賴毅

(國網(wǎng)四川省電力公司資陽供電公司,四川資陽 641300)

GIS基礎(chǔ)上的可視化配電網(wǎng)線損探析

賴毅

(國網(wǎng)四川省電力公司資陽供電公司,四川資陽 641300)

本文就主要在對我國配電網(wǎng)線損的研究現(xiàn)狀進行簡單分析的基礎(chǔ)上,對基于GIS的可視化配電網(wǎng)線損計算予以簡單分析,對于實際的配電網(wǎng)線損計算具有積極的作用。

GIS 配電網(wǎng)線損 計算

在傳統(tǒng)的線路損耗計算方法中,存在誤差大、數(shù)據(jù)滯后、計算步驟繁瑣等缺陷,難以滿足新時期電力企業(yè)的需求,基于GIS的可視化系統(tǒng),能夠極大的簡化線損計算,對于線路的計算效率及計算準(zhǔn)確性的提升具有非常重要的作用,本文就主要針對此予以簡單分析。

圖1

圖2 線路結(jié)構(gòu)圖

1 配電網(wǎng)線損計算的方法及類型

在GIS平臺中,負荷特性、屬性數(shù)據(jù)、有功及無功電量等是其線損的理論計算過程中最主要的數(shù)據(jù)來源。其中配電線路與相關(guān)設(shè)備關(guān)系的地理信息數(shù)據(jù)是通過GPS采集得到的,變壓器的分布結(jié)構(gòu)圖是綜合變壓器的基本數(shù)據(jù)與桿塔的數(shù)據(jù)所得到的；架空線路圖是由桿塔的起止桿所生成的,其線路圖是T接線圖與架空線路圖的匯總；數(shù)據(jù)拓撲網(wǎng)絡(luò)的建立是通過線路T接數(shù)據(jù)、架空線路數(shù)據(jù)、變壓器數(shù)據(jù)與桿塔數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)完成的,變壓器的分布結(jié)構(gòu)圖與線路圖共同組成了完整的配電網(wǎng)地理信息圖,其流程圖如圖1所示。

在配電網(wǎng)絡(luò)的線損計算過程中,整體上來講是具有開展兩方面內(nèi)容的計算,一種是理論線損的計算,每隔半年或者是一年開展一次計算；另一種是統(tǒng)計線損的計算,這種計算每隔一個月就需要開展一次。在計算過程中,對理論線損與統(tǒng)計線損中存在的偏差予以對比分析,能夠及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題,并及時采取有效的措施予以解決。在統(tǒng)計線損的計算過程中,主要是依據(jù)每個月代表日的超標(biāo)結(jié)果開展計算,以便于反應(yīng)出實際的線損,該部分的計算結(jié)果是開展電管所線損管理工作以及各個變電站管理工作的重要指標(biāo),同時也是電容補償工作及反竊電工作的重要依據(jù)。

