配電網(wǎng)理論線損計算方法
| 關(guān)鍵詞: 線損 電網(wǎng) 計算 配電網(wǎng)線損是電力部門一項綜合性的經(jīng)濟、技術(shù)指標。準確合理的配電網(wǎng)線損理論計算是電力部門分析線損構(gòu)成、制定降損措施的有力工具，對促進供電企業(yè)降低能耗，內(nèi)部挖潛，提高經(jīng)濟效益，優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃設計方案，加強運行管理具有重要意義。 目前，由于配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復雜性、參數(shù)多樣性和資料不完善以及缺乏實時監(jiān)控設備，準確計算配電網(wǎng)理論線損比較困難，一直是個難題。配電網(wǎng)理論線損計算的主要目的是通過對電能在輸送和分配過程中各元件產(chǎn)生的電能損耗及各類損耗所占比例的計算，來確定配電網(wǎng)線損的變化規(guī)律。 配電網(wǎng)理論線損計算方法，主要分為兩類：一類是依據(jù)網(wǎng)絡主要損耗元件的物理特征建立的各種等值模型算法；另一類是根據(jù)饋線數(shù)據(jù)建立的各種統(tǒng)計模型和神經(jīng)網(wǎng)絡模型等算法。傳統(tǒng)計算方法，如均方根電流法、平均電流法等，計算結(jié)果精度不高，不便于降損分析。針對這種情況，近幾年來，部分學者將遺傳算法(GA)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(ANN)和模糊識別等理論應用于配電網(wǎng)理論線損計算，研究計算速度快、計算結(jié)果精度高的數(shù)學模型，豐富和發(fā)展了理論線損計算方法，拓寬了研究思路。 1、傳統(tǒng)的主要的配電網(wǎng)理論線損計算方法 1.1均方根電流法均方根電流法是基本計算方法。 均方根電流法的物理概念是，線路中流過的均方根電流所產(chǎn)生的電能損耗相當于實際負荷在同一時間內(nèi)所產(chǎn)生的電能損耗。均方根電流法的優(yōu)點是：方法簡單，按照代表日24小時整點負荷電流或有功功率、無功功率或有功電量、無功電量、電壓、配電變壓器額定容量、參數(shù)等數(shù)據(jù)計算出均方根電流就可以進行電能損耗計算，易于計算機編程計算。缺點是：代表日選取不同會有不同的計算結(jié)果，計算誤差較大。 1.2平均電流法平均電流法也稱形狀系數(shù)法，是利用均方根電流法與平均電流的等效關(guān)系進行電能損耗計算的，由均方根電流法派生而來。 平均電流法的物理概念是，線路中流過的平均電流所產(chǎn)生的電能損耗相當于實際負荷在同一時間內(nèi)所產(chǎn)生的電能損耗。平均電流法的優(yōu)點是：用實際中較容易得到并且較為精確的電量作為計算參數(shù)，計算結(jié)果較為準確，計算出的電能損耗結(jié)果精度較高；按照代表日平均電流和計算出形狀系數(shù)等數(shù)據(jù)計算就可以進行電能損耗計算，易于計算機編程計算。缺點是：對沒有實測記錄的配電變壓器，形狀系數(shù)不易確定，計算誤差較大。 1.3******電流法******電流法也稱損失因數(shù)法，是利用均方根電流法與******電流的等效關(guān)系進行電能損耗計算的，由均方根電流法派生而來。 ******電流法的物理概念是，線路中流過的******電流所產(chǎn)生的電能損耗相當于實際負荷在同一時間內(nèi)所產(chǎn)生的電能損耗。******電流法的優(yōu)點是：計算需要的資料少，只需測量出代表日******電流和計算出損失因數(shù)等數(shù)據(jù)就可以進行電能損耗計算，易于計算機編程計算。缺點是：損失因數(shù)不易計算，不同的負荷曲線、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和負荷特性，計算出的損耗因數(shù)不同，不能通用，使用此方法時必須根據(jù)電網(wǎng)實際情況計算損耗因數(shù)；計算精度低，常用于計算精度要求不高的情況。 1.4等值電阻法等值電阻法的理論基礎(chǔ)是均方根電流法。 等值電阻法的物理概念是，在線路出口處，假想一個等值的線路電阻，在通過線路出口處的總電流產(chǎn)生的損耗，與線路各段不同的分段電流通過分段電阻產(chǎn)生的損耗的總和相等。