《改进等值电阻法在10kv配电线路中的应用案例》6800字

改进等值电阻法在10kv配电线路中的应用案例TOC\o"1-2"\h\u21673110kv配电线路等值电阻法研究 1224071.1等值电阻法的损耗计算方法 140751.2等值电阻法评价 4117691.3改进等值电阻法的损耗计算方法 480821.4改进等值电阻法的评价 6171962实例数据对比分析 771953.10kV配电网络降措施 9325843.1电网损坏管理方法 982583.1.1加强计量管理 9247053.1.2基本信息工作中的减少损害措施 9282043.1.3提高线损管理的自动化程度 9292183.2电网降低损耗的技术措施 9222203.2.1电网升压的改进 10125093.2.2调整工作电压 11157233.3改变导线的横截面大小 11283373.4在线路上的经济运行状况 1283193.4.1根据经济电流密度降低损耗和节电 1268846.4.2增加平行线操作 12110kv配电线路等值电阻法研究1.1等值电阻法的损耗计算方法假定所有线路中均方根电流流经电网中线路导线最前端的等效电组Rel时在电能上的损耗或者总均方根功率Pzij，Qzij在一定的某段时间里的电能损失与T期内各个导线上的均方根Iijf或者均方根Pzij，Qzij在T期间电能的损耗大致相同一个10kV线路在一天内消耗的电能可以用以下公式来表示：其中：A是电能传输线路中电能的损耗，T是计算选定的代表性日所需的时间周期，取24，Iijf是计算第i节传输电路在T时间里流经电路导线的电流的均方根值，Ri是第i段的电阻，Rel是等效电阻，Izif是在线路的首端选择的所需时间段内流经线路总电流的均平方根。公式也可以写如下：其中：ΔA是线路功率损耗，T是选定计算需要的时间，取24，Pifj是计算第i节线路上选定的代表日T期间产生的的均方根有功功率，U是导体母线上电压的平均值，Qijf是计算第i节线路所选定代表日期间产生的的均方根无功功率，Qzij是导线起点处的总均方无功功率，Ri是所选i线上电阻值，Ui是与Pijf，Qij对应的电压，n是网格导线数量的总和，Pzij计算第i节线路所选定代表日期间起点产生的总均方根有功功率，Rel是传输线的等效电阻。如果配电网络起点处的等效电阻Rel流经线路的末端产生的总均方根电流为Izif或总均方根功率Pzij，Qzij在T期内产生的功率损耗等于每一个段落的Pzij，Qzij为时间T里产生的功率失耗之和，则公式可写成如下式其中：ΔA是线路中产生的功率损失，T是计算选定的代表性日所需的时间周期，取24，Iijf是计算第i节线路处所选代表日时间周期T里电流在传输过程中产生的均方根值，RI第i段电阻，n是选定输电线路上的段数；Rel是等效电阻，在线路的第一端选择的所需时间段内，Izif是总电流在T内的均方根。公式也可以写如下：其中：ΔA是输电线路功率损耗，T是计算选定的代表日用到的的时间，取24，Pijf是计算第i节配电线路上T期间产生的均方根有功功率，Qijf是计算第i节配电线路上T期间产生的均方根无功功率，Ui是与Pijf、Qijf日对应的电压，n是网络中导线的总数，Pzij是时间周期内线路起点总平均根的有功功率，T是选定的代表性日，Rel是传输线路的等效电阻，Ri是选定的I线上的电阻值，U是母线平均电压。依据上述公式，线路的等值电阻的计算公式如下：其中：ΔA是输电线路功率损耗，T是计算选定的代性日的时间，取24，，Pijf是计算第i节配电线路在T期间里产生的均方根有功功率，Qijf是计算第i节配电线路在T期间里产生的均方根无功功率，Ui是与Pijf、Qijf日对应的电压，n是网格导体的总数，Pzij表示时间周期内线路起点总平均根的有功功率，T表示选定的代表性日计算，Rel是传输线的等效电阻，Ri是选定的I线上电阻值，U是母线电压的评论值。依据上式计算计算线路中的等效电阻，需要知道配电线路的参数，用来求线路节点和出口的运行参数。假设：（1）忽视在电路网络的节点处的电压差值。（2）负荷点的负荷系数和功率因数完全相同。（3）负荷的分布和变压器的额定容量在数学上成比例关系，每一个节点的负荷率大致一样。公式可以改正为：Ki是第i段线路的负荷系数，Ri是i段电阻，Rel是配电网络中的的等效电阻，SNi是线路经过变压器额定容量的总和。