鄧德榮（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞鳳崗供電分局，廣東東莞523000）

配電網(wǎng)線損理論計(jì)算和分析的嘗試

鄧德榮（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞鳳崗供電分局，廣東東莞523000）

隨著我國(guó)社會(huì)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)電力企業(yè)的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)與要求都有了進(jìn)一步的提升。同時(shí)，線損優(yōu)勢(shì)電力企業(yè)在發(fā)展中的一項(xiàng)重要的綜合性技術(shù)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，通過(guò)線損就能夠準(zhǔn)確的反映出供電企業(yè)日常的經(jīng)營(yíng)與管理的水平。同時(shí)還能夠通過(guò)對(duì)線損理論進(jìn)行計(jì)算方法相關(guān)的均方根電流法，平均電流法以及最大電流法等等。通過(guò)對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)的分析，能夠準(zhǔn)確的反映出電力企業(yè)的相關(guān)運(yùn)行現(xiàn)狀。

配電網(wǎng)；線損理論；計(jì)算；分析

配電網(wǎng)線損機(jī)損是在一段的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)計(jì)算配電網(wǎng)系統(tǒng)中所有元件現(xiàn)在運(yùn)行運(yùn)用過(guò)程中的能耗。配電網(wǎng)是直接與電力的使用用戶相連，同時(shí)由于系統(tǒng)上所連接的設(shè)備較多，加之電能在轉(zhuǎn)化及運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中存在著較多的損耗，因此對(duì)配電網(wǎng)的線損技術(shù)有著十分重要的意義與作用。但是在實(shí)際的線損計(jì)算工作的時(shí)候，由于計(jì)算方法以及實(shí)施的手段存在的問(wèn)題，使得線損計(jì)算工作也出現(xiàn)了極大的問(wèn)題，造成線損計(jì)算不準(zhǔn)確的情況出現(xiàn)等等。據(jù)此，就需要針對(duì)現(xiàn)在的線損計(jì)算進(jìn)行分析與研究，進(jìn)而能夠有效的解決其中存在的問(wèn)題，更好的進(jìn)行配電網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)的工作。

1 配電網(wǎng)線損計(jì)算現(xiàn)狀

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中的與使用的用戶直接連接的一個(gè)環(huán)節(jié)，直接的為用戶提供所使用的電流及電源。在這個(gè)系統(tǒng)中存在著很多的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)數(shù)量。同時(shí)，由于配電系統(tǒng)中大多數(shù)采用的都是閉式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中具有開(kāi)環(huán)運(yùn)行的忒單，進(jìn)而就造成了輻射狀的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

目前，我國(guó)所使用的配電網(wǎng)線損的計(jì)算方法有很多種，但是這些方法所得出的計(jì)算結(jié)果存在不精確的現(xiàn)象，無(wú)法給相關(guān)的工作提供正確的參數(shù)數(shù)據(jù)的支持。同時(shí)，由于配電網(wǎng)存在著一定的特殊性與復(fù)雜性，在計(jì)算的過(guò)程中對(duì)原始數(shù)據(jù)的收集困難程度較大，進(jìn)而就會(huì)造成相關(guān)的計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確的情況。此外，在進(jìn)行線損計(jì)算的過(guò)程中，相關(guān)的元件參數(shù)在網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)中的電壓及相關(guān)的負(fù)荷曲線、有功功率以及無(wú)功功率等都會(huì)隨著時(shí)間的變化而發(fā)生一定程度的變化，進(jìn)而就會(huì)造成計(jì)算的誤差出現(xiàn)。對(duì)此配電網(wǎng)中的線損計(jì)算問(wèn)題也一直沒(méi)有得到有效的解決。

2 傳統(tǒng)的配電網(wǎng)線損計(jì)算方法

2.1 均方根電流法

均方根電流計(jì)算作為配電網(wǎng)線損計(jì)算的一種手算的方法，可以應(yīng)用在運(yùn)行電網(wǎng)的線損近似值的計(jì)算中。對(duì)于配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，在一個(gè)小時(shí)內(nèi)的負(fù)荷變化相對(duì)比較頻繁的狀態(tài)中時(shí)，應(yīng)用電度表進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算均方根電力更加的科學(xué)與合理。

在配電網(wǎng)中的元件電阻為R，而通過(guò)這個(gè)元件的電流為I，那么這個(gè)配電網(wǎng)元件電阻在24h內(nèi)所消耗的電能值△A的計(jì)算公式為：

由此，若電網(wǎng)日常的的負(fù)荷電流的實(shí)測(cè)量值為I1I2I3…I24，則依據(jù)上面的公式可得該日配電網(wǎng)的電能損耗的計(jì)算公式為：

一般來(lái)說(shuō)，均方根電流法的應(yīng)用是在假設(shè)的電流中通過(guò)使用均方根電流所消耗的能量與該配電網(wǎng)在相同時(shí)間段內(nèi)的所消耗的電能是相同的。對(duì)此，這種計(jì)算的方式僅只適用于電量較為均衡且電量的負(fù)荷變化相對(duì)較小的配電網(wǎng)中。均方根公式在應(yīng)用的過(guò)程中需要從這一時(shí)間段內(nèi)的末端負(fù)荷節(jié)點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行逐段的增加，而后在通過(guò)每一段的線路電阻進(jìn)行計(jì)算，以此來(lái)計(jì)算出所損耗的電量。