線損的理論計算是配電網(wǎng)線損計算工作中非常重要的內(nèi)容,其作為配電網(wǎng)加強線損管理、降損節(jié)能的重要技術(shù)管理手段,通過開展該項計算,能夠?qū)﹄娔軗p失在電網(wǎng)中的分布規(guī)律予以準(zhǔn)確的反映,然后通過開展計算分析,能夠發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)管理工作及技術(shù)上的相關(guān)問題,能夠為降損工作提供有效的技術(shù)依據(jù)與理論依據(jù),使得配電網(wǎng)的線損管理工作更加的科學(xué)合理。目前常用的理論線損計算方法主要有等值功率法、損失因素法、均方根電流法幾種,對這幾種常用的算法予以簡單分析:(1)電量法,又將其稱之為電能表取數(shù)法,這是目前最為常用的一種新方法,在其線損計算過程中最主要的依據(jù)是用戶的電能計量表中所記錄的電量,線路中的無功及有功供電能都能夠在電能表中進行讀取,在實際的計算過程中,只要有用戶電量,就可以對用戶的電能利用率及損失率開展考核,也可以得到損失電量值,然后對導(dǎo)致電能損失的原因進行分析,最終實現(xiàn)降損的目的,對于配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行具有積極的作用,在這種計算方法中,電量數(shù)值的讀取非常的準(zhǔn)確明了,不僅操作起來方便,對于線損理論值的可信度的提升也具有積極的作用,對其計算公式予以分析,導(dǎo)線線損電量的計算公式為變壓器負載損耗電量的計算公式為：整個配電網(wǎng)絡(luò)的損耗電量的計算公式為:線路中的固定損耗為:那么能夠得到線路總的電量損耗為:式中,Ap.g表示的是線路的有功供電量；AQ.g表示的是線路的無功供電量；K表示的含義是:負荷曲線的特征系數(shù)；t1表示的含義是:線路的實際運行時間；t0表示的含義是:變壓器的綜合運行時間；tj.Σ表示的含義是:線路與變壓器綜合平均運行時間；Upf表示的含義是平均運行電壓；Rd.d表示的含義是導(dǎo)線與變壓器的繞組；Rd.b表示的含義是導(dǎo)線與變壓器的等值電阻；ΔP0.i表示的含義是:每臺變壓器的空載損耗。(2)前推回代潮流法,該種計算方法具有收斂性好、編程簡單的優(yōu)點,其計算所得出 線損數(shù)據(jù)往往比較準(zhǔn)確,誤差比較小,其計算原理主要表現(xiàn)為:假設(shè)節(jié)點電壓及節(jié)點負荷值是已知的,整個配電網(wǎng)絡(luò)的電壓都是額定值,然后依據(jù)負荷功率從網(wǎng)絡(luò)末端向始端逐段開展推導(dǎo),對元件的功率損耗值進行計算,以便于得到全網(wǎng)的功率分布情況,并得出根節(jié)點的注入功率,也就是始端功率,這是一個回代的過程,結(jié)合已經(jīng)給定的始端電壓,計算出始端功率,然后從始端到末端進行逐段的推導(dǎo),得到全網(wǎng)的電壓分布情況及末端電壓,這是一個全推的過程；在負荷節(jié)點電壓與前一次計算電壓的偏移量的計算過程中,要對其最大偏移值進行記錄,然后重復(fù)上述的各個過程中,直到各個節(jié)點的電壓偏差能夠滿足其所定義的收斂條件,再通過各個節(jié)點的電壓電流值,對各個支路線路的網(wǎng)損及線路潮流進行計算。(3)均方根電流法,又將其稱之為日負荷電流法,這是一種傳統(tǒng)的經(jīng)典算法,設(shè)定等值電阻r,然后結(jié)合電流為i的線路24小時的線損電量通過日負荷曲線得到計算公式:那么依據(jù)日線損電量的計算式,能夠得到下式中 ijf表示的是線路首段負荷電流的均方根值,也就是方根電流,應(yīng)用均方根電流法得到線損的計算公式為式:式中,N表示的是投運天數(shù)；Arj表示的含義是:日平均每天有功供電量；Ap.g表示的差異是:該線路實際的有功供電量。

2 基于GIS的網(wǎng)損計算的實現(xiàn)

在對基于GIS的可視化配電網(wǎng)線損計算進行分析的過程中,選用一個簡單的實例來進行分析,其線路結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

系統(tǒng)的主界面以及通過該算法在軟件上所繪制的線路圖如圖3所示。

就愛那個線路上的導(dǎo)線及變壓器的相關(guān)參數(shù)錄入到系統(tǒng)中之后,開展網(wǎng)損的計算,得到其計算結(jié)果如圖4所示:

圖3

圖4 線損的計算結(jié)果

對上圖中的線損計算結(jié)果進行簡單分析,發(fā)現(xiàn)在該條110KV的配電線路中,與可變損耗相比,其中固定損耗所占比重是比較大的,由此可見,該條線路是輕負荷線路,或者是其正處于輕負荷狀態(tài)中。

3 結(jié)語

隨著各項技術(shù)的進步與發(fā)展,對于供電質(zhì)量提出了更高的要求,新時期,積極采取有效的措施保證供電網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運行,同時有效減少其線路損耗是非常必要的,積極開展準(zhǔn)確有效的配電網(wǎng)線路損耗的計算,能夠及時發(fā)現(xiàn)其運行過程中存在的問題,并采取有效的措施予以解決,基于GIS的可視化配電網(wǎng)線損計算,能夠有效的提升計算準(zhǔn)確率,降低計算誤差,對于電力企業(yè)經(jīng)濟效益的提升具有積極的作用,本文就主要對基于GIS的可視化配電網(wǎng)線損的計算進行了簡單分析。

[1]海天舒,樸在林,宋野,常濱.基于GIS的可視化配電網(wǎng)線損研究[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息,2011(1).

[2]李惠玲,盛萬興,孟曉麗.基于圖模庫一體化的配電網(wǎng)線損管理系統(tǒng)的研制[J].電力自動化設(shè)備,2012(6).