负荷系数的计算方法为：公式里，SNi是i节电路网络中额定变压器的总共容量，k是导体的负载系数，Sijf是i段导体在电流通过变压器后的日平均平方根。Iijf是在第i节线路在选取日里通过变压器的日均方根电流，INi是i段流经变压器的额定电流的总值。通过了解变压器短路时的能量损耗能够的出变压器的等效电阻。式为：公式里，Ret是变压器电力器件的等效电阻，ΔPki是第i个变压器在短路时产生的额定功率损失，UN是变压器额定状态下的电压值，SN∑为该线路所有变压器的额定容量的总和，m是配电线路里的变压器数量的总和。配电线路中总等值电阻可以用以下式子进行计算：Req是这一段电路网络中的总等效电阻，Rel是输电线路的等效电阻。Ret是电网中所有的电力变压器的等效电阻。配电网络线路中的电能损失可以用下式计算：其中：ΔA是配电网络中电量的损耗，T是选则代表日一天的时间，一般取24，m是变压器数量的总和，ΔP0I是第i个变压器在空载时产生的电量损失，AQ是每日产生的无功电量，AP是每日产生的有功电量，Upj是每日电压的平均值，Req是配电线路中的总等值电阻的数值，k是配电网络中负荷曲线系数。全月功率损耗及线损率：其中：ΔAy表示月功率损失，Req是电网中的总等效电阻，ΔP0I是第i个变压器在空载时产生的电量损失，m是变压器数量的总和，T是时间周期，一般情况取24，Upj是每日电压的平均值，K配电网络中负荷曲线系数，AP是日有功电量，Apy是月有功电量，AQ是日无功电量，D是每月运行的天数。ΔAy是月能量损失，Apy是月有功电量，ΔA%是每月的线损率。1.2等值电阻法评价算得配电线路中导线以及变压器的等效电阻是等值电阻法的首要步骤。在实际运算过程中，我们需要采集到各个部位在额定状态条件下的主要从参数，包含导线，变压器以及网络中的分线的参数等等。在实际运行中，由于各个部分的参数都不相同，在实际计算中用这些数据获得理论线损值和实际运行中的线路运转状态是不一致的。结果误差较大，这就是它的主要缺点。在<电力损耗计算指南>中明确指出，根据单负荷电路网络的运算方式（不包括仪表），可以向下推配电线路和变压器的等值电阻的有效公式。当前，配电网络在进行改造后，在低压侧安装电力变压器和配电线路测量仪器，实现精确的在线能量监测。且电气仪表的精确度比较高，可用于获取配电线路中导线，变压器以及电阻参数。本文由此提出了改良后的等值电阻法。1.3改进等值电阻法的损耗计算方法如果知道配电网络各个节点处月无功电量的大小和总用电量的大小，线路上功率损耗是：其中：ΔA是传输线功率损耗，APi是第i节导线的在T期间里有功功率的数值，Ri是选定的第i节线路的电阻的大小，AQ.I是第i节导线的在T期间里有功功率的数值，T是选定的时间，一般取月小时数，UI是与AP.i，AQ.i对应的电压，n是导线上的段数。该式也可改为如下式：其中U是配电线路的母线上平均电压，T是所选月小时数，Ap是每一个月线路起点处的有功电量的总和，Rel是配电线路里的等效电阻的数值，AQ是每一个月线路起点处的无功电量的总和。我们可以下面的公式来计算配电线路的等效电阻值：其中Rel是传输线路的等效电阻值，UI是AP.i、AQ.i对应的电压，AQ.i是第i节导体随时间的变化产生的无功，T是运行的周期，每月小时数，Ri是i在选定的节导线上电阻值，AP.i是T期间对第i节线路的有功功率，n是导线上分段的数量。根据假设的条件，公式可以做出以下化简：其中：Ri是在所选的网格线的I段上电阻值，APi是I段电网导体T期间的有功电量，Rel是传输线路的等效电阻，N表示网格导体的分支数；AQ.I是网格导线在第i节中随时间T变化的无功电量，AP表示通电导线起点处有功功率的总和，AQ是导线起点处的无功功率的总和。我们可以由上述原因推算出变压器在配电线路中的等效电阻值，计算如下：式中，UN是变压器在高压的一方在额定条件下产生的电压，Ret是变压器等效电阻的大小，AQ是导线起点处的月无功电量的总和，AP是月有功电量的总和，SN.i是第i个变压器的额定功率；其中，Api是第i个变压器在整个月中产生的有功电量，AQi是第i个变压器在整个月中产生的有功电量，m是配电线路中变压器之和；ΔPki是第i台变压器在短路时产生的额定功率的损失。对于公式4-16和4-17中用于预测线损或设计电网规划的输电网络理论值，可能需要进一步预测电力负荷后才能用于计算。