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配电网络的电能损耗计算方法

作者:to88通盈官方网站 发布时间:2020-11-21 14:31 点击数:

  2009 年 3 月 ( 下 )[ 摘要]利用最大负荷损耗小时数 τ 计算线损的方法最为简单。 但准确度不高。 均方根电流法原理简单、 易于掌握, 对局部电网和个别元件电能损耗的计算是相当有效的。 节点等效功率法的优点在于计算中所依据的运行数据来自计费用的电能表, 又有严格的定期校验制度,因此原始资料比较准确。[关键词] 配电网络; 电能损耗; 节点等效功率法配电网络的电能损耗计算方法王 鹏( 广东电网公司惠州供电局, 广东惠州 516000 )配电网的电能损耗主要是与电流平方成正比的变压器绕组和配电线路导线中的电能损耗; 与运行电压有关的变压器铁芯、 电容器和电缆的...

  2009 年 3 月 ( 下 )[ 摘要]利用最大负荷损耗小时数 计算线损的方法最为简单。 但准确度不高。 均方根电流法原理简单、 易于掌握, 对局部电网和个别元件电能损耗的计算是相当有效的。 节点等效功率法的优点在于计算中所依据的运行数据来自计费用的电能表, 又有严格的定期校验制度,因此原始资料比较准确。[关键词] 配电网络; 电能损耗; 节点等效功率法配电网络的电能损耗计算方法王 鹏( 广东电网公司惠州供电局, 广东惠州 516000 )配电网的电能损耗主要是与电流平方成正比的变压器绕组和配电线路导线中的电能损耗; 与运行电压有关的变压器铁芯、 电容器和电缆的绝缘介质损耗以及电晕损耗等。 这是可以通过技术措施予以降低的网损部分, 称为技术线损。 还有一部分损耗称为管理线损, 它包括: 各种各样的电能表综合误差及抄表不同时、 漏抄和错抄错算所造成的统计数值不准确; 带电设备绝缘不良引起的漏电; 无表用电和窃电等造成的损失电量。 这一部分线损可以通过管理措施予以避免或减少。线损理论计算是根据配电网的实际负荷及正常运行方式, 计算配电网中每一元件的实际有功功率损失和在一定时间段内的电能损失。 通过理论线损计算可以鉴定配电网结构及其运行方式的经济性, 查明电网中损失过大的元件及其原因, 考核实际线损是否真实、 准确、 合理以及实际线损率和技术 ( 理论) 线损率的差值, 确定不明损失的程度, 明确配电网运行管理的现状, 有的放矢, 减少不明损失。 根据技术线损的构成, 即线路损失和变压器损失所占的比重、 可变损失和不变损失所占的比重、 可以发现配电网的薄弱环节、 确定技术降损的主攻方向, 以便采取有效措施, 降低线损。 配电网的线损计算是规划设计以及制定年、季、 月线损计划指标和降损措施的理论依据。1 均方根电流法设配电网中某元件的电阻为 R ( ) , 通过此元件的电流有效值为 I( A ), 则该元件一天 24h 内的电能损失值可按下式计算△W d =3×10 - 3240乙 I2 Rdt ( kW h ) ( 1 )由于负荷曲线的解析表达式 I=f ( t ) 不易获取, 使上述积分式求解困难。 一般通过对该元件进行代表日 24h 负荷电流的实测, 得出阶梯形负荷曲线, 近似认为在每一小时内负荷是不变的, 因此可按小时对上式分段进行线损计算。 配电网的总损耗等于全部元件上的损耗之和。2 最大负荷损耗小时数法最大负荷损耗小时数 是配电网元件电阻一年中由实际负荷产生的电能损失对应在用户最大负荷持续作用下配电网元件电阻产生同样大小的电能损失所需要的时间。 当最大负荷利用小时数 Tmax 和负荷的功率因数 知道时, 可由表 1 查出最大负荷损耗小时数 。 这时配电网元件的年电能损失为△W y =△P max =3I2max R×10- 3( kW h ) ( 2 )式中 △P max 最大负荷对应的功率损失, kW ;I max 最大负荷电流, A 。利用最大负荷损耗小时求电能损失的方法准确度不高, 因此它只能在电力网的规划设计和技术改造中作方案的比较计算用。3 节点等效功率法根据均方根电流法, 代表日配电网元件 R 中的电能损失若用均方根功率代替均方根电流, 则有△W d =24×10 - 3 R ( P2eff +Q2eff )/U2eff( kW h ) ( 3 )式中 P eff 、 Q eff 通过该元件的有功功率 ( kW ) 和无功功率( kvar ) 的均方根值 ( 等效值 ) ; U eff 端电压的均方根值 ( kV )。