【摘要】配電網(wǎng)作為電力網(wǎng)的末端,直接與用戶連接,具有線路分布廣、電壓等級(jí)低、設(shè)備數(shù)量多的特點(diǎn)。然后結(jié)合理論計(jì)算原理及結(jié)果,就調(diào)整電網(wǎng)分布、優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、改善運(yùn)行方式等方面,提出降低農(nóng)村電網(wǎng)的技術(shù)線損措施。
【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng);線損;理論線損;線損計(jì)算
1.電網(wǎng)線損計(jì)算與分析的目的和意義
發(fā)電機(jī)發(fā)出來(lái)的電能輸送到用戶,必須經(jīng)過(guò)輸、變、配電設(shè)備,由于這些設(shè)備存在著阻抗,因此電能通過(guò)時(shí)就產(chǎn)生電能損耗,并以熱能形式散失在周圍的介質(zhì)中。線損是指電能在轉(zhuǎn)換、傳輸和分配過(guò)程中,電力網(wǎng)中各個(gè)元件,如線路、變壓器、無(wú)功補(bǔ)償裝置等消耗的電能。在給定時(shí)期,電力系統(tǒng)所有元件中產(chǎn)生的電能損耗稱為電力網(wǎng)的線路損失電量。
1.1電網(wǎng)線損分析的目的
線損率是指電力系統(tǒng)中損耗的電能與電力系統(tǒng)供應(yīng)的電能的百分比。
電網(wǎng)的線損率是一項(xiàng)綜合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),它能夠反映出供電企業(yè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)水平、生產(chǎn)技術(shù)水平、經(jīng)營(yíng)管理水平,線損率的高低直接影響供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益水平,降低線損率就等于在企業(yè)生產(chǎn)成本不變的前提下提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,因此供電企業(yè)都把加強(qiáng)線損管理作為企業(yè)經(jīng)營(yíng)工作的重中之重。
在實(shí)際運(yùn)行中把用電度表計(jì)量統(tǒng)計(jì)出的供電量和售電量之差,稱為統(tǒng)計(jì)線損電量;統(tǒng)計(jì)線損電量與供應(yīng)電量的百分比稱為統(tǒng)計(jì)線損率。而通過(guò)對(duì)電力網(wǎng)中相應(yīng)時(shí)段內(nèi)運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備參數(shù)的理論計(jì)算得出的損耗電量稱為理論線損電量,理論線損電量是指在輸、變、配過(guò)程中不可避免的損耗,這部分損耗電量稱為“技術(shù)線損電量”,又稱為理論線損電量。由于統(tǒng)計(jì)線損不一定能反映電力網(wǎng)的真實(shí)損耗情況,因此不能用統(tǒng)一規(guī)定的某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值作為衡量和考核各個(gè)電力網(wǎng)線損的指標(biāo),這就給各網(wǎng)損的可比性帶來(lái)困難。因此在線損管理中要通過(guò)理論計(jì)算求出電力網(wǎng)的理論線損率,與統(tǒng)計(jì)線損率進(jìn)行比較,才能發(fā)現(xiàn)線損管理工作中存在的問(wèn)題。
1.2電網(wǎng)線損分析的意義
準(zhǔn)確簡(jiǎn)便的線損計(jì)算和分析方法有利于企業(yè)擬定出合理的降低線損的措施,也便于制訂適當(dāng)?shù)木€損考核指標(biāo)和規(guī)劃,從而對(duì)線損管理工作起到指導(dǎo)和促進(jìn)的作用。為了保證線損統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性,線損管理工作急需在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)行。
2.國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)線損計(jì)算與分析的現(xiàn)狀
國(guó)外,電力系統(tǒng)線損的計(jì)算方法已在20世紀(jì)20年代末期由美國(guó)電力總公司(General Electric Co)的布勒和伍德羅推倒出來(lái)。就線損計(jì)算來(lái)說(shuō),國(guó)外現(xiàn)在研究的重點(diǎn)是對(duì)線損的分析和降損措施與方法的研究,如網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無(wú)功優(yōu)化、補(bǔ)償電容投放位置的確定等問(wèn)題,其中線損計(jì)算問(wèn)題大都轉(zhuǎn)化為功率損耗問(wèn)題。隨著電力市場(chǎng)研究與實(shí)踐的不斷深化,網(wǎng)損分?jǐn)偝蔀榱搜芯康臒狳c(diǎn)。近年來(lái)提出的一些新方法,主要有模糊理論逼近法、人工神經(jīng)元法、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)學(xué)方面的聚類法等,雖然在線損計(jì)算方法巨有所創(chuàng)新,但是并不是很適合于實(shí)際系統(tǒng)的線損計(jì)算。
國(guó)內(nèi)電網(wǎng)的線損理論計(jì)算按《電力網(wǎng)電能損耗計(jì)算導(dǎo)則》的規(guī)定,對(duì)66kV以上輸電網(wǎng)和lOkV配電網(wǎng)分別采用不同的計(jì)算方法??傮w說(shuō):輸電網(wǎng)線損計(jì)算,有比較完善的制度要求,由于數(shù)據(jù)相對(duì)比較齊全,主要是采用潮流計(jì)算的方法進(jìn)行線損計(jì)算;配電網(wǎng)的線損計(jì)算因?yàn)槿鄙儇?fù)荷數(shù)據(jù),這些方法包括:均方根電流法、平均電流法、最大電流法、最大負(fù)荷損失小時(shí)法、分散系數(shù)法等。
3.常用的主要的配電網(wǎng)理論線損計(jì)算方法
3.1均方根電流法