我们可以用下面的式子来确定总输电线路等效电阻值：所述RET是配电网络中变压器的等值电阻，Rel是配电网络中导线的等值电阻。Req总电路网络导线的等值电阻。计算公式如下：其中：ΔP0.i是第i台电力变压器无负载损耗；K是行状系数，AP是导体起始处T期间的无功电量，m是变压器的个数，T是计算的周期，AQ是导体起始处T期间的无功电量，Req是配电网络这一段线路的等效电阻值，Upj输电导线上的平均电压那么线损率可以表示为：ΔA是每月的月线损率，ΔA是月能量损失，AP是每一个月产生月有功功率。如果低压一方的用户只安装能算出有功功率的设备时，在使用公式（5-16)，(5-17）计算无功功率时，采集二次侧功率因数是一个非常重要的步骤。K是由负载曲线得出的形状系数。根据每月电量的使用状况以及线路的负荷曲线图，得到负荷曲线形状系数以及特征系数。β：最小负荷率其中，Imin是当月起点的最小电能，Imax是当月起点的最大电能。Pmin是月起点的最小有功功率，Pmax表示最大有功功率。f：负荷率式中，Ap表示月份(h)起点的最大有功功率(kW)，表示每月的小时数。当f大于或等于0.5时，得到K2：当f小于0.5时，得到K2：其中f是月负荷率，β是最小月负荷率。1.4改进等值电阻法的评价我们在计算线路损耗时，我们需要采集的数据有：额定有功功率，额定无功功率，变压器的额定容量以及额定功率，负荷形态系数等。由于能够测试电量的设备在测量有功和无功电量的精确程度非常高，所以得到的各种数据也比较准确。同时，这些数据在电路网络中的参数中方面最广，内容也更加的丰富。改良后的等值电阻法的优势为，配电网络中的变压器等效电阻计算是基于最首端线路，经过详细的计算后得到的结果，和传统意义上等值电阻计算方式的原理是相同的。由于在配电网络中有变压器以及配电线路两个主要的组成部分，可以使用变压器额定容量的运算以及配电线路和变压器的等值电阻法，并且采用月平均值的方式能够有效的增加获得结果的精确程度。相关数据的收集比其他方法更具有代表性。2实例数据对比分析为了体现算法的实际效果，本文采用精确的数据采集方法对整个配电网全月的运量仪表进行理论分析，以保证数据的准确性。配电网由232台公用变压器，158台专用变压器，408条配电支线组成。总有功功率10530.6MWh，无功功率9237.4MVA。表6-1配电线路统计表序号首段有功首段无功公用变专用变线路数11836.6677.952923256.031426.371524483787.64432.1872144496.35402.1611163352902.341682.964767562911.851996.0566117571356.26664.0325297682695.371163.0710122691974.63886.96264510910621.37315.25162567对于上述线损计算，采用平均电流法，潮流法，输电线路等效电阻值法，改进算法进行分析，尝试找出相关的比较数据。下表表示首端电流波形曲线的形状，即计算每月各小时的最前端的电流值得到的曲线形状。表6-2线损计算结果统计表（准确）序号首段有功首段无功算法1算法2算法3线损分析11836.6677.80.520.550.5122.9823256.031426.391.201.263.282.993787.66432.181.371.351.54.564496.35402.161.301.352.6852902.341682.952.653.183.894.7662911.851996.094.25.165.8271356.27664.033.262.613.2782695.381163.012.152.332.8691974.63886.961.551.392.5710621.35315.241.451.362.61下表中，首端电流曲线的形状是使用首端最大电流和最小电流的曲线形状，使用近似值可以使计算更加简便。