. 小水电不参与发电 当小水电不参与发电时，配电线路的损耗为： Δ P = S L 2 U N 2 R 1 (8) 式中， Δ P 为配电线路的总线损， S L 为负荷的视在功率， R 1 为线路的电阻。即此时配电线路中小水电不会引起多余的损耗，仅存在由负荷引起的线路损耗。 3.2. 小水电参与发电 当小水电参与发电时，配电线路的损耗为： Δ P ′ = Δ P 1 + Δ P 2 = ( S L − S 水 电 ) 2 U N 2 R 1 + S 水 电 2 U N 2 R 2 (9) 通过作差，得到 Δ P a d d = Δ P ′ − Δ P = S 水 电 [ S 水 电 ( R 1 + R 2 ) − 2 S L R 1 ] U N 2 (10) 则当，即 Δ P a d d > 0 时，其线路损耗反而比小水电不参与发电时大；反之，其比小水电不发电时小。因此有 S 水 电 S L > 2 R 1 ( R 1 + R 2 ) (11) 特殊的，若 S 水 电 > 2 S L ，线路损耗都会变大。 通过上式可以初步通过小水电容量与线路参数之间的关系判断配电线路总线损的大小，但在实际中，每台小水电对线损的贡献度有差别。为分析出线损与每台小水电出力之间的关系，假设配电网中某条馈线如图2所示，该馈线上共有n个节点，其中有若干个负荷节点和小水电。 图2. n节点配电线路示意图 则该配电线路上的线损为 Δ P = Δ P R - L + Δ P R - S D (12) 其中， Δ P 为配电线路总线损， Δ P R - L 为节点之间的线损， Δ P R - S D 为小水电电源与配电线路之间的线损。 3.2.1. 节点之间的线损 将线路划分为n段，则整条线路的线损为： Δ P R - L = Δ P 0 ， 1 + Δ P 1 ， 2 + ⋯ + Δ P m ， m + 1 + ⋯ + Δ P r ， r + 1 + ⋯ + Δ P n − 1 ， n (13) 节点n − 1与节点n之间的线损为： Δ P n − 1 ， n = [ ( − 1 ) x n S n ] 2 U N 2 R n − 1 ， n (14) 同理，节点n − 2与节点n − 1之间的线损为： Δ P n − 2 ， n − 1 = [ ( − 1 ) x n − 1 S n − 1 + ( − 1 ) x n S n ] 2 U N 2 R n − 2 ， n − 1 (15) 以此类推，节点0与节点1之间的线损为： Δ P 0 ， 1 = [ ( − 1 ) x 1 S 1 + ( − 1 ) x 2 S 2 + ⋯ + ( − 1 ) x n − 1 S n − 1 + ( − 1 ) x n S n ] 2 U N 2 R 0 ， 1 (16) 其中， U N 为配电线路的基准电压， R n − 1 ， n 为节点n − 1与节点n之间线路的阻抗， Δ P n − 1 ， n 为节点n − 1与节点n之间的线损， x n 为节点n所连接是否为小水电的判断依据，1为小水电、0为负荷。 3.2.2. 小水电电源与配电线路之间的线损 Δ P R - S D = Δ P 1 + Δ P 2 + ⋯ + Δ P r + ⋯ + Δ P n (17) 易知， Δ P n = x n S n 2 U N 2 R n ，则 Δ P R - S D = ∑ i = 1 n x n S n 2 U N 2 R n (18) 其中， R n 为节点n与该节点所连接的小水电之间线路的阻抗， Δ P n 为节点n与该节点所连接的小水电之间的线损。 3.2.3. 某台小水电对配电线路总线损的贡献 假设节点n上接了一台小水电，则该台小水电对节点n − 1与节点n之间的线损的灵敏度为 ∂ Δ P n − 1 ， n ∂ S n = ( − 1 ) x n 2 U N 2 [ ( − 1 ) x 1 S 1 + ( − 1 ) x 2 S 2 + ⋯ + ( − 1 ) x n − 1 S n − 1 + ( − 1 ) x n S n ] R 0 ， 1 (19) 则该台小水电对配电线路节点之间线损的贡献为 ∂ Δ P R - L ∂ S n = ∂ Δ P 0 ， 1 ∂ S n + ∂ Δ P 1 ， 2 ∂ S n + ⋯ + ∂ Δ P n − 1 ， n ∂ S n (20) ∂ Δ P R - L ∂ S n = ( − 1 ) x n 2 U N 2 { [ ∑ i = 1 n ( − 1 ) x n S n ] R 0 ， 1 + [ ∑ i = 2 n ( − 1 ) x n S n ] R 1 ， 2 + ⋯ + [ ( − 1 ) x n S n ] R n − 1 ， n } (21) ∂ Δ P R - L ∂ S n = ( − 1 ) x n 2 U N 2 { ( − 1 ) x 1 R 0 ， 1 S 1 + ( − 1 ) x 2 ( R 0 ， 1 + R 1 ， 2 ) S 2 + ⋯ + ( − 1 ) x n ( ∑ i = 1 n R n − 1 ， n ) S n } (22) 此外，该台小水电对小水电与配电线路之间线损的灵敏度为 ∂ Δ P R - S D ∂ S n = ∑ i = 1 n 2 x n S n U N 2 R n (23) 则可以得到，该台小水电对配电线路总线损的贡献为 ∂ Δ P ∂ S n = ∂ Δ P R - L ∂ S n + ∂ Δ P R - S D ∂ S n (24) 通过计算出每台小水电对配电线路总线损的贡献，可以计算出每台小水电在不同工况时对配电线路总线损的影响占比，从而可以根据占比来收取小水电的过网费，保障运行过程中的经济性。
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user: 4. 降损措施 根据线损的理论计算公式和每台小水电对配电线路总线损的贡献，可以对比观察得到对线损贡献较大的小水电，从而针对性的改变线路电阻和小水电出力以达到降低线损的目的。 4.1. 优化配电线路区段导线截面 由式(13)得，每一段线损与导线电阻成正比。在输送负荷不变的情况下，通过减小线路电阻的思路来降低线损。可以通过直接法，即增大导线截面、增加并列线路运行等措施来减小线路电阻，也可以通过改造线路布局来减小电源和负荷的距离，从而可以达到降损节电的效果。 特别地，由式(13)~(15)得 ∂ Δ P n − 1 ， n ∂ R n − 1 ， n = [ ( − 1 ) x n S n ] 2 U N 2 (25) ∂ Δ P n − 2 ， n − 1 ∂ R n − 2 ， n − 1 = [ ( − 1 ) x n − 1 S n − 1 + ( − 1 ) x n S n ] 2 U N 2 (26) ∂ Δ P 0 ， 1 ∂ R 0 ， 1 = [ ( − 1 ) x 1 S 1 + ( − 1 ) x 2 S 2 + ⋯ + ( − 1 ) x n − 1 S n - 1 + ( − 1 ) x n S n ] 2 U N 2 (27) 负荷和水电出力一定时，通过对比每段线路的电阻对线损的贡献，筛选出对线损贡献较大的导线位置，则可以优先选择所需要更换导线的位置。 假设节点s到节点s + 1之间线路电阻为R，长度为L，线损为 Δ P s ， s + 1 ，更换单位长度的线路需要投资x元，则更换后整段线路电阻变为 k R ( 0 < k < 1 )，线损为 k Δ P s ， s + 1 。假设在电价为f的运行时间Y内，其配电线路的单位投资效益(即投资更换单位长度导线后带来的收益)为 C = ( 1 − k ) Y f Δ P s ， s + 1 x L 。 (28) 4.2. 优化小水电接入位置 由于供电区域缺少电源布点，小水电所接入的位置完全由上级电源点母线直接出线。目前，实际运行的大多数水电站距负荷中心较远，配网线路普遍较长，供电质量较低。因此，小水电接入配电网中的位置应该选取在靠近负荷的位置，使负荷能够就近消纳小水电发出的电能，避免不合理的布线增大因电能传输带来的线路损耗，尽可能实现小水电出力的本地最大利用。 特别地，如果小水电的出力较大，可以考虑设置专线输送，通过新建上级变电站，增加配电变压器的方式以达到增加电源点和缩短供电半径。
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user: 5. 算例分析 为具体分析小水电并入配电线路后对线损的影响，本文采用20节点的配电网馈线系统进行计算。其中，2、4、7、8、11、14、15、18节点为小水电(小水电满发时的出力均为400 kW)，其余为负荷节点，假设所有线路的型号均为LGJ-70 (单位电阻为0.4018 Ω/km)，具体数据见表1。应用均方根电流法，通过改变小水电的出力和改变负荷的大小来对比该配电线路的总线损。 5.1. 枯水期与丰水期总线损计算 枯水期时，小水电部分出力，将其出力设置为满发时的25%，即100 kW，可以计算出配电馈线的总线损。丰水期时，小水电满发即400 kW，可以计算出配电馈线的总线损。 图3和图4均显示配电线路的总线损随着负荷的增大先减小后增大。枯水期，即小水电出力均为100 kW，负荷为0时，配电线路的总线损为0.0276 kW。