均方根電流法的物理概念是,線路中流過(guò)的均方根電流所產(chǎn)生的電能損耗相當(dāng)于實(shí)際負(fù)荷在同一時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的電能損耗。其優(yōu)點(diǎn)是:方法簡(jiǎn)單,按照24小時(shí)整點(diǎn)負(fù)荷電流或有功功率、無(wú)功功率或有功電量、無(wú)功電量、電壓、配電變壓器額定容量、參數(shù)等數(shù)據(jù)計(jì)算出均方根電流就可以進(jìn)行電能損耗計(jì)算,易于計(jì)算機(jī)編程計(jì)算。缺點(diǎn)是:代表日選取不同會(huì)有不同的計(jì)算結(jié)果,計(jì)算誤差較大。
3.2平均電流法
平均電流法是利用均方根電流法與平均電流的等效關(guān)系進(jìn)行電能損耗計(jì)算的,由均方根電流法派生而來(lái)。平均電流法的優(yōu)點(diǎn)是:用實(shí)際中較容易得到并且較為精確的電量作為計(jì)算參數(shù),計(jì)算結(jié)果較為準(zhǔn)確,計(jì)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(jì)算出形狀系數(shù)等數(shù)據(jù)計(jì)算就可以進(jìn)行電能損耗計(jì)算,易于計(jì)算機(jī)編程計(jì)算。缺點(diǎn)是:對(duì)沒有實(shí)測(cè)記錄的配電變壓器,形狀系數(shù)不易確定,計(jì)算誤差較大。
3.3最大電流法
最大電流法是利用均方根電流法與最大電流的等效關(guān)系進(jìn)行電能損耗計(jì)算的,其優(yōu)點(diǎn)是:計(jì)算需要的資料少,只需測(cè)量出代表日最大電流和計(jì)算出損失因數(shù)等數(shù)據(jù)就可以進(jìn)行電能損耗計(jì)算,易于計(jì)算機(jī)編程計(jì)算。缺點(diǎn)是:損失因數(shù)不易計(jì)算,不同的負(fù)荷曲線、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷特性,計(jì)算出的損耗因數(shù)不同,不能通用,使用此方法時(shí)必須根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際情況計(jì)算損耗因數(shù);計(jì)算精度低,常用于計(jì)算精度要求不高的情況。
3.4等值電阻法
等值電阻法的理論基礎(chǔ)是均方根電流法。其優(yōu)點(diǎn)是:在理論上比較完善,不用收集運(yùn)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(jì)算出等值電阻數(shù)據(jù)就可以進(jìn)行電能損耗計(jì)算。缺點(diǎn)是:需要假設(shè)計(jì)算條件,影響計(jì)算結(jié)果精度;但一般情況下,實(shí)際系統(tǒng)各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的功率因數(shù)、類別系數(shù)和電壓都不相同,計(jì)算出的電能損耗值偏小。
3.5模糊識(shí)別技術(shù)應(yīng)用
該方法采用模糊理論中的模型識(shí)別原理對(duì)支路電流的分配進(jìn)行修正,使計(jì)算結(jié)果盡可能準(zhǔn)確,即理論運(yùn)行狀態(tài)盡可能接近實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),提高了線損計(jì)算的精度。但該方法在對(duì)電流大小及變壓器負(fù)荷率的大小進(jìn)行模型判別時(shí),隸屬函數(shù)的選擇較難,在實(shí)際應(yīng)用中較困難。
線損分析:
線損分析是一項(xiàng)涉及面很寬的工作,它與網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償、網(wǎng)絡(luò)改造、運(yùn)行方式以及線損管理工作緊密地聯(lián)系在一起,而且有些分析工作尚無(wú)成熟的模式可以借鑒,且數(shù)據(jù)收集的難度較大,這就為線損分析帶來(lái)一定的困難。因此,如何實(shí)現(xiàn)有效的線損分析給我們線損工作者提出了更高的要求。
在線損分析上存在的不足有:
(1)與線損率指標(biāo)相關(guān)的信息、數(shù)據(jù)處于零散狀態(tài),散落在企業(yè)經(jīng)營(yíng)、技術(shù)等其它系統(tǒng)中,而且數(shù)據(jù)格式多樣化,提取和加工的難度大,反映出線損分析基礎(chǔ)工作的薄弱。
(2)由于電網(wǎng)的系統(tǒng)模型不能通過(guò)計(jì)算機(jī)程序?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè),很難實(shí)時(shí)計(jì)算電網(wǎng)的理論損失,所以在統(tǒng)計(jì)線損中如何區(qū)分理論損失與管理?yè)p失的比重難度大,目前多數(shù)依靠經(jīng)驗(yàn)。
(3)線損分析時(shí),多數(shù)從管理降損角度查找損失原因,技術(shù)降損分析不能量化,相對(duì)分析較膚淺。
(4)降損措施為高損耗線路的改造或高損耗變壓器的更換等的單個(gè)方案,或各個(gè)方案的組合,不能全面衡量降損措施,提出較優(yōu)降損方案。
4.未來(lái)配電網(wǎng)線損技算發(fā)展趨勢(shì)
常規(guī)配電網(wǎng)理論線損計(jì)算方法,都是在現(xiàn)有數(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(jì)模型進(jìn)行計(jì)算的,缺少實(shí)時(shí)性和全面性。隨著調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)(SCADA)、配電網(wǎng)自動(dòng)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)和廣泛應(yīng)用,研究與之相結(jié)合的在線實(shí)時(shí)配電網(wǎng)理論線損計(jì)算方法是未來(lái)發(fā)展方向和必然趨勢(shì),是配電網(wǎng)理論線損計(jì)算的發(fā)展要求。 [科]