均方根功率 ( 等效功率 ) 与平均功率 P ar 、 Q ar 有下列关系P eff =K P P arQ eff =K Q Q ar乙( 4 )K P 和 K Q 的大小与负荷曲线的形状有关, 所以称之为负荷曲线的形状系数, 它们反应了负荷的平均值和均方根值之间的关系。 而平均功率可以方便地由准确级别高的电能表读数来求取, 设代表日的有功电量和无功电量分别为 W d ( kW h ) 和 W rd ( kvar h ), 则P ar =W d / 24Q ar =W rd/ 2乙4( 5 )在求得等效功率之前必须求取负荷曲线的形状系数 K P 和 K Q 。 在实用计算中, 可以取两者相等, 即 K P =K Q =K , 并按下述公式计算。表1最大负荷损耗小时数与最大负荷利用小时数Tmax的关系当平均负荷率 P ar/Pmax >0.5 时K 2 =4 [ min + ( 1- min ) 2 /3 ] / ( 1- min ) 2 ( 6 )当平均负荷率 P ar/Pmax <0.5 时K 2 =4 [ ar ( 1+ min )- min ]/2ar( 7 )式中 min =P min/Pmax=Imin/Imax , 为最小负荷率。至此, 可由平均功率求得等效功率, 用此等效功率作为各发电机的等效输出功率或负荷节点的等效负荷功率, 便可利用改进的快速 PQ 解耦法潮流程序求配电网潮流, 再按潮流求得的全网等效功率损失乘以24h , 即得代表日全网的电能损失。 代表日线损电量求出以后, 就可以按下式进行全月线损电量 △W m 的估算△W m = { 24P 0 +△W d [ W m / ( W d D )]2 } ×D( kW h ) ( 8 )式中 P 0 、 △W d 某月代表日各元件的固定损耗功率 ( kW ) 及各元件的可变损耗电量 ( kW h ) ; W m 、 W d 某月及其代表日的总供电量,kW h ; D 该月份的总天数。随着电力系统调度自动化水平的提高, 配电网都具有 SCADA 功能, 加上电能表准确级别高, 因此, 发电及负荷 24h 的电量和其他的运行参数既比较淮确, 又容易获取。 这种方法将电能损失的计算问题转化为功率损失的计算问题, 或者进一步说转化为潮流计 ( 下转第 140页)138 2009 年 3 月 ( 下 ) ????????????????????????????????????????????????????????????????? ???? ?????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????? ??? ?? ? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???? ??????Au 、 As 二元素为主的组合异常, Cu 、 Pb 、 Zn 、 Ag 、 Sb 、 Mo 、 W 、 Bi等元素有较小的弱异常。 金异常峰值出现在金矿 ( 化) 脉上方, 异常较好的反应了金矿化脉的存在。图2元素异常折钱图1 ) DH3 地化剖面: 异常峰值位于 C- 28 点位, Au ∶246.60×10 - 9 , As∶42.7×10 - 6 , 其余部位异常较差 ( 图 2 ) , 表明金、 砷有较好的相关性。 综合分析该异常是由金矿 ( 化) 脉引起的, 是找金矿的有利部位。2 ) DH2 地化剖面: 异常峰值位于 C- 77 点位, Au : 115.43×10 - 9 , 其余部位异常较差。 As 在 C- 77 点附近有弱异常 ( 图 3 ) , As 最大值 196.8×10 - 6 , 位于 C- 102 点。 表明 Au 、 As 元素多数有较好的相关性。综合分析该综合异常是由金矿 ( 化) 脉引起的, 虽然异常强度不高, 但可以作为进一步找矿的重要标志。