配電損耗

配電損耗傳統(tǒng)計(jì)算方法

傳統(tǒng)的配電網(wǎng)理論線損計(jì)算方法，主要分為兩類，一類是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)主要損耗元件的物理特征建立的各種等值模型算法；一類是根據(jù)饋線數(shù)據(jù)建立的各種統(tǒng)計(jì)模型。傳統(tǒng)等值模型計(jì)算方法中按計(jì)算精度又分為兩類，一類是計(jì)算精度較低的簡(jiǎn)化近似法；一類是計(jì)算精度高的精確計(jì)算方法。10kV配電網(wǎng)等值模型計(jì)算方法如均方根電流法、平均電流法(形狀系數(shù)法)、最大電流法(損耗因數(shù)法)、最大負(fù)荷損耗小時(shí)法、等值電阻法等，

低壓配電網(wǎng)等值模型計(jì)算方法如等值電阻法、電壓損失法、臺(tái)區(qū)損失率法等，這類方法是典型的傳統(tǒng)等值模型計(jì)算方法中比較粗略的簡(jiǎn)化近似法，計(jì)算精度不高，不便于降損分析，但由于需要的數(shù)據(jù)資料少，計(jì)算方法簡(jiǎn)單，便于計(jì)算機(jī)編程，計(jì)算精度能夠滿足工程要求，所以在實(shí)際工程中廣泛應(yīng)用；潮流法是典型的傳統(tǒng)等值模型計(jì)算方法中計(jì)算精度高的精確計(jì)算方法，計(jì)算精度高，能夠精確計(jì)算配電網(wǎng)理論線損，但由于配電網(wǎng)結(jié)果復(fù)雜，表計(jì)不全，運(yùn)行參數(shù)無法全部收集，或者網(wǎng)絡(luò)的元件和節(jié)點(diǎn)數(shù)太多，運(yùn)行數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的收集、整理很困難等因素，無法采用潮流方法，所以在實(shí)際工程中很少應(yīng)用。概率統(tǒng)計(jì)模型是一種統(tǒng)計(jì)模型，分為配電線路概率統(tǒng)計(jì)模型和配電變壓器概率統(tǒng)計(jì)模型，是一種簡(jiǎn)化計(jì)算模型，需要的數(shù)據(jù)資料少，在計(jì)算配電線路和配電變壓器等值電阻方面，只需要配電變壓器容量、數(shù)量等較少參數(shù)就可以計(jì)算，這種計(jì)算方法是基于概率統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，因此計(jì)算精度低，很少在實(shí)際工程中應(yīng)用。

配電損耗新方法

潮流改進(jìn)算法 對(duì)配電網(wǎng)理論線損計(jì)算，在對(duì)精度要求較高的場(chǎng)合下，多彩用潮流計(jì)算的方法，提高計(jì)算精度。傳統(tǒng)的潮流計(jì)算方法有牛頓法、PQ分解法、等效節(jié)點(diǎn)功率法、損耗累加法等，由于配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)數(shù)量多、運(yùn)行數(shù)據(jù)收集不全、數(shù)據(jù)整理困難等因素，傳統(tǒng)的潮流法很難采用。

基于這種情況，部分學(xué)者對(duì)潮流算法中的部分算法進(jìn)行了深入研究并加以改進(jìn)，形成新的算法，主要有改進(jìn)迭代法、前推回推區(qū)間迭代法、匹配潮流法等。

迭代法是一種非線性方程組求解方法，將其應(yīng)用于潮流法，求解潮流方程，在求解過程中，在初始條件參數(shù)基礎(chǔ)上，經(jīng)過多次迭代，達(dá)到收斂條件，停止迭代。改進(jìn)迭代法和前推回推區(qū)間迭代法是對(duì)常規(guī)迭代法進(jìn)行改進(jìn)。

