地方电网线损理论计算的分析

时间：2015-12-20 23:59:00 所属分类：电工技术 浏览量:

地方电网线损理论计算的分析在地方电网线损的理论计算中，均方根电流法只能大致的估计总线损，不能确切的知道线损的分配，而电量潮流法计算比较精确，并且可以清楚地知道哪部分占的损耗较大，这对提出降损措施能给予有力的指导。 关键字： 地方配电网线损计

地方电网线损理论计算的分析在地方电网线损的理论计算中，均方根电流法只能大致的估计总线损，不能确切的知道线损的分配，而电量潮流法计算比较精确，并且可以清楚地知道哪部分占的损耗较大，这对提出降损措施能给予有力的指导。 关键字： 地方配电网线损计算分析

1 地方电网线损理论计算的两种方法

1.1 均方根电流法

此方法通过对代表日24 小时的负荷电流实测，按小时对各元件进行线损计算。由于配电网节点多，负荷变化大，运行数据根本无法全面收集。为尽量不影响线损计算的精度，一般作如下假设：

· 各节点负荷曲线的形状与首端相同；

· 各节点功率因数与首端相等；

· 忽略电压损失对能耗的影响；

· 各变压器的负荷系数相同。

因为原理简单，方法易于掌握，所以对于局部电网和个别元件的电能损耗计算或当线路出口处仅安装电流表时，它还是相当有效的。但是均方根电流法也是不理想的，如需要对各元件进行24h 负荷电流实测，工作量太大，并且收集和整理也相当繁琐；电流是从准确度等级低的电流表中读取的，误差也较大。

如用电能表的实测数据计算均方根电流更为合理些。在一般情况下，电能表较为准确，实测的数据就更加可信，同时每小时的电能表反映了该小时的平均电流，由此求出的均方根电流是24 个平均电流的均方根值。

1.2 电量潮流法

电量潮流法进行配电网线损计算，通过各节点的电量值即可求出线损，通过电量值求得功率值，然后利用潮流算出各节点的电压，进而求得线损。具体过程如下：首先绘出要计算的网损线路结构图，然后划出等效电路图，利用变电站24h 记录的有功和无功电量通过高斯赛德尔法来计算各节点的电压，迭代三次后，使用上述算法的结果作为牛顿拉夫逊法的初值，然后进行牛顿拉夫逊法迭代直到小于预先设定的误差为止，从而求出各节点电压值。利用计算出来的各节点电压值来计算每条线路的电流值，进而求得线损值，通过累加可得出日线损和年线损，然后根据计算结果和线损考核指标提出降损措施。

潮流计算结合部分配电网为辐射状网的特点，采用改进牛顿法，实际应用表明，此种方法收敛速度快，准确度满足工程实际要求。

2 地方配电网理论线损计算范例

10kV 富海线配电线路，导线型号为LJ-75 、LJ-120 、LJ-180 。配电变压器共7 台总容量为373kVA 。月投运时间T=720h ，有功供电量为Apg=46002kWh ，无功供电量为Apg=3391kvarh ，配电变压器总抄见电量为44122kWh ，k=1.08 。其它参数和线路结构如图1 所示。

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图 1 10kV 配电线路网络等效图

线路：导线型号及长度如图1 所示，如LJ-50/1100 为型号LJ-50 的线路，长度为1100m 。

LJ-75 ，r0=1.28 /km ，x0=0.344 /km ；

LJ-120 ，r0=0.92 /km ，x0=0.352 /km ；

LJ-180 ，r0=0.64 /km ，x0=0.31 /km 。

变压器：SL7-30 ， Pk=800W ， P0=150W ；

SL7-50 ， Pk=1150W ， P0=190W ；

SL7-63 ， Pk=1400W ， P0=220W ；

SL7-100 ， Pk=2000W ， P0=320W 。

2.1 均方根电流法

先利用容量法计算出线路的等值电阻，然后利用均方根电流法的定义求出线损。

线路的等值电阻：Rxl= ∑Ai2Ri/(∑ Ai)2=1.97

配变的等值电阻：RT=U2 ∑Ai2 Pki/( ∑Ai)2Sei2=6.13

所以R =Rxl+RT=8.1 用上述方法计算所得的理论线损率为

A11( ％)= A/Apg×100%=1443.8/46002×100%=3.13%

以节点1 为平衡节点，其他节点均为PQ 节点。各PQ 节点的初始设为10kV 。计算的数据结果如下：

U2=9.9399+j0.01214

U3=9.8599+j0.043022

U4=9.7598+j0.06984

U5 ＝9.72967+j0.07981

U6 ＝9.9899+j0.03487

U7=9.9999+j0.001745

U8=9.6399+j0.048792

U9=9.7497+j0.076576

进而求得各线路的电流：

I2=I12=(0.061-j0.01214)/(0.704+j0.341)

I3=I23=(0.1401-j0.043022)/(1.196+j0.4576)

I4=I34=(0.1001-j0.026818)/(1.288+j0.4928)

I5=I45=(0.03013-j0.00997)/(1.152+j0.3096)

I6=I26=(0.0101-j0.03487)/(0.896+j0.2408)

I7=I27=(0.0001-j0.001745)/(0.512+j0.1376)

I8=I38=(0.22-j0.00577)/(0.64+j0.172)

I9=I49=(0.0101-j0.006736)/(0.768+j0.2064)

由各支路求得的电流可知，每条线路上的损耗可用

Axi=(21/2/2|Ii|)2RiT 式计算，其中Ii 和Ri 分别指各条线路的电流及电阻。每个变压器的损耗可用 ATi=3(21/2/2|Ii|)2RTiT 计算，其中RTi= PkiV2NS2N(VN=10kV ，SN 为变压器的容量，取型号后面的值) 可由已知的变压器参数求出。由此可得图1

配电线路的总损耗为

A=∑ (21/2/2|Ii|)2RiT+∑ 3(21/2/2|Ii|)2RTiT+∑ P0iT×10-3

=258.2+557.39+1015.28=1830.87kWh

现对两种计算方法所得结果进行比较，两种方法计算的数据见表1 ，电量潮流法计算的结果见表2 。

表 1 均方根电流法、电量潮流法计算结果 单位： kWh

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表 2 电量潮流法计算的各元件的损耗

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电量潮流法在计算地方配电网的过程中主要特点：

用高斯赛德尔法来为牛顿拉夫逊法选初值电压，从而避免了牛顿拉夫逊法因初值选择不当而不收敛的情况，而且也避免了高斯赛德尔法收敛速度慢的缺点，因此该法在收敛速度和计算精度上均有一定的优势。

在原始数据只有电量的情况下即可计算线损，而电量值是很好获得的，因此对原始数据采集要求不高，而如果有负荷曲线或形状系数，精度还可进一步提高。

与其它的线损计算方法相比，可得知整个配电网的线损分布，而精度也要比其它的计算方法高。

前推回代法不能应用在环网上，而电量潮流法可以应用在环网上，是一种简单通用的理论线损计算方法。

此方法不仅在配电网中适用，也适用于输电网，而PQ 快速分解法只能用在输电网（RX ），PQ 快速分解法则不适合使用。

总之，电量潮流法是线损计算的一种简单适用的方法。

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