线损计算范文-盘古文库

线损计算范文

来源：开心麻花

作者：开心麻花

2025-09-19

线损计算范文（精选9篇）

线损计算第1篇

1 潮流计算发展历程

潮流计算为电网稳定计算和短路电流计算等提供初始运行方式, 是电力系统最基本的计算。20世纪50年代以来, 随着数字计算机应用的发展以及求解电力系统潮流问题的数字解法和计算程序的进步, 数字计算机已经替代了交流计算台, 成为求解潮流问题的最有效工具之一。对于计算方法, 它由最初的Ward等研究者编制的赛德尔算法, 过渡到非线性规划最优潮流算法, 接着出现简化梯度法, 而计算机潮流计算成熟的标志是解耦性最优潮流牛顿算法的出现。现在, 除了在电力系统规划和运行中利用数字计算机进行大量的离线潮流计算外, 在电力系统运行的监控方面, 实时数据的在线潮流计算已经进入实用阶段。

2 降低线损的必要性

线损是衡量电力企业竞争水平的一项指标, 也是一项重要的经济技术指标。它反映了电力企业生产技术水平, 电力电网系统的设计水平, 规划水平和经营、管理水平。降低线损有利于提高电力企业的供电效率, 能够优化电力企业的安全管理, 提高整个电网的安全运行能力。因此, 无论是对国家, 还是对电力企业而言, 降低电网线路损耗具有非常重要的意义。目前, 我国仍处于发展阶段, 能源储备依然紧缺, 降低线路损耗符合我国节能减排的国情。电网系统降低线损已经成为了节约能源的一项有效措施。

3 潮流计算的主要方法

潮流计算的主要方法是, 先将电网系统中各段母线的负荷曲线换算成以平均功率为基准的负荷系数, 形成一个负荷系数表, 将计算时间段内的电量数据换算成平均功率后乘上相应的负荷系数, 可以得到24 h节点负荷, 再进行24 h的潮流计算, 将所有小时的线损值相加得到标准日的线损值, 之后乘上计算时间段, 就能得到计算时间段电网系统的线损值。

由此可得, 第n节点、第k小时有功负荷系数为:

式 (1) (2) 中:Pn, k为第n节点、第k小时的有功功率;Anp为第n节点标准日的有功电量;Pav、n为第n节点标准日的有功功率。

相应的无功负荷系数为:

式 (3) (4) 中:Qn, k为第n节点、第k小时的无功功率;Anp为第n节点标准日的无功电量;Qav、n为第n节点标准日的平均无功功率。

PV节点的无功负荷系数能够形成相对应的电压曲线, 根据此曲线, 使用者只要输入每个节点计算时段的日供电量, 即可得到24 h的负荷数据和发电数据, 即:

由式 (5) (6) 可以得到每小时的负荷数据、发电数据和网络的拓扑结构。通过计算潮流, 能够得到每小时的线损量, 则标准日有功损耗的电量为:

式 (7) 中:为标准日每小时消耗的有功损耗。

至此, 可以得到计算时段内的线损为:

式 (8) 中:T为计算时段的全部天数。

文中的计算模型均取计算时段中的一日为标准日, 然而在T时段内, 电力系统的发电功率、负荷功率和电网网络拓扑结构会发生较大的改变, 如果只选用其中一种运行模式, 必定会造成较大的计算误差。另外, 采用这种方式得到的平均功率与实际运行方式下的功率相差也非常大, 这也是导致普遍的潮流计算不易收敛的重要原因。

以笔者所在电网系统的实际运行情况为例, 海南西部电网系统一年内采用好几种主要的运行方式, 如果在一年的时间段内仅仅采取一种运行方式计算海南电网的总体线损, 必然会造成较大的误差。这一点也在实际的理论计算中被证明。但是, 并不是计算时段内每一天的运行方式都有很大的差异。在计算时间段内, 总有少数几天的负荷、系统网络拓扑结构基本相同 (比如, 在海南西部电网运行的7 d中, 5 d (工作日) 可以归为同一类运行模式, 另外2 d (休息日) 可以归为另一类运行模式) 。因此, 可以将计算时段内电网系统的运行方式划分为几大类运行模式, 分别计算这几类运行模式所对应的线损, 然后分别乘以各个运行模式所运行的天数, 将它们全部相加即可得到总的线损数据, 即:

由此可以得到更准确、更接近实际情况的电网系统总的线损数据。

4 结论与展望

由文中所述的潮流计算模型可知: (1) 线损计算模型更贴合实际情况; (2) 计算方法的适应性好; (3) 可以更准确地知晓整个电网系统的线损情况, 并作出相应的方式安排, 降低线损, 提高电力企业的供电效率, 加强整个电网的安全运行能力。

摘要：潮流计算是电力分析系统中最基本的计算之一。随着计算机技术的不断发展, 潮流计算技术也在不断进步。简要论述了电网潮流计算与电网线损的关系, 确认了潮流计算的必要性, 明确了其在实际工作中的重要意义。

关键词：电力系统,潮流计算,电网线损,计算机技术

参考文献

[1]董峰.电网理论线损计算与无功优化规划的研究[D].南京:河海大学, 1999.

[2]张伯明, 陈寿孙.高等电力网络分析[M].北京:清华大学出版社, 1996.

