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【摘要】配网的线损属于是一种全面性经济的技术指标,而线损计算不仅仅可以体现出电网运行状况,更可以反映出电力供应单位的技术水平和管理水平。根据线损的计算可以不断对电力网结构、设施等进行提高,更可以更详细了解电路运行的状态和问题,为提高技术管理水平增加筹码,更可以根据线损计算来指定有效的方法降低线损率。本文主要对线损的概念以及线损计算进行分析讨论。
【关键词】:线损,小电源,线损计算基础,线损计算方法,
中图分类号:TN86 文献标识码:A 文章编号:
引 言
为了电网的良好运行,进行线损计算可以有效提高电力传输的效率,并可以让电力部门更加快速、准确了解线损情况,并根据所需指定有效的降损方案,提高经济效益。而随着小电源接入配网的更多应用作用越来越大,小电源接入配网后的线损计算也颇为重要。而由于小电源直接接入配网运行变得更加复杂,导致线损的计算也变得更加复杂。所以需要寻求更加有效、准确、快速的线损计算方法,并对现有线损计算方法进行总结分析、讨论,从而达到通过准确的线损计算结果,使降损工作最大化。
一线损的含义和形成原因
1.1线损就是从发电厂传出的电能,在电力输送、变压、配电等中间环节造成的电能流失,也就是电厂的输出的电能与电能用户实际使用的差值。而将线损控制在最小值可以体现供电企业的技术力量和管理水平,也是评定企业的技术指标,而从线损中更可以表现出电网的配置是否合理、管理是否严格、运行经济与否等等。
1.2而形成线损的原因主要包括电阻的存在、电感的存在、以及管理不严格等原因造成的。
二线损计算方法与小电源
2.1由于配网结构的多样性,小电源的接入更是增加了其复杂性,如果想要快速有效的计算线损,就要选用适当实际的方法进行线损计算。而如今的线损计算方法主要包括根据网络重要损耗件物理特性所建立的等值模型方法;另一种就是根据馈线数据所建立的统计模型与神经网络模型算法。而过去的均方根电流发、平均电流法等,都是按照传统等值模型、统计模型就行计算,因此计算结果缺少实际性、准确性。而当代的电网更加复杂、运行方式更加先进,因此由老方法所计算出的结构较为滞后,不能给有效的降损措施才来更好的准确分析条件。因此需要如今的供电企业技术人员对现有的计算方法进行总结,并且切实的进行完善改进,使之更加准确、快速,其次通过实际的配网信息以及分布条件进行新型计算方法的研究、以及使用。丰富计算方法的研究,为更加有效的降损提供准确的信息分析。
2.2本文中的小电源是指分布在用户周边、可以高速有效、可靠经济的输出电能的系统。而绝大部分小电源可以直接通过并网接入配网,有些通过变压并入配网,并输出电能。而小电源的优势在于避免了建设大功率配电站,以及远距离高压传输所造成的线损和大额经济投入。小电源的能源利用更体现了国家对新能源政策的体现,因此由于小电源的可靠性强、经济型高等特点被广泛应用。
三线损计算和小电源接入配后的线损计算方法
3.1而在进行线损计算之前则需要最数据的采集,而小电源接入配网的复杂性,导致数据的采集结果不准确,所以很难进行准确的计算。而采集的数据则包括设备参数、实际运行数据,设备参数是较为稳定的,但是由于运行数据在实时变化,很难准确的采集,因此必须采用合理的计算方法保证计算的准确性,还要认真采集准确的原始数据,从而提高计算的准确性。这其中运行数据主要包含:0到24时的输出和输入的电流、功率、电压、功率因数和当天完整电量的记录;在计算时间内所有设备的准确运行时间等,因此数据采集的工作量较大。
3.2配电网原件损耗计算
3.2.1线路损耗的计算所需基础
