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文檔簡介
摘要在一定的時間內,將某個配電網系統內部配置的元件所消耗的電能進行統計,就是配電網線損計算。電力網的尾端是配電網,它承擔著和使用者直接連接的任務,并且由于網絡設備眾多,系統對此有著阻抗性。電能進行轉換、輸送、分配的同時,也會有著很多的損耗,從經濟上來看,配電網線損計算顯得尤其重要。當前,我國的電網建設越來越發達,線損計算工作為很多工作的開展提供了指導,例如:配電網設計的合理性、各種措施方案實際效果比較等。整體反映電網計劃、電力運行、電網經營管理的關鍵經濟技能指標是線損率。因此,要想提升電力供應的總體水平、增加供電企業經濟收益的關鍵方法是降低線損。本文將會通過分析當前配電網的實際狀況以及線損研究現狀,對配電網線損計算的理論基礎進行介紹;通過系統分析電力元件消耗電能機理,對線損計算的理論方法進行介紹,并且比較存在的優缺點;為了能夠為以后降低損失提供理論與實踐支持,本文將會通過理論線損計算、結合當前電網實際運行的狀況,運用數據來分析計算的結果。文章的最后根據配電網的特征,對降低線損提出一些技術、管理上的策略建議。本文將會對增強配電網經濟運行能力有著重要的指導作用,因為本文能夠為電網的規劃建設提供指導方案、對增強電網經濟運行水平、制定降低電網電能損耗和線損指標等提供依據。關鍵詞:電能損耗;線損率;電網規劃;經濟運行目錄242061緒論 1140041.1課題研究背景和意義 1168971.2論文主要工作 257112配電網線損國內外研究現狀 3252012.1國外研究現狀 3245392.2國內研究現狀 3192923配電網線損計算理論基礎 55263.1線損的組件 5176743.2配電網理論線損運算基礎 637943.2.1前提條件 6249483.2.1資料統計 6248433.2.3象征日的選定 795953.3配電網理論線損一般計算步驟 7208653.3.1明確計算要求及內容 7226903.3.2搜集與整理資料 7317623.3.3分析所搜索的資料 761333.3.4分析模型的確定 8244853.3.5數據導入計算 8278373.3.6分析結果計算 9139323.4分析計算模型 9282033.4.1均方根電流法 944703.4.2平均電流法 10279523.4.3等值電阻法 11229503.4.4潮流計算方法 11256074配電網降損措施 13106314.1電網降損管理措施 13284954.2電網降損技術措施 13201164.2.1電網的升壓改造 1311804.2.2合理調整運行電壓 13301894.2.3更換導線截積 14314674.2.4增加并列線路運行 15265164.3降低配電變壓器電能損耗 15233895總結 163235致謝 181緒論1.2課題研究背景和意義電網管理水平的標準,也是反映國家電力工業發展水平的關鍵指標。13000kWh20008%2000年的電損率如果能夠降1302100MW(相6000小時的發電小時數35/10kV和低壓線損380/220V,線損率從側面展現了供電企業的經營管理0.448kWh,當年的實際線損8%,如果電損率降低一個百分點,意味著有1920配電網線損的理論、實踐基礎。在一定的時間內,電網電力元件運行過程之中所產生的電能損耗總量就是電網的線損電量。對于供電企業來說,在管理的轄區內抄表上的“總供電量”減去“總售電量”得到多位差值就是它所用的線損電量。而“總線損電量”與“總供電量”的比值就是線損率。因素是電力公司的管理能力,1.2論文主要內容本文將在分析世界范圍對線損計算的前提下,細致研究我國配電網的基本特征,需要開展的工作內容包括以下四點:(1)研究配電網線損國內外研究現狀;(2)系統介紹線損理論依據和有關的工作規范;(3)陳述線損計算理論方法;(4)陳述減少線損的方式和規劃策略;以理論線損統計作為前提條件,根據電網的具體情況,分析統計結果,以此作為以后提出降低損失策略的理論與實踐依據。2配電網線損國內外研究現狀2.1國外研究現狀20世紀30年代,外國學者理論線損,他們通過對電力開始研究配電網系統內20世紀的末期,配電網理論線損結合起來分析的結果普遍運用在電力公司統計配電網理論線損的具體實踐中[7-10],并且獲得了巨大的成就。70年代,這一80PC150070年代純手工計算來說,計算的速度大大的提升,但是依舊存在著人際對90年代,這一個階段運算的工具/年的平均負2.2國內研究現狀析研究配電網理論線損。(電能采集終端覆蓋好實現了在數據庫領域整合變電站EMS此制定出科學的降損策略,增強電網運轉的效率,讓地方配電網能夠得到發展。