低压台区线损的理论计算第2篇

http:// 2007年7月4日10:41 来源：

浙江富阳供电局赵宗罗赵志明

线损率是供电企业的一项重要经济技术指标，同时也是表征电力系统规划设计水平、生产技术水平和经营管理水平的一项综合性技术指标。所以，线损管理工作一直以来都是供电企业管理工作的重点内容。而随着农电一体化管理工作的全面开展，供电局如何有效的降低农村低压线损，为供电企业创造效益成为当前线损管理工作面临的一个新课题。

对农村配变台区进行理论线损计算，准确的掌握目前农村低压线损率的状况，对开展好今后的线损管理工作有着重要的意义：一方面可以了解和掌握目前农网改造后农村低压线损率的整体水平以及线损的构成；另一方面有利于在今后的线损管理工作中更加科学合理的制订、下达目标计划到各个台区，并为线损分析、考核提供依据，为降损工作提供管理的主攻方向，有针对性的制订降损措施，实现线损精细化管理的要求。理论线损计算应用介绍

1.1 选取计算软件

目前用于线损计算的软件有很多，但由于低压线损的影响因素很多，如负荷形状系数、三相不平衡、表计损耗等等，很多公司开发的计算软件并不完善，所以要开展好低压台区的理论线损计算，关键要选一套科学合理的软件。通过从“计算方法、界面操作性及计算结果”等方面进行比较分析后，最终选定用郑州大方软件公司开发的线损计算软件进行试用。

1.2 计算所需资料

依据软件的计算要求，本次理论线损计算要提供如下资料：①低压线路结构图；②线路参数（相数、长度及型号）；③用户个数、电量及表计类型（电子表或机械表）；④月有功供电量、日有功供电量；⑤K系数（可手工输入或计算求得）、月用电时间、功率因数以及电压。

1.3 计算结果分析

对有关基础资料的收集整理后，富阳供电局对12个农村配变台区进行了线损理论计算，计算结果见表1。

表1的计算结果是默认K系数统一为1.3的情况下得出的，另外，功率因数默认为0.85，月用电时间为650 h。K系数亦称为负荷形状系数，是均方根电流与平均电流的比值，K系数与负荷率密切相关，负荷率越高，K值越小，负荷率越低，K值越大。由于本次理论线损计算所选择的台区缺少齐全的实测数据，考虑到相互间的对比分析，故各台区选取统一的K系数值，且假定为1.3。功率因数也是根据经验取值，从富阳供电局负荷实测的一些记录显示，实测的绝大部分台区功率因数基本上在0.80至0.85之间，本次计算取值取0.85。

月用电时间以每天24 h计，一个月按30日计算则有720 h，但由于农村低压用户大部分为居民用户，时段性用电设备较多，特别是农用供电线路，季节性用电更明显，这使得月用电时间要小于720 h。根据低压用户的结构情况，一般都在600～700 h左右，本次计算选择650 h。

从上面的计算结果看，12个台区合计理论低压线损率为6.34%，其中表计损耗918 kWh，占总损耗的14.41%。对于其中用电量较小的台区，表计损耗所占比率较大，如树石村表损占95%、烈坞村表损占比96.5%（表损所占比率特别大的情况主要存在于用电量小，而用户个数却不少，而且有三相机械表计存在的情况）。而对于电量较大的台区，表计损耗的所占比率就要小得多，如横槎村表损占比1.6%（表损所占比率特别小的情况主要存在于用电量很大，但用户个数不多，用电较为集中，又无机械表计的情况）。

在以上12个配变台区中，通过线损率的值可以发现，线损率小于3%的有2台，没有线损率大于11%的台区，线损率介于4%与9%之间的台区有8台，所占比率达到了66.67%。由此可见，大部分台区的低压线损率基本处在4%～9%之间。对于电量较小（表损所占比率较大）的配变台区，由于其损耗大部分为表计损耗，变动损耗部分所占比率较小，所以一些运行参数的变化对线损率的计算结果影响其实并不大，而对于电量大（表损所占比率较小）的台区，运行参数的变化对计算结果还是有较大影响的。为此，富阳供电局对烈坞村（表损所占比率为96.51%）和东坞村（表损所占比率为22.08%）进行了对比分析：当月用电时间由650 h变720 h，或功率因数由0.85变0.8，或K系数由1.3变1.5等，烈坞村的计算结果变化不到0.1个百分点。而对于东坞村，当功率因数由0.85调整为0.80的时候，线损率变动了0.49个百分点,影响程度要大得多。

同时，为了进一步了解K系数变化对低压线损率波动的影响情况，还对12个台区在K系数分别为小于1.3（取1.2）和大于1.3（取1.5）的情况下进行了计算，计算结果见表

2、表3：

从表中的计算结果可以很明显的看出，电量越大（表损所占比率越小，变动损耗大）的台区，K系数的变化对线损率计算结果影响越大，如横槎村在K系数为1.5时的计算值要比1.3的计算值大2.91个百分点；而电量越小（表损所占比率大，变动损耗小）的台区，K系数变化对线损率计算结果影响就越小，如树石村在K系数为1.5时的计算结果要比1.3的计算结果仅大0.04个百分点。很显然，K系数变化对台区低压线损的影响还受台区低压线损结构情况而定。

另外，由于计算程序无法考虑三相不平衡、线路老化及其他管理因素造成的损失，理论计算结果一般情况下比实际的要小。考虑了这些因素以及运行参数引起的计算误差，所以在确定考核指标的时候可以结合计算结果波动两个百分点。应用效果分析

2.1有利于促进低压线损的精细化管理

（1）通过台区理论线损计算及数据对比分析，可以更准确地对不同台区下达线损率指标计划，做到按台区责任人、台区目标进行考核，使考核工作进一步得到细化。

（2）由于了解了台区线损构成以及运行参数变化对台区线损率的影响，使供电企业对高线损的台区能更准确的找出问题的关键，并采取针对性的降损措施，避免了线损原因分析及措施实施的盲目性。

（3）通过理论线损计算可以基本掌握各个台区正常线损率的取值范围，知道哪些台区是正常的，而哪些台区则是有问题的，从而进一步明确管理的重点。

2.2 有利于提高管理水平

线损计算第3篇

关键词：配网;理论线损;计算方法;降损措施

随着当前社会经济高速发展，城市电网发展很快，社会用电量急剧攀升，供电量增加的同时线损问题日渐突出，线损指标已成为关系供电企业的经济效益的一个重要因素。线损率是电力企业的一项重要综合性经济技术指标，反映了一个电网规划设计、生产技术和运营管理水平。电能从发电厂输送到用户的过程中产生的电能损耗，可以根据输、变、配电设备的参数、负荷特性和电网当时的运行方式及潮流分布用理论计算方法求得，通常称为理论线损。在开展降损活动中，要以理论线损为指引，有针对性地开展工作，不断地改进技术完善管理。