等值電阻法的優(yōu)點是：在理論上比較完善，在方法上克服了均方根電流法的諸多方面的缺點；不用收集運行數(shù)據(jù)，僅與結(jié)構(gòu)參數(shù)配電變壓器額定容量、分段線路電阻有關(guān)，計算出等值電阻數(shù)據(jù)就可以進行電能損耗計算，適合于10kV及以下配電網(wǎng)理論線損計算，易于計算機編程計算。缺點是：需要假設計算條件，影響計算結(jié)果精度；對沒有實測負荷記錄的配電變壓器，假設負荷分布按與配電變壓器額定容量成比例，各節(jié)點負荷率相同，這種計算不完全符合實際負荷情況；假設各負荷點功率因數(shù)、類別系數(shù)和電壓相同，但一般情況下，實際系統(tǒng)各個負荷點的功率因數(shù)、類別系數(shù)和電壓都不相同，計算出的電能損耗值偏小。 2、配電網(wǎng)理論線損計算方法研究新進展 2.1潮流新算法文獻指出，對于10kV配電網(wǎng)理論線損計算，由于配電網(wǎng)表計不全，運行參數(shù)無法全部收集，或者網(wǎng)絡的元件和節(jié)點數(shù)太多，運行數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的收集整理很困難，無法采用潮流方法。 近年來，部分學者在潮流算法方面進行了新的研究，豐富和發(fā)展了潮流算法，但都處于理論研究和探索階段，距離實用化還有一段差距。 2.2遺傳算法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法為解決配電網(wǎng)理論線損計算困難，近年來，部分學者將遺傳算法(GA)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡理論(ANN)引入配電網(wǎng)理論線損計算方法中，雖然計算精度有明顯提高，但由于受配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)類型多樣性制約，需要建立學習樣本并進行訓練，比較復雜，通用性和實用化差，需進一步深入研究。 2.3基于區(qū)間算法對負荷曲線形狀系數(shù)的區(qū)間性進行了詳細分析和論證，給出了形狀系數(shù)的區(qū)間值獲取方法，指出基于平均電流法的配電網(wǎng)線損區(qū)間算法的計算結(jié)果是各損耗的區(qū)間值，為用戶提供了更多信息，需進一步研究。 2.4模糊識別技術(shù)應用該方法采用模糊理論中的模型識別原理對支路電流的分配進行修正，使計算結(jié)果盡可能準確，即理論運行狀態(tài)盡可能接近實際運行狀態(tài)，提高了線損計算的精度。但該方法在對電流大小及變壓器負荷率的大小進行模型判別時，隸屬函數(shù)的選擇較難，在實際應用中較困難。 3、展望 常規(guī)配電網(wǎng)理論線損計算方法，都是在現(xiàn)有數(shù)據(jù)(包括配電網(wǎng)元件參數(shù)和運行數(shù)據(jù))基礎(chǔ)之上，按照傳統(tǒng)或現(xiàn)代的等值模型、統(tǒng)計模型進行計算的，缺少實時性和全面性。由于配電網(wǎng)外部環(huán)境和內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)、運行方式、負荷不是固定不變的，因此計算出來的理論線損變得滯后、粗放和失真。 隨著調(diào)度自動化系統(tǒng)(SCADA)、配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)(DMS)和綜合信息管理系統(tǒng)(MIS)等技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應用，研究與之相結(jié)合的在線實時配電網(wǎng)理論線損計算方法 是未來發(fā)展方向和必然趨勢，是配電網(wǎng)理論線損計算的發(fā)展要求。4結(jié)束語配電網(wǎng)理論線損計算方法研究的目的是如何快速、精確地計算出配電網(wǎng)理論線損。 本文綜合介紹了各種計算方法和研究現(xiàn)狀，展望未來發(fā)展方向。通過不斷深入地研究配電網(wǎng)理論線損計算，尋找出能夠滿足配電網(wǎng)線損理論計算要求的計算方法，快速、準確地計算出理論線損，促進降損節(jié)能，電網(wǎng)規(guī)劃設計，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高供電企業(yè)運行管理水平和經(jīng)濟效益。 |
