鄭文立

摘 要：10kV配電網(wǎng)在運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)線損問題，線損是反映電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量、狀態(tài)的一個(gè)重要指標(biāo)。但是，一些外界因素的存在導(dǎo)致電力企業(yè)無(wú)法直接獲得負(fù)荷形狀系數(shù)，需要構(gòu)建起專業(yè)化的模型來(lái)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。

關(guān)鍵詞：10kV配電網(wǎng)；極限線損；計(jì)算方法

中圖分類號(hào)：TM726 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）24-0074-02

引言

我國(guó)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的過程中，資源、能源的消耗速度在進(jìn)一步加大，資源、能源問題的加劇已經(jīng)成為了限制我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的重要瓶頸。在此背景下，我國(guó)提出來(lái)要建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)。其中，對(duì)于電力企業(yè)來(lái)講，需要在此過程中，加強(qiáng)配電網(wǎng)線損問題研究、對(duì)于其中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，為今后采取有針對(duì)性的解決舉措提供參考，本文就10kV配電網(wǎng)線損計(jì)算方法展開探討。

1 10kV配電網(wǎng)線損現(xiàn)狀及其存在問題

10kV配電網(wǎng)在運(yùn)行的過程中，具有多節(jié)點(diǎn)、多分支、海量的數(shù)據(jù)信息。在常規(guī)的配電網(wǎng)線損計(jì)算中，一般性的方法是選擇出典型日期線損作為重要數(shù)據(jù)信息來(lái)進(jìn)行應(yīng)用（比如：典型日期線損進(jìn)行疊加，作為一個(gè)季度或者是一年中配電網(wǎng)的線損數(shù)值）。這種計(jì)算的方式非常不嚴(yán)謹(jǐn)、也不客觀，與實(shí)際的線損情況存在較大出入。在10kV配電網(wǎng)線損計(jì)算理論中，因?yàn)閿?shù)據(jù)信息不全等問題導(dǎo)致了有關(guān)數(shù)值信息數(shù)據(jù)無(wú)法有效性的反映出企業(yè)線損的真實(shí)狀態(tài)，最終導(dǎo)致計(jì)算工作存在非常大的難度[1]。

2 10kV配電網(wǎng)極限線損計(jì)算

2.1 變壓器極限損耗

為更好的進(jìn)行10kV配電網(wǎng)變壓器極限損耗計(jì)算工作，本文主要在變壓器和主要饋線線路損耗上下邊界時(shí)，以平均電流法為重要應(yīng)用思想，運(yùn)行專業(yè)化的公式進(jìn)行計(jì)算。具體來(lái)講，第一，進(jìn)行變壓器月負(fù)荷曲線形狀系數(shù)極限值確定。

其計(jì)算公式為：

其中，K為形狀系數(shù)，T表示為計(jì)算月的小時(shí)數(shù)，i表示為變壓器低壓一側(cè)的瞬時(shí)電流。為更好的進(jìn)行計(jì)算，需要進(jìn)行以下情況的假設(shè)：假設(shè)在一個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，變壓器的功率因素為常數(shù)，所有饋線節(jié)點(diǎn)處的額定電壓均為10kV。為更好的證明在已知最小負(fù)荷、月有功功率電量、最大負(fù)荷狀態(tài)下變壓器極限損耗，需要將形狀系數(shù)K設(shè)定為最大值。將某一個(gè)變壓器月負(fù)荷曲線看成是具有n個(gè)不同時(shí)段負(fù)荷取值的鋸齒波，只需要保障變壓器極限損耗滿足變壓器月有功電量、最小負(fù)荷、最大負(fù)荷三個(gè)條件。

對(duì)于兩個(gè)負(fù)荷取值點(diǎn)在獲得極限取值后各個(gè)負(fù)荷取值點(diǎn)依照計(jì)算步驟進(jìn)行重新排列，形成具有新特點(diǎn)的持續(xù)性負(fù)荷曲線，最終使得負(fù)荷曲線演變?yōu)樾滦吞菪尾?。依照一定的步驟進(jìn)行數(shù)值有效計(jì)算，提高極限計(jì)算的精準(zhǔn)性。（其主要的步驟從圖1中體現(xiàn)）

2.2 各個(gè)分段線路極限損耗

各個(gè)分段線路極限損耗也需要運(yùn)用專業(yè)化的公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算，提高計(jì)算的質(zhì)量和水平。計(jì)算公式為：W1j=K2j×I2avj×Rj×T，其中W1j為第j段線路月?lián)p耗電量，Kj表示第j分段線路的形狀系數(shù)，T表示為計(jì)算月的小時(shí)數(shù)。因此，在其它方面變量不變的情況下，影響線路損耗的關(guān)鍵性因素為形態(tài)系數(shù)K。在10kV配電網(wǎng)極限線損邊界問題的研究中，通過更多的關(guān)注各個(gè)分段線路極限損耗問題，對(duì)于下界過程進(jìn)行合理化求解，運(yùn)用變壓器損耗下界思維模式，進(jìn)行饋線線路上損耗最小值求解。

2.3 案例分析

本文應(yīng)用的案例以某10kV配電網(wǎng)數(shù)據(jù)為重要參考信息。其主要的數(shù)據(jù)信息情況為：138條10kV饋線、5個(gè)變電站進(jìn)行線路的引出。其中，有21條饋線損耗情況由21個(gè)企業(yè)承擔(dān)（其主要的線損計(jì)算信息數(shù)據(jù)從表1中體現(xiàn)）。

2.4 10kV配電網(wǎng)極限線損計(jì)算方法評(píng)價(jià)