1.配网理论线损计算方法分析

1.1电力网线损理论计算概述

线损计算需在确定计算日期、各级电网计算范围和收集输、变、配电设备物理参数的基础之上对电网负荷情况及其运行方式进行准确记录。为确保线损率理论计算的准确性，按照《电力网电能损耗计算导则（试行）》（DL686-1999T）规定，通常使用潮流法对35kV及以上电网线损率进行理论计算，10kV和380V理论线损率则分别采用等值电阻法、台区损耗率法进行计算。有组织、有计划开展线损理论计算和分析，是搞好降损节电的一项基础工作，它有利于提高线损管理水平，有利于加快网络建设，有利于加强电网经济运行。因此，开展线损理论计算是实现电网安全、经济、多供、少损的重要措施。

1.2配网理论线损计算方法

（1）等值电阻预测法。整个10kV配电网的总均方根电流流过等值电阻所产生的损耗等于10kV配电网内全部配线可变损耗和全部配变的负载损耗的总和。预测方法适用于已知 10kV 配电网拓扑结构、配线和配变参数，配线首端抄见有功和无功电量、最大和最小负荷电流及额定电压。

（2）潮流算法。针对10kV配电网的单电源辐射状结构特点，利用前推回代潮流计算方法，直接求解配電网的电能损耗。算法适用于已知10kV配电网拓扑结构、配线和配变参数，配线各节点负荷有功和无功抄见电量及负荷曲线等。潮流算法不仅数据采集困难，而且还有可能导致计算不收敛问题，一般在规划设计方面或对线损分析时使用，在实际线损计算中很少使用。

（3）基于实测线损的台区损失率法。将0.4kV低压网负荷性质分为城区网、郊区网及农村网，再将每种性质的低压网按负荷类型分为重负荷、中负荷、轻负荷三类。对每个负荷类型，分别抽取若干个典型台区，即供电负荷正常、计量齐全、电能表运行正常、无窃电现象的数个台区，对其在计算时段内的线损进行实测，从而获得这些台区的单位配变容量的电能损耗值（MWh/MW）。再将这些值分别应用于具有相同负荷性质和相同负荷类型的其它台区，分别计算其电能损耗。最后对三种负荷性质低压网的电能损耗进行求和，得到全部低压网的电能损耗。

2.理论线损在线损指标分解中的应用

在开展理论线损计算时，一般情况下可得到不同地区、不同电压等级分层、不同电压等级单条线路的理论线损值。

2.1当实际线损值远高于理论线损值时，管理不到位产生的线损较多，主要是供用电过程中跑冒滴漏等造成的损失，此时应将降损工作重心放在管理降损上，不宜盲目进行电网降损改造投资。降低管理线损的主要措施分为两类，一类是属于经营管理的降损措施，另一类是属于健全组织、加强各方面管理工作的措施。

2.2当实际线损值接近或低于（误差引起）理论线损值时，线损基本是现状电网电能损失的客观真是反映，此时应将降损重心放在技术降损上，应高度关注理论计算中电能损失在电网中分布规律，有针对性地开展技术降损，有效压降理论线损值。降低理论线损的主要措施分为两大类，一类是需要一定的投资，对电网的某些部分进行改造，采取这类措施的主要目的是为了加强电网网架，提高电网的输变配电容量和改善供电质量，同时也降低了损耗，这类措施要根据技术经济分析和比较来论证其实施的合理性。另一类措施不需要投资，只要求改进电网的调度运行管理，即可达到降低损耗的目的。对于理论线损高的突出电网问题，在降损效益论证的基础上，用专项投资逐步加以解决。对于全网结构优化的降损问题，在电网规划中应充分考虑，融入到具体建设、改造项目当中，并持续坚持，以寻求长远效益。

3.配网降损措施分析

3.1有效的提高功率因数

变电器在运行的过程中会消耗一定的无功功率，无功损耗引起的线损有时会很严重，因此，要做好供电企业配电网降低线损，必须要考虑配网变压器的降损。主要是按照电源、电网、用户补偿相结合的原则合理布局和配置无功补偿设备，实现无功分层分区平衡。加强无功补偿装置的运行维护，提高装置利用率。根据配电网的实际运行情况进行分析，选取容量恰当的变压器，一般情况下负荷率选取在60%至 80%较为合适，这样更能发挥出变压器的最佳效率，降低线损率，从而有效的降低配电网线损率。

3.2对配电网进行改造

在电网负荷功率不变前提下，负荷耗损会电压的升高而降低。因此改造电网是首要措施之一。具体方法有：分流负荷就是充分利用电站留下来的间隔，损耗比较大负荷高。建立崭新的供电线路合理的规划、优化网络。消除近电远供应，缩短供电范围，降低能耗，将线损降到最低处。采用节能型变压器解决问题;针对不少地区用老式变压器的不能更换新式变压器的问题，需要更换新的节能变压器，以平衡线路功率，以此来达到减少损耗的目的

3.3 应加强对线损的管理

供电企业配电网在运行的过程中，线损将会对供电企业造成极大的经济影响，因此，应做好降低配电网线损的工作，除了上述几方面可以实现降低配电网线损的措施之外，更重要的是要加强配电网线损的管理。

（1）加强计量装置运行管理，在电能计量装置采购、校验等源头做好把关，确保进入电网运行的计量设备合格，做好电能表、互感器的周期检验、周期轮换，及时处理计量装置故障，加强电量差错的计算和退补，确保电能计量的稳定、可靠;

（2）严格落实抄核收管理，规范电费抄核收作业。统一合理安排抄表例日，尽量缩短每月供、售电量抄表时间差，减少抄表不同期导致的线损率波动。确保电量数据完整和正确抄录，避免出现估抄、漏抄、错抄的现象.