改進(jìn)迭代法根據(jù)配電網(wǎng)得實(shí)際情況和網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，充分利用現(xiàn)有運(yùn)行參數(shù)，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的鏈表技術(shù)和“前推回代”潮流算法結(jié)合起來，運(yùn)用于配電網(wǎng)理論線損計(jì)算。這種算法重要特征是引入鏈表技術(shù)－“節(jié)點(diǎn)雙親孩子兄弟鏈表”，是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)與支路得關(guān)聯(lián)關(guān)系，由動(dòng)態(tài)指針將網(wǎng)絡(luò)中得各節(jié)點(diǎn)鏈接起來而形成鏈表。以此鏈表為基礎(chǔ)，由“前推回代”潮流算法求得配電網(wǎng)潮流分布，進(jìn)而求得線損及其分布。此算法在處理負(fù)荷時(shí)依然使用《電力網(wǎng)電能損耗計(jì)算導(dǎo)則》中的簡(jiǎn)化方法處理，影響計(jì)算精度。

前推回推區(qū)間迭代法是建立在數(shù)據(jù)區(qū)間概念基礎(chǔ)之上。數(shù)據(jù)區(qū)間是屬于數(shù)學(xué)范疇，用來求解問題的未知解所在的范圍或求取區(qū)間解。在實(shí)際工程中，當(dāng)一個(gè)問題的原始數(shù)據(jù)不能精確地被知道，而只知其包含在給定的界限范圍內(nèi)，或者原始數(shù)據(jù)本身就是一個(gè)區(qū)間而非某個(gè)點(diǎn)值時(shí)，就可以用這一方法求解。傳統(tǒng)的迭代法屬于點(diǎn)迭代法，如牛頓法，負(fù)荷和其它參數(shù)是用一個(gè)數(shù)值，而不是用一個(gè)數(shù)值的范圍即區(qū)間來表示，求解都是系統(tǒng)的瞬時(shí)狀態(tài)，不符合實(shí)際。前推回推區(qū)間迭代法正是使用負(fù)荷和參數(shù)變化區(qū)間來表示，不但可以處理具有不確定性的點(diǎn)信息，而且可以方便地求解給定時(shí)間段上系統(tǒng)狀態(tài)量的變化范圍，從而能更全面真實(shí)地反映系統(tǒng)的狀態(tài)。但這種計(jì)算方法在負(fù)荷處理上，采用區(qū)間方法定量描述缺乏量測(cè)的負(fù)荷變化，只利用變壓器容量信息，并沒有考慮實(shí)際配電網(wǎng)中的少數(shù)自動(dòng)化量測(cè)信息及典型用戶的變化規(guī)律，使得計(jì)算的理論線損結(jié)果的有效性和合理性不夠充分。

匹配潮流法是以潮流法為基礎(chǔ)，以配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)為前提進(jìn)行理論線損計(jì)算的。匹配潮流法主要是如何確定配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率。在獲取節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率后，在求解潮流時(shí)，用線路量測(cè)冗余信息來修正配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷，從而使潮流解更趨于合理，收斂性好，數(shù)值穩(wěn)定性好，計(jì)算效率高(陳得治等，2005)。匹配潮流法將配電網(wǎng)理論線損計(jì)算范圍擴(kuò)展到支路損耗，而不向其他計(jì)算方法是將整體饋線作為計(jì)算對(duì)象，有利于幫助運(yùn)行人員考察配電網(wǎng)局部理論線損值及變化情況，制定降損措施。該方法很好地考慮了配電網(wǎng)的實(shí)際情況，有普遍性，適合城市配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，但在配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率獲取方面，一是依賴配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)量測(cè)信息，條件苛刻，二是對(duì)于沒有實(shí)時(shí)量測(cè)信息的配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率，則節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率的獲取依然采用傳統(tǒng)的方法，仍需要進(jìn)一步研究。

