金飞峰
国网福州供电公司 福建福州 350009
摘要:随着电力市场的快速发展与进步,电力系统的线损管理成为尤为重要的工作项目。配电网线损的大小直接关乎着电力系统的规划设计水平与运行管理水平,同时,配电网线损的大小综合体现出电力系统运行的经济性与效益性。在供电企业中,配电网线损管理不到位将直接导致电能的损耗量增加。由于线损管理工作的设计范围较广、管理内容较为复杂,因此,相对而言线损管理的薄弱环节较多,稍不注意就造成巨大的经济损失与安全隐患。本文针对配电网线损计算方法进行比较与研究,以期达到降低电能的传输能耗,减少网损率的目的,有效提升电力公司的供电能力,实现企业经济效益的不断增加。
关键词:配电网;线损计算;方法比较;改进建议
一、配电网中各种传统线损计算方法的比较
配电网各种线损的计算方法各有利弊,下面针对其计算条件、场所以及计算精度等方面进行综合的分析与比较,充分强调各种计算方法在应用过程中的普遍性与限制性,进而不断改进与创新线损计算的新型、科学、实用型方法。
(一)最大负荷损耗时间法
最大负荷损耗时间法是配电网线损计算方法中最常见的、最普标的方法之一。通过计算时间内的最大负荷电流在T时间段内所产生的电能损耗,等价计算实际负荷在计算时间段内所消耗的总电能[1]。通常,最大负荷损耗时间法的计算需要将配电网中串联支路的最大负荷功率损耗求解出来,然后将最大负荷的利用小时数求解出来。其中,最大负荷利用小时数需要用电力公司整年的符合消费电能除以其中的最大负荷值,最大负荷损耗小时数的误差值大小直接决定了此种计算方法的计算精确度。在运用最大负荷损耗时间法计算时需要综合考量,因为最大负荷电流取值电流表,容易受到功率因素以及运行方式的影响,所以相对于其他计算方法而言,它的计算精确性较差,只适用于对电网规划的线损测算。
(二)损失因素法
损失因素法又叫做最大负荷电流法,主要是指利用日负荷曲线的最大值与均方根之间的等效关系进行线损计算的一种方法。其中,损失因素F是计算时段内的平均功率除以最大负荷功率损失。此种计算方法的最大负荷电流同样是取自电流表,损失因素是对当地实际的电力负荷取样测算,对负荷率进行统计得出的。因此,精确率也不高,只适用于电网规划的线损测算以及35kv以上的电压等级电网线损计算。最大负荷电流法与最大负荷损耗时间法相比较,最经典的最大负荷耗损时间法不适用线路充电功率较大的情况。
(三)等值电阻法
等值电阻法主要是在线路出口处假设一个等值的线路电阻,使通过线路出口的总电流损耗与线路各分段电流通过分段电阻所产生的电流损耗总和相一致[2]。这种计算方法的根本原理是均方跟电流法,在配电网的计算方法中被广泛应用。首先,这种计算方法打破了均方跟电流法无实测负荷数据计算的局限性,将传统配电线路电阻转换为等值电阻,在计算过程中只需要查找线路首段的电流即可,节省了收集运行数据等环节,计算操作较为便利。
等值电阻法主要适用于供电相对平衡、符合峰谷差较小的10kv及以下的配电网线损计算,相对于其他的线损计算方法,计算机编程计算较为简单。但是,在实际的应用实践中如果缺少假设计算条件,则会影响最终计算结果的精确度,因此,受条件限制影响较大。
(四)电能表取值法
电能表取值法就是我国常说的电量法,主要利用电能表的抄见电量来进行线损计算。电量法计算中利用电能表读取的有功供电量与无功供电量,与普通的电流表相比,电能表的数值精确度更高。因为计算线损时,需要定期对电流表进行校验,其原始资料较为准确,所以计算结果相对来说精确度较高。电能表取值法适用于任何电力电线的线损计算,一般只考虑符合季节性变化,因此,更加适用于农村低压电网的线损计算。
二、配电网线损计算方法的研究新进展分析
(一)改进后的潮流算法
传统的潮流算法一般只适用于节点电压法与回路电流法的方程式计算,用已知的电网各节点功率求出各功率的分布与各节点的电流电压。近些年来,配电网络的复杂化,使得配电网的计算方法不断改进,形成了配电网的改进后潮流计算新方法,主要用来分析电网线损以及配电网中各部分的运行状态,并对其进行多方面的功率分布计算。其中,配电网的各母线电压、各元件通过的电流功率以及电网功率损耗等都是计算的范围,直接影响着配电网规划设计以及电网运行与深层研究等各个方面。虽然,配电网的改进潮流计算方法能够有效解决线损节点支路繁杂、负荷数据不易收集等难题,但是,在计算过程中,需要对原始数据进行估算,而且工作量过大,无法明确与综合考量负荷曲线变化的差异性,因此,潮流算法对于农村配电网的线损计算结果容易出现误差。
(二)基于人工神经网络的模型计算线损计算方法
基于人工神经网络的模型计算主要模拟人脑神经进行自适应处理,是区别于传统计算方法的一种现代化信息处理工具[3]。通过不断学习实践与加强训练获得相应的参数,形成非线性的网络模型。这种计算方法不用考虑配电网复杂的电网结构,所以其计算精确度较高。但是,这种计算方法需要对样本群主进行反复试验与确定参数,浪费了大量的人力与时间,最终设计出来的线损计算模型还具有不确定性。
(三)基于模糊识别技术的线损计算方法
这种线损计算方法是基于配电网模型参数的状态识别,将实际的线损率降低到最小。通过不断调整与更正对支路电流的分配,让计算结果更加准确,进而使计算结果更加接近于实际的电路运行状态,增强计算结果的精准度。其缺点是在对电流电压大小以及变压器负荷大小进行模拟计算识别时,对于其函数形式的选择存在复杂性,不易选择。
结语:综上所述,本文针对配电网各种线损计算方法进行对比与分析,对其计算要求、适宜场所等进行深入探究,并对配电网线损计算方法进行不断创新与改进,以求得最精确、最科学的线损计算结果,最大限度的降损节能,为供电与用电提供更多的方便。
参考文献:
[1]庄远灿. 基于过程状态特征化的10kV配电网线损计算及相关性分析[D].华南理工大学,2018.
[2]程伟. 电力系统中低压配电网线损计算方法分析概论[J]. 科技创新导报,2018,15(24):43-44.
[3]黄琦,崔文佳. 关于实时量测数据的10 kV配电网线损自动化管理系统探讨[J]. 自动化应用,2018(11):79-81.