3配電網線損計算理論基礎(能統稱為電力網的電能損耗(簡稱線損。日常生活之中經常談到的概念“線損電量”則是在一定的時間內所耗費的總電量。3.1線損的組件(k,詳細的表達式為:ΔHTΔP(t)dt1030就是電力網的有損電量。3.2配電網理論線損運算基礎配電網理論線損運算選取運算模型的依據應該是配電網的負荷組織結構與形態,它的基礎是配電網的運轉資料以及組織結構。3.2.1前提條件電網損耗電能統計的基礎數據是每個電力元件的電腦損耗數值。總的電網電能損耗值其實就是所有元件電能損耗相加得到的數值。挑選的象征日期當天所計量得出的數據是所有元件運行的電壓與負荷的參數,并以這些數據作為依據,把電網的最新數據計量出來。3.2.2資料統計、。難以統計有效的理論線損的問題,這是由原始資料收集的困難所決定的。網進行理論線損計算的必備資料。電網運轉有關數據,包括潮流和供電負荷統計時間范圍內所有供電組件現實中運行花費的時間(計算標準是小時)以挑選的象征日正點負荷數據資料統計的數據作為依據,限制條件是正點內負荷始終保持一個數值,來繪制日負荷曲線。對顯露初始數值與二次側的數據進行運算記錄所挑選的象征日當天的負荷數值,這些數值包括了象征日當天整點運行的有功功率和無功功率;T內負荷電壓、電流、電量、功率(P、Q)以及功率因數。(2)電力元件參照數據輸電線路各段范圍內的導線長度、標準、電阻和電抗數值配電組織內部的一些微不足道的電源數據、電網的一次主接圖。微不足道的數據主要有小火電、小水電、分布式電源等。電力元件銘牌顯示的數值,銘牌包括配電變壓器、電抗器、電容器等3.2.3象征日的選定挑選象征日應該遵循一定的原則,包括:選擇代表日要遵循以下的原則:天氣狀況好、當天氣溫與整個統計時間范圍的平均氣溫相近。選擇的日期當天供電量與統計期間的平均數值相差較小。電網現實運行的模式和潮流分布狀況與平時無異。對所記錄的挑選的象征日負荷抄件記錄有著明確的要求,要求數據必須完整、統計需求能夠得到滿足,還應該有線路、變電所、電廠等一天正點的輸入和輸出的電流、電壓,有功與無功和一天之內的電量抄見記錄。3.3配電網理論線損一般計算步驟3.3.1明確計算要求及內容開展理論線損工作,準備工作要到位,需要注意的事項有很多,例如熟練把握理論線損運算的詳細內容與計算標準,對分類配電網分線、分壓和分臺區等內容進行整理,各類配電網理論線損運算的范圍、限制因素、內容等要有效的區分開來。3.3.2搜集與整理資料配電網理論線損計算的限制因素和內容是搜集整理資料的依據,對運算所需要的各種資料(一次接線圖、系統參數和實時運行數據等)進行熟練的掌握是對工作人員的最低要求。整理和細致的分析資料,把繁雜無用的信息去除,把計算的精度提高。3.3.3分析所搜索的資料影響計算準確性的關鍵因素是配電網理論計算的原始數值的精確與完整程度。因此,有些工作流程是必須的,例如對原始數值(配電網的一次接線圖、系統參數和實時運行數據等)展開細致深入的分析。(3.3.4分析模型的確定的工作,透過比較運算的結果,挑選出最好的運算結果。如今統計配電網線損理論的時候,有很多的方式供我們選擇,例如平均電流法(形狀系數法、最大電流法、潮流法、均方根電流法、智能算法(神經網絡、粒子群、等值電阻法等。每一種方法都有各自的優點與缺陷,要依據具體的情況來挑選適合的方式。3.3.5數據導入計算了供電公司對于理論線損極端結果與精確性的需求。3.3.6分析結果計算從所選擇的模型入手推算出來的數據,并不是就一定能夠跟實際電網的運轉同步,一般情況下,計算所運用的是近似計量法,而現實的狀況是由理論數值代替運算結果。運算的結果有著或大或小的誤差是正常現象,決定的因素是假設條件的挑選、數據的不全面、模型的準確性。因此,當計算出理論線損結果之后,還要系統的進行分析,讓結果的可靠性得到提升。3.4分析計算模型電流可以透過饋線出口配備的電流表和功率表來實現。3.4.1均方根電流法開展配電網理論線損計算工作最基本、最普遍的方法是均方根電流法。它的測量思路是:配電線路中的均方根電流形成的電損和網絡負荷在一個時間范圍內所形成的電損相等。并不是任何的電網都適合使用均方根電流方法,均方根電流方法的適用范圍是負荷曲線較為平坦、供電量較為穩定且均衡的電網。計算始于線路的末端負荷點,逐段的開展代數和運算,把各段線路的平均電流計算出來,再依據線路電阻值來統計特定日期內每一段所消耗的電量,配電線路電量損耗的總值因此被計量出來。內的相關數據(正點負荷電流,電壓,有功、無功電量,有功、無功功率等),電能的損耗總值就可以方便的運算出來運算的結果準確度也非常的高。