開展配電網(wǎng)理論線損計(jì)算，可以優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、調(diào)度運(yùn)行方式和降損分析、提高經(jīng)濟(jì)效益等。在實(shí)際工作中，供電企業(yè)追求計(jì)算速度快、計(jì)算結(jié)果精度高的配電網(wǎng)理論線損計(jì)算方法，但影響配電網(wǎng)理論線損計(jì)算精度的因素較多，比較復(fù)雜、多樣，例如原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性和數(shù)學(xué)方法的精確性等因素，其中原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性占絕對(duì)主要地位。但由于配電網(wǎng)實(shí)際情況，要準(zhǔn)確計(jì)算出配電網(wǎng)理論線損，需要考慮這些因素的影響。當(dāng)然，在這些影響因素中，有些影響較大，有些影響較小。因此，在配電網(wǎng)理論線損計(jì)算研究中，在保證一定精度要求的條件下，為使研究問題的方便，往往只計(jì)及主要因素，忽略次要因素。

除了上述的影響因素之外，人為差錯(cuò)、采用的測(cè)量?jī)x表和計(jì)算工具計(jì)算精確性等因素也都對(duì)配電網(wǎng)理論線損計(jì)算的精度產(chǎn)生影響。對(duì)于這些影響因素，有些在計(jì)算模型中無法考慮其影響，需要制定標(biāo)準(zhǔn)及根據(jù)實(shí)際情況予以考慮。

總之，配電網(wǎng)理論線損計(jì)算精度的高低，是各種因素共同作用的結(jié)果。只有正確地分析影響配電網(wǎng)理論線損計(jì)算的各種因素，才能做到合理、準(zhǔn)確、科學(xué)。2100433B

配電網(wǎng)理論線損計(jì)算方法從二十世紀(jì)三十年代就有國外學(xué)者開始研究，研究電能在配電網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中產(chǎn)生的損耗量，分析各元件產(chǎn)生電能損耗的原理，建立數(shù)學(xué)模型。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，以計(jì)算機(jī)為輔助工具，加速各種計(jì)算方法的研究和發(fā)展，計(jì)算精度逐步提高，逐步應(yīng)用于工程實(shí)際。到二十世紀(jì)后期，各種配電網(wǎng)理論線損計(jì)算方法已經(jīng)成熟，開始廣泛應(yīng)用于各級(jí)配電網(wǎng)理論線損計(jì)算實(shí)際工作中，取得了很好的效果。隨著配電網(wǎng)系統(tǒng)的迅速發(fā)展，配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加趨于復(fù)雜化，為配電網(wǎng)理論線損計(jì)算增加了難度；配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)逐步應(yīng)用，加強(qiáng)配電網(wǎng)的監(jiān)控，各種數(shù)據(jù)采集變得容易，為配電網(wǎng)理論線損計(jì)算提供豐富的運(yùn)行數(shù)據(jù)資料，正是由于以上兩個(gè)方面，需要研究新的更加適合于配電網(wǎng)實(shí)際情況的理論線損計(jì)算方法，從而推動(dòng)計(jì)算方法研究不斷深入。

國內(nèi)外發(fā)表的配電網(wǎng)理論線損計(jì)算方法的文獻(xiàn)很多，其采用的計(jì)算方法和計(jì)算結(jié)果的精度也各有不同，綜合起來主要有以下幾種類型。

配電損耗是綜合反映電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行和經(jīng)營管理水平的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。降低配電損耗，可以減少電能傳輸能耗，提高電力供應(yīng)能力，增加供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。研究配電網(wǎng)理論線損計(jì)算方法有很重要的理論與實(shí)際意義。本文闡述了進(jìn)行配電網(wǎng)線損計(jì)算的意義和線損的基本概念，在理論研究方面，本文通過對(duì)幾種常用配電網(wǎng)線損計(jì)算方法的分析比較，主要采用改進(jìn)等值電阻法進(jìn)行配電網(wǎng)線損計(jì)算，目的是為了降低配電網(wǎng)電能損耗、加強(qiáng)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