（3）加强用电检查的管理，及时发现和查出用户窃电行为，特别是对私接路灯、破坏计量等行为严肃打击，确保线损预测的准确性。

4.结语

综上所述，配电网线损的计算方法很多，针对不同的电压等级、线路和台区，采取最有效的计算方法，将能够有效分析出配电网线损的情况，计算得到的理论线损又可以为实际线损管理提供参考指标，为线损管理提供目标依据。供电企业可以根据实际线损与理论线损的偏差，具体分析线损差异的原因，采取针对性的降损措施，通过采取优化配网结构、技术降损和加强线损管理等手段，从而有效的提高配电网运行的效率，确保供电企业的经济效益，全面的促进供电企业的良好发展。

参考文献：

[1]宋奕冰，娄北.基于新的数据处理方式的理论线损计算[J].电力自动化设备，2011（05）.

[2]李华茂.综述电网线损原因及降损管理方法[J].城市建设理论研究（电子版），2012（23）.

[3]张步涵，李可文，沙立华，等.基于树状网络潮流的供电线路电能损耗计算[J].华中理工大学学报，2013（02）

用户专线线损计算方法的改进第4篇

在电力系统中, 计算线损的方法有很多, 有均方根电流法、最大负荷损耗时间法、等效功率法等。但对于电力用户专线线损的计算, 目前却五花八门, 标准不一。

目前在用户专线线损计算中, 主要存在以下问题: (1) 线损计算方法不一。有些采用公式法, 有些采用估算法, 有些甚至直接确定一个线损值, 而这个值往往与实际线损率相差较大。 (2) 线损计算参数取用不一。由于原始计算参数取法不一, 即便使用同一套公式计算, 所得到的结果也差别很大。 (3) 用户对线损计算缺乏知情权。用户在线损计算中, 缺乏一定的知情权。

2 线损计算相关公式推荐

笔者根据线损的基本原理, 结合电工学, 提出如下计算公式, 供实际工作中借鉴采用。

2.1 线损计算公式

根据电工原理, 当负荷电流通过线路时, 在线路电阻上会产生功率损耗。对于三相电力线路而言, 线损计算公式为:

公式 (1) 中, ΔP为损失功率, W;I取平均电流, A;R为线路电阻, Ω。

2.2 线损率计算公式

为计算用户线损电量, 引入线损率的概念。线损率计算公式为:

公式 (2) 中:K代表线损率, %;cosф代表功率因数, 一般为0.9。

2.3 电阻计算公式

导线电阻与导线型号及长度有关, 电阻计算公式为:

公式 (3) 中, ρ代表导线电阻率, 采用20℃时的导线单位长度电阻值, Ω/km;A, 代表导线截面, mm2;L代表导线长度, km。

2.4 损耗电量计算公式

由用户侧计量装置所记录的电量, 可以计算出用户实际的损耗电量, 公式为:

公式 (4) 中, W为用户实用电量, k Wh。

3 影响线损计算准确性的主要因素

(1) 电流为线路首端总电流, 可取平均电流和均方根电流。考虑采用均方根电流计算量大, 公式 (2) 中, 电流取用的是平均电流。准确计算时, 需要用修正系数K (亦称负荷曲线形状系数) 进行修正。K根据负荷曲线、平均负荷率及最小负荷率确定。K随电流变化而变化, 电流变化越大, K越大;反之就小。

(2) 导线电阻R不是恒定的, 在电源频率一定的情况下, 其阻值随导线温度的变化而变化。公式 (3) 中的ρ值, 根据有关的技术手册中给出的是20℃时的导线单位长度电阻值。但实际运行的电力线路周围的环境温度是变化的, 负载电流通过时使导线温度升高, 所以导线中的实际电阻值是随环境、温度和负荷电流的变化而变化。对于电缆线路, 除按计算一般线路的方法计算线芯中的电能损耗外, 还应考虑绝缘介质中的电能损耗。

4 实际计算还须注意的问题

由于实际运行环境千变万化, 不管线损如何精确计算, 与实际损耗还是有差距的。而专线用户由于所计算的电量直接影响用户的电费开支, 因此在实际操作中还需注意如下方面:

(1) 采用科学的计算公式与合理的参数取值。对影响计算的重要参数, 如线路的长度与截面, 这些数据必须确保准确无误, 并得到供用双方的确认。

(2) 由于用户计费周期一般为1个月, 而公式 (2) 中用到的平均电流又与用户月电量有关。这涉及到大量的计算工作, 而且线损率将每月发生变化。供电企业必须开发与之相适应的软件, 方能实施。

(3) 要保证用户的知情权。对线损计算方法或确定的线损值, 在双方签订的供用电合同中进行明确。当影响计算的参数出现变化时, 应及时调整线损率。

配电网理论线损计算方法综述第5篇

供电企业将元件在电能传送过程中产生的不可避免的电量损耗称为技术线损或自然损耗,理论线损计算就是对技术线损进行核算的过程。根据实际电网参数和运行数据计算得到的理论线损电量、理论线损率、最佳理论线损率和经济负荷电流是配电网运行中重要的综合性技术经济指标,反映了电力网规划与生产运行水平。通过开展线损理论计算,理解和掌握电网中每个元件实际有功和无功损失,能科学、准确地找出电网中存在的问题,从而有针对性地采取有效措施将线损降到合理的范围。

相对于单个元件的电能损耗计算,配电网的结构复杂、节点支路多、数据收集难,因此其理论线损计算一般采用简化的近似算法。传统理论线损计算方法基于电工学的功率及电量计算公式,可归类为电流法,其区别主要在于电流、等值电阻及等效运行时间取值的处理方式。但由于实际配网负载波动、电网结构和参数特征的多样性,使得各种方法都存在误差和适应性难的问题。为此,应用数理统计、区间数学、人工智能和模糊数学等计算工具,提出了新型配电网理论线损计算方法以降低配网结构及运行参数的随机性和模糊性对计算结果的影响。