负荷增大，总线损降低，在小水电出力之和为800 kW与负荷800 kW平衡时达到最低值0.0012 kW；负荷继续增大，配电线路的总线损持续增大。丰水期，即小水电出力均为400 kW与枯水期类似，负荷为0时，配电线路的总线损为0.442 kW，比枯水期向系统反馈的电能更多，线路中的电流更大，线损也更大。负荷增大，总线损降低，在小水电出力与负荷(3200 kW)平衡时达到最低值0.0192 kW；总线损随着负荷的继续增大而持续增加。 Table 1 Branch parameters of distribution lin 支路起点 支路终点 主支路电阻(Ω) 是否为小水电 小水电附加支路电阻(Ω) 0 1 0.0922 0 - 1 2 0.4930 0 - 2 3 0.3660 1 0.8960 3 4 0.3811 0 - 4 5 0.8190 1 0.2842 5 6 0.1872 0 - 6 7 0.7114 0 - 7 8 1.0300 1 0.5075 8 9 1.0440 1 0.9744 9 10 0.1966 0 - 10 11 0.3744 0 - 11 12 1.4680 1 0.2030 12 13 0.5416 0 - 13 14 0.5910 0 - 14 15 0.7463 1 0.8042 15 16 1.2890 1 0.3105 16 17 0.3720 0 - 17 18 0.1640 0 - 18 19 1.5042 1 0.3410 19 20 0.4095 0 - 表1. 配电线路支路参数 图3. 不同季节负荷变化时配电线路总线损 可以看出，负荷为0时，小水电出力全部向系统内反送电，配电线路的线损均由小水电出力造成。随着负荷的增大，小水电的出力直接提供给负荷，多余部分再反馈给电网，使流过馈线上的电流减小，总线损也减小；当小水电出力与配电线路负荷平衡时，总线损达到最低值。往后负荷继续增大，则系统中的电流增大，总线损增大，此时由配电线路向系统反馈电能的状态转变为系统向配电线路输送电能。 5.2. 应用降损措施 5.2.1. 增大导线截面 以配电线路全年运行在不同场景为例，即小水电出力均为400 kW (丰水期)、小水电出力均为100 kW (枯水期)时，在总负荷为2400 kW不变的基础上，计算更换线路后对配电线路降低的总线路带来的单位投资效益比。若均更换为单价为5000元/km的LGJ-120 (单位电阻为0.2373 Ω/km)，每年有8个月的丰水期、4个月的枯水期，考虑电价为0.5元/KW∙h，对比更换不同导线的单位投资效益比如下图4所示。 图4. 改变各段导线电阻的单位投资效益比 从图4可以看出，增大2~3段导线横截面后的单位投资效益比最大，其投资效益比为2.16，其次为1~2段、0~1段，而增大18~19段线路的横截面积对总线损的影响最小，其投资效益比为0.03。在实际工程中可以根据各段导线电阻对线损的贡献结合实际情况选择所需要改变的导线，可以保证降损过程中的经济性。 5.2.2. 更换小水电接入位置 以丰水期场景为例，即小水电出力均为400 kW时，总负荷为8000 kW，改变节点3的小水电位置。分别将节点3小水电换到节点1、5、12、15、19位置后，计算出总线损如下图5所示。 图5. 改变节点3的小水电到不同位置后总线损对比 从图中可以看出，将节点3的小水电换到节点1的位置，配电线路总线损反而增加；换到其他位置总线损会有不同程度的减小。特别的，换到节点19的位置后线路的总线损为508.27 kW，其降损效果最好。在实际工程中，需要根据线路走廊可行性以及负荷中心相应确定小水电的位置，才能保证配电线路线损最低。
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user: 6. 结论 随着众多小水电逐渐接入配电网，在充分收集利用可再生能源的同时，也应研究小水电接入后配电线路的线损计算方法及降损措施。在丰水期时，小水电的出力增加，在满足本地负荷需求后，仍有较多功率反送回电网，可能远远高于平时的用电负荷，因而造成配电线路线损率增大。 本文对小水电并入配电线路后线损计算方法开展了研究，基于均方根电流法，给出了考虑不同接入点的线损计算模型，通过该模型，由小水电与线路的相关参数即可实现对配电线路总线损的计算，并进一步提出了各小水电对线损的贡献计算方法。在该模型基础上，提出了优化配电线路导线截面和优化小水电接入位置的降损方法，并通过实际算例，对两种降损措施的有效性进行了验证。由于小水电发电具有明显的季节性，在实际工程问题中需要考虑不同场景下的具体降损措施，从而保证其经济性。