計(jì)算方法：配電損耗的計(jì)算方法主要是插值法，即將電源端的總輸入電量減去所有輸出端的輸出電量之和得到。

產(chǎn)生的主要因素：主要是由變壓器的銅損和鐵損，另外各種電氣設(shè)備在運(yùn)行中無法避免的會(huì)產(chǎn)生各種發(fā)熱等損耗以及環(huán)網(wǎng)及線路中所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)消耗。

配電變壓器分為鐵損(空載損耗)和銅損(負(fù)載損耗)兩部分。鐵損對(duì)某一型號(hào)變壓器來說是固定的，與負(fù)載電流無關(guān)。銅損與變壓器負(fù)載率的平方成正比。

配電網(wǎng)電能損失理論計(jì)算方法

配電網(wǎng)的電能損失，包括配電線路和配電變壓器損失。由于配電網(wǎng)點(diǎn)多面廣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，客戶用電性質(zhì)不同，負(fù)載變化波動(dòng)大，要起模擬真實(shí)情況，計(jì)算出某一各線路在某一時(shí)刻或某一段時(shí)間內(nèi)的電能損失是很困難的。因?yàn)椴粌H要有詳細(xì)的電網(wǎng)資料，還在有大量的運(yùn)行資料。有些運(yùn)行資料是很難取得的。另外，某一段時(shí)間的損失情況，不能真實(shí)反映長(zhǎng)時(shí)間的損失變化，因?yàn)槊總€(gè)負(fù)載點(diǎn)的負(fù)載隨時(shí)間、隨季節(jié)發(fā)生變化。而且這樣計(jì)算的結(jié)果只能用于事后的管理，而不能用于事前預(yù)測(cè)，所以在進(jìn)行理論計(jì)算時(shí)，都要對(duì)計(jì)算方法和步驟進(jìn)行簡(jiǎn)化。 為簡(jiǎn)化計(jì)算，一般假設(shè)：

（1）線路總電流按每個(gè)負(fù)載點(diǎn)配電變壓器的容量占該線路配電變壓器總?cè)萘康谋壤?，分配到各個(gè)負(fù)載點(diǎn)上。（2）每個(gè)負(fù)載點(diǎn)的功率因數(shù)cos 相同。 這樣，就能把復(fù)雜的配電線路利用線路參數(shù)計(jì)算并簡(jiǎn)化成一個(gè)等值損耗電阻。這種方法叫等值電阻法。

等值電阻計(jì)算設(shè)：線路有m個(gè)負(fù)載點(diǎn)，把線路分成n個(gè)計(jì)算段，每段導(dǎo)線電阻分別為R1，R2，R3，…，Rn，在線路結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化時(shí)，Re、ReT、Rez三個(gè)等效電阻其值不變，就可利用一些運(yùn)行參數(shù)計(jì)算線路損失。

均方根電流和平均電流的計(jì)算利用均方根電流法計(jì)算線損，精度較高，而且方便。利用代表日線路出線端電流記錄，就可計(jì)算出均方根電流IJ和平均電流IP。

在一定性質(zhì)的線路中，K值有一定的變化范圍。有了K值就可用IP代替IJ。IP可用線路供電量計(jì)算得出，電能損失計(jì)算

（1）線路損失功率△P（kW）

△P=3（KIP）2（Re ReT ReI）×10-3

如果精度要求不高，可忽略溫度附加電阻ReT和負(fù)載電流附加電阻ReI。

（2）線路損失電量△W

（3）線損率

（4）配電變壓器損失功率△PB

（5）配電變壓器損失電量△WB

（6）變損率 B

（7）綜合損失率為 B。

低壓線路損失計(jì)算方法

低壓線路的特點(diǎn)是錯(cuò)綜復(fù)雜，變化多端，比高壓配電線路更加復(fù)雜。有單相供電，3×3相供電，3×4相供電線路，更多的是這幾種線路的組合。因此，要精確計(jì)算低壓網(wǎng)絡(luò)的損失是很困難的，一般采用近似的簡(jiǎn)化方法計(jì)算。