2.2 平均電流法

平均電流法是對(duì)配電網(wǎng)中的每日在整點(diǎn)時(shí)刻的負(fù)荷電流的平均值與均方根電流的等效關(guān)系，從而來(lái)進(jìn)行線損計(jì)算的方法。因此，配電網(wǎng)某日的負(fù)荷電流平均值為：

式中的R代表的是被計(jì)算的配電網(wǎng)中的元件電阻，Ipj表示的是日負(fù)荷電流的平均值，而t表示的是日運(yùn)行的時(shí)間，K代表配電網(wǎng)中的平均電流法在計(jì)算時(shí)所需要計(jì)算形狀系數(shù)。

2.3 最大負(fù)荷損失小時(shí)法

最大負(fù)荷損失小時(shí)法的應(yīng)用需要配電網(wǎng)中的最大負(fù)荷保持不變，進(jìn)而在最大時(shí)間段r內(nèi)所能夠引起的電能損失，即所測(cè)量時(shí)間段內(nèi)的實(shí)際負(fù)荷在這個(gè)電阻中所消耗的電能損失。

在配電網(wǎng)中的最大負(fù)荷與最小負(fù)荷所消耗的時(shí)間都是一個(gè)大概的預(yù)估值，其在計(jì)算的過(guò)程中可能存在較大的差距。因此，最大負(fù)荷損失小時(shí)法通常用于配電網(wǎng)在規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)電能損耗的預(yù)估計(jì)算。因此，在進(jìn)行分析與計(jì)算的時(shí)候需要通過(guò)進(jìn)行科學(xué)、合理的規(guī)劃與考慮來(lái)選擇適合的方案。此外，在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中通常都是由兩個(gè)確定的值來(lái)進(jìn)行計(jì)算的。

3 配電網(wǎng)線損計(jì)算系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

在對(duì)配電網(wǎng)線損計(jì)算系統(tǒng)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要加強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)固與穩(wěn)定性。因此通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的需求進(jìn)行分析，進(jìn)而能夠?qū)⑾到y(tǒng)分為幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的功能模塊，同時(shí)通過(guò)接口來(lái)進(jìn)行各模塊之間的信息交換與交流，如圖1所示，該系統(tǒng)主要由表示層、控制器以及算法模塊管理器等部分組成。

圖1 配電網(wǎng)線損計(jì)算系統(tǒng)框架

3.1 前推回代算法模塊設(shè)計(jì)

前推回代算法可以在已知首段電壓及末端功率的情況之下就可以對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行線損計(jì)算，同時(shí)還能夠進(jìn)行相關(guān)的潮流計(jì)算，計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)的電壓及負(fù)荷的數(shù)值，進(jìn)而計(jì)算出相對(duì)應(yīng)的電流以及相關(guān)設(shè)備的等效阻抗的損耗等等。同時(shí)，在前推回代算法模塊中包含了參數(shù)輸入模塊、計(jì)算模塊以及驗(yàn)證模塊和數(shù)據(jù)持久模塊等組成，如圖2所示為這些模塊之間存在的關(guān)系。在新?lián)p計(jì)算的中應(yīng)用前推回代算法中，接受參數(shù)輸入模塊可以用來(lái)查詢以及更新相關(guān)的節(jié)點(diǎn)信息。而持久模塊可以利用對(duì)象管理器來(lái)進(jìn)行相關(guān)線損數(shù)值的計(jì)算，同時(shí)還能夠通過(guò)對(duì)象管理來(lái)對(duì)其中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，同步的更新相關(guān)的信息。

3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估算模塊

在配電網(wǎng)線損理論計(jì)算的過(guò)程中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估算模塊能夠?qū)ο嚓P(guān)的預(yù)測(cè)樣本進(jìn)行建模計(jì)算，進(jìn)而能夠得到相關(guān)的預(yù)測(cè)值、相關(guān)的真實(shí)數(shù)值以及預(yù)測(cè)誤差的數(shù)值。通過(guò)進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估算模塊的建立與使用，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況為系統(tǒng)提供不同的參數(shù)選擇，同時(shí)還能夠使用戶進(jìn)行自定義的參數(shù)選擇。進(jìn)而依據(jù)用戶對(duì)不同參數(shù)的選擇來(lái)確定相關(guān)的輸入層、輸出層等的神經(jīng)元個(gè)數(shù)，建立起預(yù)測(cè)的樣本數(shù)值，由此就能夠準(zhǔn)確的計(jì)算出對(duì)應(yīng)的線路的線損數(shù)值，如圖3所示為神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)估算的模塊的操作示意圖。

圖2 前推回代算法模塊

圖3 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)估算模塊

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在配電網(wǎng)線損理論計(jì)算的過(guò)程中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行計(jì)算的方式已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。因此配電網(wǎng)線損計(jì)算相關(guān)的供電分局以及相關(guān)單位中得到了廣泛且深入的研究與發(fā)展。線損理論計(jì)算通過(guò)在配電網(wǎng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃工作中的應(yīng)用能夠有效地提升供電企業(yè)的發(fā)展效率，促進(jìn)電網(wǎng)節(jié)能更好的發(fā)展與提升。

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TM76

A

2095-2066（2016）34-0073-02

2016-11-23

鄧德榮（1983-），男，工程師，本科，主要從事配電網(wǎng)規(guī)劃工作。