电网在输送电能的过程当中所产生的公路和损耗对整体电力运行的经济影响,而其提出的降低损耗的措施需要了解如何对功率、电能的计算方式。而在电力网络中功率、电能的损耗主要原因主要是电压。而电网中的电缆可以由下图中的π型等值的电路所示。
配电网中的电压都相对较低,因此可以忽略接地的电容。而当电力线末端成为一个集中负荷时候,因此三项配电线路的有功功率损失和无功功率损失分别为:
这其中:R=
式中:是有功功率损失,KW;
I是符合电流,A;
R是导线每向的电阻,/km
由,=+可以得知:
同理:
公式中:S电路中通过的实际功率,MVA:
P是电路中有功功率,MW;
Q是电路中的无功功率,Mvar;
U是电路的线电压,KV;
R是电路每相的电阻,
X是电路每相的电抗,。
在计算过程当中,如果线路中含有多个负荷的时候,如同下图所示,总功率损耗就是配电网各段功率损耗之和。
根据上图所示,假设两端线路的阻抗分为设定为,那么第二段的线路损耗就是:=
第一段线路上所通过的功率就是,那么损耗就是;
最后得知线路的总损耗就是:
2.2.2 变压器的损耗计算
在电力网运行当中,变压器属于全年投入的设备,所以变压器属于全年损耗累计中最大的,在配网中,变压器的负荷率平均一般都很低,但是铁芯中的损耗达到百分是五十以上。而变压器的空载电流有功分量是损耗电流,损耗电流供给的有功功率被称为空载损耗,一般以进行表示。
其中我们以双绕组变压器为例,对变压器的铁芯损耗和绕组损耗进行计算。如下图中为“”型等效电路。
而变压器的阻抗支路中绕组的损耗为:
所以變压器铁芯的损耗就是:
公式中:是变压器中高压侧的变压器的负荷电流,A;
,是通过变压器阻抗支路的有功,kW,无功,kvar;
,是变压器阻抗支路的电阻、电抗值,;
是变压器模型开端和末端线电压,kV;
、是变压器的有功铜耗kW、无功铜耗,kvar;
、是变压器的有功铁耗,kW、无功铁耗,kvar;
、、、分为代表的是变压器高压侧的等值电阻和等值电抗、励磁电导、励磁电纳。
将公式和公式带入铁芯损耗的公式中得知:
公式中:是变压器三相额定容量,kVA:
是变压器额定的线电压,kV;
是变压器空载的损耗,kW;
是变压器空载的电流百分数。
四配网线损计算方法
配网线损的计算方法有很多种,大体上分为几大类,分别为:等值电阻法、恒定负荷法、等效容量法等。其中等值电阻法使用较为广泛,但是由于在进行等值电阻法收集资料时,所收集的数据并不完全准确,因此最准计算的线损结果会有误差,因此在现有方法中进行改进,在修改后的方法准提高了准确度。本文将对根据潮流计算对小电源接入配网的计算方法,以24h潮流计算作为基础,一个时段10kw配网的线损计算,方法为:
1、确定小电源节点每小时的功率
2、确定输电线路开端每个小时负荷的功率
3、设置节电电压和配网有功损耗初始值
4、对k+1迭代,由公式1
和公式2
确定配电变压器高压侧的符合功率;
5、使用潮流程序对配网的有功损耗进行计算;
6、由此得知前后两次配网的有功损耗误差;
如果,是极小的正数,那么该时段配网线损计算进行下一步,如果为之相反,也就是,那么转会第四步骤重新计算;
7、最后输出该时段的有功损耗构成以及大小;
总 结
在小电源接入配网之后的线损计算当中,由于其特有的复杂性,因此过往的计算方法各有利弊。因此在实际操作当中,技术人员应当遵守认真采集数据,并对现有方法不断分析讨论,避免失误的发生。而线损的准确度越高对降损也将有更好的保证。
参考文献:
<1> 杨文杰.含小水电的配电网理论线损算法研究
<2>杨秀台.电力网线损的理论计算和分析[M]北京:水利电力出版社
<3>王朝晖,乔永军,袁慧梅.配电网线损计算方法比较研究.黑龙江电力,2005,27(6):435-437
<4>彭新宇,黄明翔.10kv配电网线损的快速计算法。电力系统及其自动化学报,2002,14(4):45-47