图3 元素异常折钱图3 ) DH1 地化剖面: 异常峰值位于 C- 126 点位, Au : 46.75×10 - 9 , 其余部位无异常存在 ( 图 4 ) ; Bi 、 Sb 、 As 、 Cu 、 Pb 、 Zn 、 Mo 、W 等元素仅出现单点异常值, 且异常强度很低; Ag 无异常。综合分析该异常是由矿区金矿 ( 化) 脉引起的, 有一定的异常强度, 仍可以作为进一步找矿的标志。图4 元素异常折钱图5 结语通过 1/2000 次生晕地化剖面测量, 基本查明了剖面上 Au 、 Cu 、Pb 、 Zn 、 Ag 、 Sb 、 Mo 、 As 、 Au 、 W 、 Bi 十个元素的的分布规律, 异常特征, 可作为进一步地质找矿和综合研究的基础资料。本区是以 Au 、 As 元素为主的综合异常, Au 、 As 二元素异常强度高,Cu 、 Pb 、 Zn 、 Ag 、 Sb 、 Mo 、 W 、 Bi 元素异常强度中到低。 元素组合较好, 异常强度高, 浓集中心明显, 且金异常峰值出现在金矿( 化) 脉部位, 为矿致异常, 异常较好的反应了金矿 ( 化) 脉的存在,对寻找金矿 ( 化) 体有较好的指示作用, 也证实了本区采用次生晕地化剖面在半沙漠性气候地质条件下寻找金矿 ( 化) 体的实用性。 因此加大对该区域的地质、 地球化学方法找矿的力度, 并对出现高异常地段进行工程验证, 有望取得突破, 扩大本区的找矿远景。基金项目: 本文由新疆奇台县松喀尔苏金矿区地质普查工作项目资助。作者简介: 李开鹏, 1982 年生, 男, 贵州省都匀市人, 物探助工,长期从事地质矿产勘查、 地球物理勘查及相关工作。[参考文献][1] 王新等.新疆维吾尔自治区 1:20 万区域地质图,新疆维有色地勘局物探队内部资料,2004.[2] 黄波等.新疆奇台县金沙滩矿区 1:2000 次生晕工作报告, 桂林工学院对外项目部.内部资料,2008.[3] 赵伦山,张本仁等.地球化学[M].地质出版社,1988.[4] 黄波等.西藏昂仁县查孜铅锌多金属矿地质地球化学特征及找矿标志[J].贵州地质与勘察,2007.[5] 黄波等.西藏当雄县拉屋铅锌多金属矿地质特征及成因探讨[J].贵州地质与勘察,2008.[参考文献][1] 110~500 kV 架空送电线路设计技术规定.国家经贸委,1999.[2] 电力工程高压送电线路设计手册(第二版)[M].中国电力出版社,2003.[3] 电力建设工程预算定额 第四册 送电线 修订本). [M].中国电力企业联合会,2002.(上接第 138页)算问题。 因此, 这种方法比较准确, 而又容易实现, 是一种使用比较普遍的方法。 下面给出了这种方法的计算步骤: 1 ) 求线路的阻抗、 电导( 对应电晕损耗 ) 和对地电纳, 求变压器、 电抗器和电容器的等值电路 ( 串联支路用阻抗表示, 并联支路用导纳表示 ) ; 2 ) 由整点负荷记录按 ( 1 ) 、( 2 ) 式求各发电机及负荷节点的负荷曲线 ) 由发电机节点和负荷节点代表日的用电量按 ( 5 ) 式求平均负荷, 进而按 ( 4 ) 式求各节点的均方根功率, 并将它们作为潮流计算中各节点功率的原始数据;4 ) 调用改进的快速 PQ 解耦法潮流程序计算配电网潮流; 5 ) 用潮流结果计算配电网中所有支路上的电流 ( 即均方根电流) , 用该电流计算各条支路上的功率损耗, 并按线路损耗、 变压器铁损和铜损、 电抗器损耗以及电容器损耗等分元件分压地进行有功功率损耗的统计; 6 ) 出作全月甚至全年线 ) 输出线 几种技术线损计算方法的评述利用最大负荷损耗小时数 计算线损的方法最为简单 . 但其准确度不高, 因此只适用于配电网规划设计中电能损失的计算。 均方根电流法是一种普遍采用的方法, 这种方法原理简单、 易于掌握, 对局部电网和个别元件电能损耗的计算是相当有效的。节点等效功率法的优点在于计算中所依据的运行数据来自计费用的电能表, 而电能表本身的准确级别比电流表要高, 又有严格的定期校验制度, 因此原始资料比较准确。 这种方法使收集和整理原始资料的工作大为简化, 在本质上, 这种方法是将电能损耗的计算问题转化为功率损耗的计算问题 ( 或潮流计算问题 ) , 因而可用于任意网络线


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