本文对各种配电网理论线损计算方法进行了分析、比较和归类,阐述了各种方法基本原理、应用场合、所需数据及其在应用过程中的局限性。

1 电流法

因为配电网设备及线路多、负荷随机性变化大,所以不能使用单一元件和恒定电流条件下的损耗计算方法。电流法引入线路等值电阻和线路电流,按照电能损耗基本公式来进行线损计算。等值电阻根据既定电网结构、参数及接线图获得;电流取值则可直接来自电流表或间接来自电能表。

1.1 最大负荷损耗时间法

最大负荷损耗时间法又称最大负荷电流法,是通过计算时间段内的最大负荷电流在τ时段内所产生的电能损耗来等价计算实际负荷在计算时间段内所消耗的总电能。其计算式为:

此方法需获取各元件的最大负荷电流Imax、元件等值电阻Rd,Σ、最大负荷利用时间Tzd和功率因数cosφ。最大负荷电流取自电流表,其精度较低;最大负荷损耗时间τ=f(Tzd,cosφ),因函数曲线是根据本地区的负荷情况运用数理统计方法获得的,故其准确度不高,易受运行方式变化影响。因此,这种算法一般用于电网规划的线损测算。

1.2 损失因数法

损失因数法是利用日负荷曲线的最大值与均方根值之间的等效关系(即损失因数)进行线损计算的方法。其计算式为:

式中,Izd为最大电流;F为负荷损失因数。负荷损失因数F因配电网结构、损失种类、负荷分布及负荷曲线形状不同而异,特别是与负荷率f密切相关。由于最大负荷电流取自电流表,而损失因数F是由负荷率f通过统计得到的,其精度不高,因此这种算法只适用于电网规划的线损测算和35kV及以上电压等级电网(如城市电网)的线损计算。

1.3 代表日均方根电流法

代表日均方根电流法又称均方根电流法,其物理概念是线路中流过的均方根电流所产生的电能损耗相当于实际负荷在同一时期内所消耗的电能。其计算式为:

式中,Ijf为代表日均方根电流,需采集的负荷点24h电流可利用精度较高的电度表实测数据计算得到。但是,配电网中支线或干线的均方根电流通常只能近似根据各负荷点均方根电流代数相加减得到,未考虑负荷曲线形状差异和功率因数不同的影响,甚至各个负荷点的均方根电流也只能按变压器额定容量的比例关系分配得到;另外,代表日的选取受主观因素影响,存在人为误差。因此,这种算法主要应用于负荷特性相近且功率因数相近的电网,虽然需统计的数据量大,但准确性高。

1.4 电量法

电量法取值、计算最简单。线路总损耗电量为:

线路的可变损耗电量为:

式中,APg、AQg为平均有功和无功供电量;K为负荷曲线特征系数。

线路固定损耗电量为:

式中,Δp0,i为变压器固定损耗。

由于线路有功和无功供电量来自电能表,其精度高,因此,这种算法简单易行、准确度高,常用于农村电网理论线损计算。

1.5 负荷曲线特征系数法

负荷曲线特征系数法又称平均电流法,是利用均方根电流与平均电流的等效关系来进行电能损耗计算。其电流取值方法有两种:

(1)线路首端平均负荷电流取自电流表,则:

式中,平均电流;Apg为实际有功供电量;Arj为多个代表日的平均每天有功供电量;Nt为线路某月实际投运天数。

(2)线路首端平均负荷电流取自电能表,则:

前者,线损计算与均方根电流法特点及精度相同;后者,线损计算与电量法特点和精度相似。

1.6 等值电阻法

等值电阻法是在均方根电流法的基础上发展而来的。其计算式为:

式中,RDZL为等值电阻,可用电量法或容量法求取。

这种算法克服了均方根电流法无实测负荷数据计算的缺点,以等值电阻代替配电线路的电阻,只需知道线路首端电流即可进行计算,能更好地适应10/6kV电网的结构及数据采集特点,准确度高。

1.7 电压损失法

电压损失法也称比例系数法,是利用功率损耗与电压损耗百分数之间的关系来粗略计算低压配电网线损。其优点是计算所需数据少,简单;缺点是假设计算条件为负荷集中在末端,负荷曲线都相同,计算精度低,只适用于低压网粗略估算。

(1)已知线路首、末端电压,首端电流,功率因数时,。

(2)已知线路首、末端电压,首端有功、无功电度时,ΔA=ΔA%EP。

其中ΔA%为线损率,则计算式为:

式中,ΔUzd%为最大负荷时的电压损失率。

1.8 改进潮流算法

随着配电网结构的复杂化,改进潮流算法在最初潮流算法的基础上,分别从减少初值和R/X的影响、提高收敛性方面加以改进,以适用于配网的线损计算,有前推回代算法(支路类法)、ZBus和YBus法(母线类法)以及改进的牛顿-拉夫逊算法(牛顿类法)。

这种计算法适用于配电网数据较全的区域,如果得到配电网馈线出口和各负荷点24h的数据且准确的情况下采用此方法是最精确的。有学者提出利用节点等效功率的数理统计方法,即将各负荷节点的有功功率P(t)、无功功率Q(t)当随机变量来处理,根据实测的有功电量AP、无功电量AQ或负荷曲线来计算等效均方根功率、,再采用改进潮流算法计算线损。这种方法要求的数据量少,且来自电能表,误差集中在经验公式的选取上,精度高,适用于高压配电网全网的线损计算。

2 理论线损计算新方法

近年来,随着数学统计理论的发展,计算机技术及人工智能技术在电力行业的应用,针对以上各算法的的特点,提出了理论线损计算的新思想。

2.1 基于区间数学的线损理论计算

传统理论线损计算方法对负荷曲线特征系数的准确度过分依赖,从而导致精度不高,而实际上负荷曲线是在一个包含代表日负荷曲线的有一定宽度的带状区域内变动。由此提出采用区间数学来求取形状系数的区间值,以提高传统线损计算方法准确性的方法。处理方法如下:

(1)求取K的最大值K。

式中,Iii为形成变化最剧烈的持续负荷曲线时选取的第i时段负荷电流值,取值来自两时间段的电流最大值和最小值。

(2)求取K的最小值K。

式中,Iii为形成变化最为平缓的持续负荷曲线时选取的第i时段的负荷电流值。

由此得到特征系数的区间值为,然后根据传统方法中的平均电流法、电量法等计算线损。

区间算法在处理包含在某给定区间范围内的原始数据时非常有效,既不增加原始数据采集,又对配电网各节点负荷曲线进行分类分析,可获得各节点带状负荷曲线的形状系数,使配电网的理论线损计算更为精确。

2.2 回归分析法

回归分析法是利用回归方程来模拟配电网系统中的特征参数与线损之间的关系:首先以有代表性的配电线路的线损值和特征参数值(如配电网的月有功、无功供电量)为样本,根据计算机潮流计算结果建立数学模型,求得回归方程;然后利用回归方程对未计算和已计算线损的线路在运行参数发生变化时的线损进行快速计算、分析和预测。回归分析的因变量是计算时段内的线损值(或线损率);主要自变量是所计算电网的结构参数和运行参数。回归分析法可为每种典型运行方式建立一个对应的回归方程,以快速计算线损。以一固定网络(结构参数不变)为例,设回归模型为:

式中,为线损,i=1,2,,N,N种典型运行方式;PDΣ为负荷;a、b、c为回归系数。根据误差最小原则,列方程求出a、b、c,以此可建立回归方程。实际上,变压器容量、线路长度、平均运行电压等都会影响线损计算。

回归分析法需采集N种运行方式下的自变量值和线损值,特点是能够利用尽可能少的原始数据使线损的计算达到一定准确度,并可清楚地指出降损方向,即在条件许可时应使线路中系数为负的变量数值增大,系数为正的变量数值变小。此方法的误差主要与自变量选取和回归模型有关:自变量太少、考虑影响因素不全可能导致线损计算不准确;自变量太多,一些作用很小的变量会带来更差的效果。此外,理论上每条线路都应对应一个回归方程,但考虑现实的不可行性,往往一类线路划为同一个方程,而这会带来误差,同时回归模型是由经验得到的,所以回归分析法误差波动大。

2.3 基于ANN的线损理论计算

人工神经网络由大量模拟人脑的神经元互连以组成非线性、自适应处理的网络模型,每个神经元接收到输入信号后,根据权值在神经元之间传递并最终输出目标信号;然后将神经网络输出值与实际值之间的误差再反传回神经网络,对权值进行重新分配和调整,使神经网络的输出值与样本实际目标值之间的误差逐步缩小并最终收敛至目标值。

通过大量样本对人工神经网络反复进行学习训练后,人工神经网络具有强大的模式识别能力。根据人工神经网络的这一功能,建立一个配电网的人工神经网络模型。选定配网的月有功、无功电量,配电变压器容量及线路长度4个特征参数作为神经网络模型的输入,输出为月总线损;再提供足够的样本对模型进行训练后就可在参数与线损间建立准确的映射关系,从而得到一个高精度的配电网线损计算系统。

配电网中各线路的结构及运行参数存在差异,所以为了减小误差,可根据用电性质、线路的结构参数或运行参数来分类以建立不同的人工神经网络模型。

这种算法不需考虑电网的复杂结构,精度高,是理论线损计算方法的新研究领域。基于人工神经网络的配电网理论计算目前有BP模型算法、RBF网络算法等。

2.3.1 BP模型算法

BP(Back Propagation)网络是一种按误差反传算法训练的多层前馈网络,是目前应用最广的神经网络模型之一。其结构清晰、适应性较强,具有很强的非线性映射能力,可以逼近任意连续函数。BP神经网络模型拓扑结构如图1所示。

但是,BP神经网络收敛速度慢,而且不能保证收敛到全局最优,因此提出先对多而分散的样本数据进行处理,再针对每组样本训练相应的BP网络,以节约总的训练时间。此外,BP网络结构(包括隐含层结构、神经元之间的互联方式及传递函数)和学习参数(学习速率、动量因子等)的选取缺乏理论指导,因而提出BP与GA或PSO相结合的算法用于BP网络的结构及参数的自动选择和优化。

2.3.2 RBF网络法

径向基函数(RBF)网络是一种具有较强输入、输出映射功能的前馈网络,源于高维空间的多变量函数的插值理论,具有较强的学习能力和非线性处理能力。理论上BF网络可以逼近任意函数,而且一个RBF网络模型能够对配电线路的线损与特征参数样本数据进行分群和映射它们之间非线性关系。

RBF网络的学习时间小于其它常用网络学习算法的训练和执行时间。但是基函数中心的选取不当易使构造出来的RBF网络性能不好,且通常的选取法(从小到大逐步增加聚类数,对每种模式类都进行迭代)增加了训练时间,降低了应用RBF网络的优势。

2.4 基于模糊识别技术的线损理论计算

配电网结构复杂,所以线损分析工作也较复杂。其工作可分为数据检测、特征提取、状态识别、决策。模糊识别技术就是用在对电网模型参数的状态识别上,使计算结果偏差更小,更接近于实际线损率。其实现方法是采用模糊理论中的模型识别原理对支路电流的分配进行修正,即通过支路源头的电流和变压器的负荷率来判断配电变压器是否使用。其关键是找到根据“正常”和“偏低”两类标准建立的隶属函数,然后根据最大隶属原则来判定对象属于哪一类模型。

工程计算时,应先根据实际情况分别为线路及变压器选取正确的2个隶属函数,然后通过模糊识别方法估计线路或线路上变压器的运行状态。这种算法可提高线损理论计算的准确度;但对支路电流及配电变压器负荷率进行模型判别时,隶属函数的选择较为困难,在实际应用中需要进一步深入研究。