<5>廖学绮.农网线损计算分析与降损措施.北京:中国水里电力出版社
<6>贺先豪.含分布式电源的配电网理论线损计算方法
作者简介:胡青(1983—)男,浙江富阳人,助理工程师、技师,华北电力大学工程硕士研究生,主要研究方向:智能技术与输配电网自动化
【关键词】:线损,小电源,线损计算基础,线损计算方法,
中图分类号:TN86 文献标识码:A 文章编号:
引 言
为了电网的良好运行,进行线损计算可以有效提高电力传输的效率,并可以让电力部门更加快速、准确了解线损情况,并根据所需指定有效的降损方案,提高经济效益。而随着小电源接入配网的更多应用作用越来越大,小电源接入配网后的线损计算也颇为重要。而由于小电源直接接入配网运行变得更加复杂,导致线损的计算也变得更加复杂。所以需要寻求更加有效、准确、快速的线损计算方法,并对现有线损计算方法进行总结分析、讨论,从而达到通过准确的线损计算结果,使降损工作最大化。
一线损的含义和形成原因
1.1线损就是从发电厂传出的电能,在电力输送、变压、配电等中间环节造成的电能流失,也就是电厂的输出的电能与电能用户实际使用的差值。而将线损控制在最小值可以体现供电企业的技术力量和管理水平,也是评定企业的技术指标,而从线损中更可以表现出电网的配置是否合理、管理是否严格、运行经济与否等等。
1.2而形成线损的原因主要包括电阻的存在、电感的存在、以及管理不严格等原因造成的。
二线损计算方法与小电源
2.1由于配网结构的多样性,小电源的接入更是增加了其复杂性,如果想要快速有效的计算线损,就要选用适当实际的方法进行线损计算。而如今的线损计算方法主要包括根据网络重要损耗件物理特性所建立的等值模型方法;另一种就是根据馈线数据所建立的统计模型与神经网络模型算法。而过去的均方根电流发、平均电流法等,都是按照传统等值模型、统计模型就行计算,因此计算结果缺少实际性、准确性。而当代的电网更加复杂、运行方式更加先进,因此由老方法所计算出的结构较为滞后,不能给有效的降损措施才来更好的准确分析条件。因此需要如今的供电企业技术人员对现有的计算方法进行总结,并且切实的进行完善改进,使之更加准确、快速,其次通过实际的配网信息以及分布条件进行新型计算方法的研究、以及使用。丰富计算方法的研究,为更加有效的降损提供准确的信息分析。
2.2本文中的小电源是指分布在用户周边、可以高速有效、可靠经济的输出电能的系统。而绝大部分小电源可以直接通过并网接入配网,有些通过变压并入配网,并输出电能。而小电源的优势在于避免了建设大功率配电站,以及远距离高压传输所造成的线损和大额经济投入。小电源的能源利用更体现了国家对新能源政策的体现,因此由于小电源的可靠性强、经济型高等特点被广泛应用。
三线损计算和小电源接入配后的线损计算方法
3.1而在进行线损计算之前则需要最数据的采集,而小电源接入配网的复杂性,导致数据的采集结果不准确,所以很难进行准确的计算。而采集的数据则包括设备参数、实际运行数据,设备参数是较为稳定的,但是由于运行数据在实时变化,很难准确的采集,因此必须采用合理的计算方法保证计算的准确性,还要认真采集准确的原始数据,从而提高计算的准确性。这其中运行数据主要包含:0到24时的输出和输入的电流、功率、电压、功率因数和当天完整电量的记录;在计算时间内所有设备的准确运行时间等,因此数据采集的工作量较大。
3.2配电网原件损耗计算
3.2.1线路损耗的计算所需基础
电网在输送电能的过程当中所产生的公路和损耗对整体电力运行的经济影响,而其提出的降低损耗的措施需要了解如何对功率、电能的计算方式。而在电力网络中功率、电能的损耗主要原因主要是电压。而电网中的电缆可以由下图中的π型等值的电路所示。
配电网中的电压都相对较低,因此可以忽略接地的电容。而当电力线末端成为一个集中负荷时候,因此三项配电线路的有功功率损失和无功功率损失分别为:
这其中:R=
式中:是有功功率损失,KW;
I是符合电流,A;
R是导线每向的电阻,/km
由,=+可以得知:
同理:
公式中:S电路中通过的实际功率,MVA:
P是电路中有功功率,MW;
Q是电路中的无功功率,Mvar;
U是电路的线电压,KV;
R是电路每相的电阻,
X是电路每相的电抗,。
在计算过程当中,如果线路中含有多个负荷的时候,如同下图所示,总功率损耗就是配电网各段功率损耗之和。
根据上图所示,假设两端线路的阻抗分为设定为,那么第二段的线路损耗就是:=
第一段线路上所通过的功率就是,那么损耗就是;
最后得知线路的总损耗就是:
2.2.2 变压器的损耗计算
在电力网运行当中,变压器属于全年投入的设备,所以变压器属于全年损耗累计中最大的,在配网中,变压器的负荷率平均一般都很低,但是铁芯中的损耗达到百分是五十以上。而变压器的空载电流有功分量是损耗电流,损耗电流供给的有功功率被称为空载损耗,一般以进行表示。
其中我们以双绕组变压器为例,对变压器的铁芯损耗和绕组损耗进行计算。如下图中为“”型等效电路。
而变压器的阻抗支路中绕组的损耗为:
所以變压器铁芯的损耗就是:
公式中:是变压器中高压侧的变压器的负荷电流,A;
,是通过变压器阻抗支路的有功,kW,无功,kvar;
,是变压器阻抗支路的电阻、电抗值,;
是变压器模型开端和末端线电压,kV;
、是变压器的有功铜耗kW、无功铜耗,kvar;
、是变压器的有功铁耗,kW、无功铁耗,kvar;
、、、分为代表的是变压器高压侧的等值电阻和等值电抗、励磁电导、励磁电纳。
将公式和公式带入铁芯损耗的公式中得知:
公式中:是变压器三相额定容量,kVA:
是变压器额定的线电压,kV;
是变压器空载的损耗,kW;
是变压器空载的电流百分数。
四配网线损计算方法
配网线损的计算方法有很多种,大体上分为几大类,分别为:等值电阻法、恒定负荷法、等效容量法等。其中等值电阻法使用较为广泛,但是由于在进行等值电阻法收集资料时,所收集的数据并不完全准确,因此最准计算的线损结果会有误差,因此在现有方法中进行改进,在修改后的方法准提高了准确度。本文将对根据潮流计算对小电源接入配网的计算方法,以24h潮流计算作为基础,一个时段10kw配网的线损计算,方法为:
1、确定小电源节点每小时的功率
2、确定输电线路开端每个小时负荷的功率
3、设置节电电压和配网有功损耗初始值
4、对k+1迭代,由公式1
和公式2
确定配电变压器高压侧的符合功率;
5、使用潮流程序对配网的有功损耗进行计算;
6、由此得知前后两次配网的有功损耗误差;
如果,是极小的正数,那么该时段配网线损计算进行下一步,如果为之相反,也就是,那么转会第四步骤重新计算;
7、最后输出该时段的有功损耗构成以及大小;
总 结
在小电源接入配网之后的线损计算当中,由于其特有的复杂性,因此过往的计算方法各有利弊。因此在实际操作当中,技术人员应当遵守认真采集数据,并对现有方法不断分析讨论,避免失误的发生。而线损的准确度越高对降损也将有更好的保证。
参考文献:
<1> 杨文杰.含小水电的配电网理论线损算法研究
<2>杨秀台.电力网线损的理论计算和分析[M]北京:水利电力出版社
<3>王朝晖,乔永军,袁慧梅.配电网线损计算方法比较研究.黑龙江电力,2005,27(6):435-437
<4>彭新宇,黄明翔.10kv配电网线损的快速计算法。电力系统及其自动化学报,2002,14(4):45-47
<5>廖学绮.农网线损计算分析与降损措施.北京:中国水里电力出版社
<6>贺先豪.含分布式电源的配电网理论线损计算方法
作者简介:胡青(1983—)男,浙江富阳人,助理工程师、技师,华北电力大学工程硕士研究生,主要研究方向:智能技术与输配电网自动化