在月有功電量、月最大負(fù)荷已知的情況下，需要進(jìn)行月負(fù)荷曲線物理意義的探討，對(duì)于10kV配電網(wǎng)極限線損中饋線各個(gè)分段線路上的損耗值、主要配電網(wǎng)變壓器的損耗值進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。其中，為更好的提高計(jì)算的質(zhì)量、保證數(shù)值的精準(zhǔn)度，需要對(duì)其中一部分參數(shù)影響進(jìn)行忽略，而是需要考慮主要因素對(duì)10kV配電網(wǎng)極限線損計(jì)算數(shù)值影響程度，進(jìn)行線損變化區(qū)間的有效性收縮，提高計(jì)算的質(zhì)量和水平。

10kV配電網(wǎng)極限線損計(jì)算，主要是從平均算法中變壓器月有功負(fù)荷曲線現(xiàn)狀系數(shù)取值出發(fā)，應(yīng)用相關(guān)的理論進(jìn)行科學(xué)求解。在求解的過程中，通過提出配電變壓器月有功電量約束條件，運(yùn)用“矩形波”形態(tài)來(lái)進(jìn)行10kV配電網(wǎng)極限線損負(fù)荷曲線的研究與分析，使得主要變壓器月有功負(fù)荷曲線現(xiàn)狀系數(shù)以最大值的方式出現(xiàn)，而變壓器負(fù)荷平均水平是以最小的負(fù)荷沖擊脈沖來(lái)表示。其應(yīng)用的線路損耗求解方法主要是應(yīng)用配電網(wǎng)變壓器極限負(fù)荷曲線從后向前逐級(jí)疊加方式來(lái)完成的，即運(yùn)用“矩形波”負(fù)荷曲線來(lái)完成，最終計(jì)算出10kV配電網(wǎng)饋線各個(gè)分段線路上損耗的極大值。主要應(yīng)用含有沖擊脈沖水平平均負(fù)荷線段來(lái)進(jìn)行各個(gè)分段損害最小值的擬合[2]。

3 出口最大負(fù)荷約束下極限損耗求取

為更好的研究與分析10kV配電網(wǎng)極限線損計(jì)算問題，需要對(duì)出口最大負(fù)荷約束下極限損耗求取問題進(jìn)行專業(yè)化分析與研究工作。比如：10kV配電網(wǎng)饋線出口處的最大負(fù)荷在一般情況下是已知的，導(dǎo)致了一個(gè)饋線出口處在最大負(fù)荷約束的情況下，饋線下配電變壓器各個(gè)負(fù)荷曲線進(jìn)行不同組合，有效性的反映出線路損耗最大值的情況。

3.1 在約束條件下線路各個(gè)支線極限負(fù)荷曲線擬合

在約束條件下線路各個(gè)支線極限負(fù)荷曲線需要依照一定的方式來(lái)進(jìn)行擬合。具體來(lái)講，具有多個(gè)組合的線路，在滿足時(shí)間段M、組合下饋線出口處負(fù)荷滿足最大約束條件、該組合下饋線干線上損耗功率取最大值情況下，向最短矩形波進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳遞，而矩形波會(huì)依據(jù)組合N中的配電變壓器波峰持續(xù)時(shí)間最短矩形波，進(jìn)行其它矩形波的調(diào)整，并且將調(diào)整后的信息向各個(gè)組合進(jìn)行數(shù)據(jù)信息反饋，同時(shí)在時(shí)間段M+1中進(jìn)行運(yùn)用，直到所有剩余的矩形波面積或者是沒有參加排列變壓器矩形波波峰進(jìn)行累加，保持各個(gè)支線極限負(fù)荷曲線在規(guī)定約束條件下出現(xiàn)。

3.2 饋線各個(gè)節(jié)點(diǎn)處負(fù)荷曲線迭代流程

饋線各個(gè)節(jié)點(diǎn)處荷曲線需要在迭代流程中運(yùn)行，方便進(jìn)行線路損耗計(jì)算。具體來(lái)講，其流程為：在配電變壓器中進(jìn)行n1個(gè)參數(shù)輸入滿足饋線出口處最大負(fù)荷約束條件——對(duì)n1個(gè)配電變壓器進(jìn)行編號(hào)——令T段=0，T段為饋線負(fù)荷曲線累計(jì)擬合時(shí)間——對(duì)編號(hào)為n1的配電變壓器分別進(jìn)行元素1 2 3 4......n1的組合，進(jìn)行每次組合參與排列變壓器編號(hào)的記錄，假定所有的組合數(shù)為n2-i=1——求出第i個(gè)組合中對(duì)應(yīng)變壓器的最大負(fù)荷累加和Pmaxi——Pmaxi

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要以某供電局收集到的數(shù)據(jù)信息為依托，對(duì)10kV配電網(wǎng)極限理論線損進(jìn)行了研究與分析，對(duì)變壓器極限、各個(gè)分段線路極限損耗、出口最大負(fù)荷約束下極限損耗進(jìn)行了有效計(jì)算、分析工作，并且對(duì)計(jì)算方法進(jìn)行了評(píng)價(jià)，有利于為今后參與有效舉措，降低線路損耗提供了數(shù)據(jù)信息參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]張祥華.10kV配電網(wǎng)極限線損計(jì)算方法研究[D].華南理工大學(xué)，2014.

[2]潘國(guó)超.高滲透率下分布式光伏并網(wǎng)對(duì)中低壓配網(wǎng)的電能質(zhì)量影響研究[D].廣西大學(xué)，2016.