3 结束语

传统配电网理论线损计算主要是依靠配电网结构参数和历史运行数据进行。其优点是计算方法简单,需要的数据少,计算结果基本能满足实际工作需要;缺点是各种方法计算结果准确度都取决于原始数据收集是否齐全和准确,若条件与实际情况不符,则会影响计算结果的准确性,降低计算精度。而配电网理论线损计算新方法,除基于区间算法只是对传统方法数据获取的改进外,人工神经网络(ANN)算法、模糊识别算法等能在一定程度上容忍原始数据的缺失与误差,因而算法适应性强、计算精度高;但这类计算方法处于理论探索阶段,与实际应用还有一定的差距。

浅谈县供电企业线损计算步骤第6篇

1 由主网线损专职收集各变电站电能量平衡表

首先由主网线损专职人员设计好各变电站平衡表格式, 发送至各变电站, 然后每月由主网线损专职人员在固定抄表日通知各变电站发送月电能量平衡表, 并整理保存。

2 由主网线损专职进行变电站电能量平衡分析

第一步:新建一个Excel文档, 如命名为年月平衡表。将各变电站发送的平衡表复制粘贴到同一个Excel文档中, 一座变电站一张Excel工作表, 下月平衡表可复制上月平衡表再输入本月数据 (如可将2010年12月平衡表另存为2011年1月平衡表, 然后用本月各变电站平衡表覆盖原有数据) 。为了工作更顺利, 采用先易后难法, 先查上月平衡表, 上月电能量平衡率合格的及本月变电站发送电能量平衡表平衡率合格的变电站先输入, 上月电能量平衡率异常的后输入, 以提高工作效率。在输入过程中每更新一座变电站记录, 正常的打“√”, 异常的注明现象及原因, 以便下月分析时参考。

第二步:进行各变电站电能量平衡分析。首先看其发送的平衡表平衡率是否合格, 若合格则随机抽查几条馈线电能表底数是否与上月平衡表读数相符, 以确认数据是否连续。当平衡率绝对值大于2%时, 须核对每条馈线电能表底数是否与上月平衡表读数相符。确认电能表底数无误, 再将平衡表本月电能量与正常月份比较, 对比各馈线电能量、功率因数, 查出异常馈线, 初步判断异常原因, 通知计量管理室, 由计量管理室查找核实异常原因及对电能量进行准确更正, 并将更正电能量抄送营销配网线损专职, 用于线损计算。

3 由主网线损专职利用平衡表各馈线电能量计算线损率

第一步:在平衡表中插入一张输电线路统计线损工作表, 先设计好各条110, 35 k V联络线计算公式, 然后将各变电站平衡表中各条110, 35 kV联络线两侧电能量链接到设计好的输电线路统计线损工作表中, 自动生成线损率。判断各联络线线损率是否正常, 若线损率异常, 应通过电能量对比分析等方法初步判断异常原因, 并通知计量管理室查找核实。

第二步:在平衡表中插入一张专线用户当月电费结算电能量工作表, 从电力营销业务应用系统中查询110, 35, 10 kV专线用户当月电费结算电能量, 录入专线用户当月电费结算电能量工作表中, 然后将各专线用户当月电费结算电能量链接到设计好的输电线路统计线损工作表中, 自动生成线损率。最后判断各专线线损率是否正常, 若线损率异常应初步判断异常原因, 并通知计量管理室查找核实异常原因及对电能量进行准确更正, 将更正电能量抄送营销部门进行电费结算。

4 由主网线损专职利用平衡表收集10 kV配网线损考核关口表计电能量

在平衡表中插入一张线损考核关口表计工作表, 然后将各变电站平衡表中各条10 kV考核线路电能量链接到设计好的线损考核关口表计工作表中, 自动生成考核关口表计电能量。由主网线损专职每月将已做好的平衡表送到营销配网线损专职处, 以便营销配网线损专职集中查找10 kV配网线损考核电能量。

5 由营销配网线损专职收集各供电所线损报表并计算

第一步:进行供电所线损报表供电能量核对。核对各供电所线损报表中考核关口表计电能量是否与变电站电能量平衡中该关口表计电能量相同, 若有不同, 取用平衡表中电能量计算;核对各供电所线损报表中小水电电能量是否与电费结算中心结算电能量相同, 若有不同, 取用电费结算中心结算电能量计算。

第二步:供电所线损报表售电能量核对。核对各供电所线损报表中总售电能量是否与电费结算中心结算电费收入电能量相同, 若有不同, 向供电所询问不同的原因, 再根据实际情况选取考核电能量。对于解释不清的, 取用电费结算中心结算电能量进行计算。

第三步:电能量核对清楚后, 输入线损计算表中, 计算并生成线损考核奖罚表。

第四步:各供电所线损计算表、奖罚表送部门主任及分管领导审核, 最后送总经理审批后兑现奖罚。

浅谈线损理论计算的准备工作第7篇

线损理论计算工作是线损管理工作中的一项重要内容。通过开展线损理论计算，能够科学、准确地找出电网中存在的问题，针对性地采取有效措施，将线损降低到比较合理的范围内，这对提高供电企业的生产技术和经营管理水平有着重要的意义。而线损理论计算的前期准备工作则对最终的计算效果起着至关重要的作用，直接影响理论计算的成效。

2．线损理论计算的含义和作用

2.1 线损理论计算的含义

线损理论计算是指从事线损管理的工作人员，根据电网的结构参数和运行参数，运用电工原理和电学中的理论，将电网元件中的理论线损电量及其所占比例、电网的理论线损率、最佳理论线损率和经济负荷电流等数值计算出来，并进行定性和定量分析。