不可忽略的是,均方根電流方法存在著一些明顯的缺點,在對配電網線路的理論線損畸形運算的過程中,如果對象的電壓等級是10kV,當插入變壓器,負荷記錄沒有任何的數值,這時候按額定容量分配是均方根電流的分配原則,在這樣的情況下,數值與實際負荷是存在著較大差距的;各分支電路的均方根電流的運算方式是對各節點負荷的均方根電流開展代數運算。現實運行過程,負荷節點的負荷曲線并不完全等同于cosφ,用此方式結合代數運算計量出來的結果科學性欠佳,運用象征日期內的電量、線損值以及月平均日電量和月總電量運算得出的月理論線損值存在著很大的誤差。3.4.2平均電流法依據選定日期一天內正點抄件的負荷電流數值均值等效于均方根電流的關系模型來進行理論線損的運算方式是平均電流法。特定日期一天內負荷電流的平均數值:2-3IPi(I1I2...I24)/24(3-2)PiH3KI210-3(3-3)Pi式中,量損耗/kWh用OH表示;計算形狀系數用K表示;電阻值/用R表示;象征日的負荷電流平均值/A用IPi表示;小時數用t表示。KK映射的是負荷變為曲線K2來修正面積。一般情況下,K=1.05~1.25是多數的農村配電網絡;K=1.05~1.10是純工業負荷線路;K=l.10~1.25是農業負荷線路;K=1.08~1.18是混合負荷線路。均電流等數據開展理論線損計算。K壓,會影響計量的精確性。3.4.3等值電阻法Ree1,流過線路首端的總電流I∑產生的電能損耗與段電流Ii通過分段電阻Ri產生的電能損耗的代數和等同。和最大電流法一樣,是由均方根電流法的衍生方法。10kV及以下配電網的理論線損計算中。狀況也存在著較大差距。3.4.4潮流計算方法計量得出的。損耗累加法、前推法、PQ分解法、牛頓法、迭代法、等效節點功率轉之中。4配電網降損措施4.1電網降損管理措施用電的管理工作。鑒證,確保資料的真實性和準確性,這樣才能明確線損升降的原因。4.2電網降損技術措施嚴格做好線損管理工作。4.2.1電網的升壓改造4-1表4‐1升壓電網之后短路損耗變化情況原來額定電壓(kV)現在額定電壓(kV)現在電網損耗降低的比例110220756311067.23511089.9103591.8610644.2.2合理調整運行電壓整。在調整的時候,要明確了解,電網輸電、配電和變電的設備△PU的平方存在著反比例的聯系。C4-2表里的數據要大的時候:表4‐2判別提高運行電壓的降損C12345提升的百分比%246.18.210C4-3表里的數據要小的時候:表4‐3判別降低運行電壓的降損C-1-2-3-4-5下降的百分比%-2-4-5.9-7.8-9.7提升的運行電壓α%計算公式:%(U'U)/U100UC的計算公式:
(4-1)CHk/H0在公式里,調壓之前的空載損耗為△H0,調壓之前的短路損耗為△Hk。降損節電在調整之后的電量是:
(4-2)4.2.3更換導線截積
(H)
[1
1(1
]H0(2)
(4-3)如果輸送符合沒有發生任何的變化,在這個時候將導線的截面積更換掉,同時將線路的電阻減少,能夠降損節能。原來的功率耗損:1 1 1
P3I2R103
(4-4)P3I2R103
(4-5)2 22在公式里可以看到,R1是原來的導線電阻,R2換線后計算公式如下:P%(12)/1
(4-6)4.2.4增加并列線路運行在相同的一條電源到相同電源的受點中添加一條或者多條并列運行的線路就是增加并列線路運行。(2)增加并列線路運行之后,降損的節電量為:(H)H(11)N公式里,原來回線路運行的電損為△HN在原來的導線上添加導線之后,降損的節能電量如下所示:(H)H[1/)]公式里,原來的線路導線電阻為R1,原來的線路導線運行電損為△H。增大了導線的截面之后,降損的電路如下:
(4-7)(4-8)(H)H(1
(4-9)R2。4.3降低配電變壓器電能損耗配電變壓器是配電網損耗的主要一部分,所以想要降低配網的網損,最有效的方式就是降低配電變壓器的損耗。在現實工作中多數都是采取以下的做法:改用高損耗配電變壓器;使用低壓電容器;不再使用空載配電變壓器;使用合理輔助性的配電變壓器容量;嚴格做好管理工作。5總結目前,我國電網正處在一個快速建設并且正以一個驚人的速度朝著前方發展。因此,我國電網想要獲得長期可持續發展,必須要做好能源利用率的提高工作,電能損耗的降低公眾,供電企業競爭力的提高工作,具有非常大的現實意義。
參考文獻虞忠年,陳星鶯,劉昊.電力網電能損耗[M].中國電力出版社2001.中華人民共和國電力工業部電力網電能損耗計算導則[Z]1998.王成山,王守相.基于區間算法的配電網三相潮流計算及算例分析[J].中國電機工程學報200222(3):58-62.何健,丁侶娜.可視化配電網線損理論計算軟件的開發應用[J],浙江電力,2002,(3
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