表6-3配电线路线损计算结果统计表（近似）序号首段有功首段无功算法1算法2算法3线损分析11836.6677.80.4870.5130.5092.9823256.051426.391.211.283.522.993787.64432.181.321.361.554.624496.37402.151.281.352.7152902.351682.952.763.323.944.8162911.831996.074.795.595.9271356.28664.043.463.293.3282695.381163.092.252.432.9891974.61886.981.631.522.5710621.34315.261.551.462.71从上面的两种不同的首端电流曲线形状计算方式我们可以获取以下结论：上述方法的理论值与统计值的误差水平相同，因此比传统方法具有更高的适应度和更好的精度。因为净损电流的计算选取的式第一个代表日，所以负荷曲线的形状代表了每个变压器整个月的测量值。但是通过实践表明，这种方式并不准确，例如，在计算测量电流、电压以及功率因数时的误差可能导致最终的结果偏离正常值。由于不确定性，负载中的不准确的数据会使电流运算不能收敛。理论上，线损计算方法中的电流法需要精确的测量值。由于数据整理和录入工作量大，这个方式并不适和区域配电网的线路损耗运算。相比来说更加适用于特殊情况下的线路损耗运算。表6-4线损计算方法的自适应评价工作量分析精确程度数据要求实际使用等效电阻法小一点更高线路长度，变压器参数区域 10kv平均电流法稍微大一点很高线路长度，变压器参数及分变压器同时间段电量区域 10kv改进的算法更大很高线路长度，变压器参数区域 10kv潮流法很大最高各个时期的网络数据和负载10KV精度3.10kV配电网络降措施3.1电网损坏管理方法线损率是衡量相关电力企业技术实力的标准之一。减少线损是提高相关电力企业提高自身经济实力的有效方式，电力企业应该加强在线路损耗方面上面的管制，质量管理，加强对电能质量的管理，把具体的责任制度落到实处。在工作的过程中要认真收集运行数据，收集的设备运行数据要及时正确，线损定期定量分析确定线损来源。3.1.1加强计量管理可采用下面的方法：选择一个良好的测量环境，客户应选择合理的电能测量点，为降低线损计算的难度，明确了头端与出口侧的边界。测量方法的选择，中压侧或高压侧测量主要采用电源电压侧测量，尽量在高压侧测量。选择合适的变压器和电表。变压器应满足测量要求和额定容量，并根据负载电流的曲线形状选择合适的负荷率。测定装置的安装主要集中在用户端，最常规的方式是安装在电能表箱上。为便于用电管理，应采取安全合理的措施防窃电。3.1.2基本信息工作中的减少损害措施对于供电系统来说，当用户信息与系统信息不匹配时，计算出的数据在很大程度上是不梦想的，因此信息是关键的管理基础设施。加强信息管理，建立健全数据管理制度。现在，员工个人代收是主要方式，必须建立合理的制度。相关员工应加强职业道德教育培训，提升工作态度。为防止电力作为盈利性商品，必须建立合理的发电防盗制度。一起，加强岗位管理，提升企业抄表人员的技术水平，避免抄表差错，漏报。3.1.3提高线损管理的自动化程度提高现在有负荷控制设备的监控水平，研究各种远程采集系统（如GeneraPacket无线业务，通讯网络），为新用户安装终端采集负控系统。慢慢实现远程采集和同步监控。更好的提高住宅用户数，多拷贝，实时采集和数据。3.2电网降低损耗的技术措施对于配电网线损的算，能选择最适合的方法。根据电网的结构特征，选择最合理的降低消耗的方法，从而降低电路中的能量损耗。通过改变供电系统的配电方式，减少配电线的直径，增长配电线的直径，提升变压器的利用率，并适当采用无功补偿。3.2.1电网升压的改进电网升压的定义是，当电力负荷的增加造成配电网络的容积不足时，这时我们通常采用合适的方法来确保电网升压能够正常的运行。负荷不变时，我们可以通过下式来计算电路中电能的损失其中UN1是电网升压前的在额定条件下的电压，UN2网升压前的在额定条件下的电压。电网升压后负荷率变化百分比为：电网在进行升压后损失的节电量是：式7-3里，ΔA是电力系统中高压调整前线路的能量损失电网升压后负荷变化百分比见表7-1。表7-1电网升压后负载损耗降低的百分数升压前额定电压(kv)升压后额定电压(kv)升压后负荷损耗降低百分数22033055.7110220746311063.13511089.7223560.6103592.161063310903.2.2调整工作电压电压的合理调整的定义数是对发电机端电压的调控以及变压器分接头的调控，通过调整并联电容器和调压器来保证整个过程中的电能质量。当负载经过电流时产生的能量损失和在空载时