2.2 线损理论计算的作用

线损理论计算具有指导降损节能，促进线损管理科学化、精细化的作用。它具体可分为：

⑴、根据理论线损率与实际线损率的比较，分析出企业线损管理水平的高低，以及统计线损率的准确性。

⑵、将最佳线损率与理论线损率比较，可以分析出电网的运行是否经济，电网的结构和布局是否合理。

⑶、通过计算各种线损电量所占比重，可以为线损分析提供可靠的依据，查找电网的薄弱环节，确定降损的主攻方向，从而采取针对性措施降低线损。

⑷、根据线损理论计算的结果，合理下达线损率考核指标，按线路或设备分解指标，并进行考核。

⑸、开展线损理论计算是供电企业加强技术降损和基础管理的重要组成部分。

3．线损理论计算的准备工作

3.1 成立线损理论计算领导组

线损理论计算是一项复杂的工作，其计算面广，工作量大，涉及的部门多，因此，为使此项工作能够顺利进行，各单位在开展线损理论计算时，必须成立线损理论计算领导组。

3.2 职责与分工

为使各部门各负其责，按时高质量地完成各项工作，对线损理论计算工作进行合理的分工是很有必要的。

3.3 计算范围的确定

⑴、市（分）公司线损归口管理部门负责所辖区域的综合线损、网损和分电压等级网损的计算、汇总、总结和上报工作。

⑵、市（分）公司线损归口管理部门负责所辖区域的综合线损、网损和分电压等级网损的计算、汇总、总结和上报工作。

⑶、各县市线损归口管理部门负责所辖供电区域综合线损、分电压等级网损、10kV有损和低压台区线损理论计算、汇总、分析、总结和上报工作。

3.4 开展线损理论计算工作的时间和周期

各级电力部门必须定期组织负荷实测，并进行线损理论计算。35kV及以上系统每年进行一次，10kV及以下系统至少每两年进行一次。如遇电源分布、网络结构有重大变化时，还应及时进行计算。

3.5 计算软件的选定

线损理论计算软件的选定对计算结果有着重要影响。目前，国内生产的计算软件各种各样，计算结果各有区别，因此，在选择计算软件时，应根据实际需要慎重选择。

3.6 计算人员的培训

为提高计算人员的业务素质、计算水平，在开展线损理论计算前，应对有关人员进行培训，最好采用“集中”计算方式，以便统一培训、问题的统一处理、相互交流、共同提高，起到传、帮、带的作用。

3.7 线损理论计算的条件

线损理论计算是在一定的条件下进行的，在进行线损理论计算之前必须做好以下工作：

⑴、完善各种电能计量装置和检测仪器仪表。

⑵、绘制电网的一次接线图，各条输配定线路的接线图、走径图，并标明各段线路的型号、长度、配变型号及容量，代表月的电量等。

⑶、选定代表日，组织按时、到位、正确抄录相关数据，如各点的电压、电流、有功功率、无功功率、有功电量、无功电量、电容器的投切情况、变压器的分接头位置等。

⑷、选用精确的线损理论计算软件，输入基础数据和资料应正确无误，确保计算准确合理。

3.8 代表日的选定应遵循的原则

为使线损理论计算结果具有代表性，代表日的选定应遵循以下原则：

⑴、电网的运行方式、潮流分布正常，没有大的停电检修工作。

⑵、代表日的供电量接近全月或全年的平均日供电量。

⑶、各客户的用电情况正常。

⑷、气候正常，能够代表全月或全年的平均气温，

3.9 线损理论计算的对象

⑴、系统变电站的降压变压器。

⑵、供电企业的配电变压器。

⑶、调相机。

⑷、电力电容器。

⑸、电抗器。

⑹、各电压等级的输配电线路和电缆。

⑺、接户线。

⑻、电能表等。

3.1 0 代表日负荷实测的数据

代表日负荷记录应完整，能满足计算要求，一般应实测并记录以下数据：

⑴、各发电厂代表日全体各整点上网有功功率、无功功率、电压、电流的抄表记录，以及全体24小时累计有功、无功电量。

⑵、各电网企业间关口表计代表日整点从邻网输入和向邻网输出的有功功率、无功功率、电压、电流以及连续24小时累计有功、无功电量。

⑶、各自备电厂全天向电网输出和从电网输入的有功功率、无功功率、电压、电流以及连续24小时累计有功、无功电量。

⑷、系统变电站变压器各侧、各级电压输电线路和中、高压配电线路始端代表日各整点电流、有功功率、无功功率以及连续24小时累计有功、无功电量。

⑸、35k V及以上电网代表日停运的变压器和线路，并绘制电网整点潮流图（以检验计算结果的合理性）。

⑹、变电站各级母线代表日全天各整点电压的抄表记录。

⑺、高压供电用户专用变压器代表日各整点的电压、电流、有功功率、无功功率（或功率因素）和连续2 4小时累计有功、无功电量。

⑻、10k V各公用和专用配电变压器代表日全天的用电量；有10k V支路计量设施的单位，应读取连续2 4小时累计电量。

⑼、除收集以上负荷资料外，还要了解以下情况： (1) 根据代表日正点抄录的负荷，绘制各电网企业和各变压器、线路的负荷曲线，分析了解负载系数、日负荷和气候的变化情况； (2) 各电网企业关口表计所在的母线电能平衡情况； (3) 、电容器的投运时间、线路切改变化、变压器分接头位置变动等有关情况资料； (4) 供电时间变化情况和停、限电情况。

3.1 1 线损理论计算应收集的设备参数资料

为保证线损理论计算结果的正确，必须事先收集、整理、核实设备静态参数和特性数据。与台账相结合，使收集的设备资料与计算期内的实际情况相一致。

3.1 2 各种典型情况的处理原则

⑴、35k V及以上系统变电站站用电按代表日当天实际抄录数据参加计算，无计量表计的110 (66) kV站用电按1.5万k Wh/月、35k V站用电按0.3万k Wh/月参加计算。

⑵、35kV及以上变电站电容器、电抗器按代表日当天实际投入情况参加计算。

⑶、35k V及以上系统的功率因数按代表日当天实际抄录数据参加计算。10k V系统的功率因数如无实测数据可按下述原则计算：发达市区0.88、一般地区的市区0.85、农村（全部）0.8。

⑷、10k V及以下的低压配网线损率可按统计平均值分类计算：城区取6%、郊县取7.5%。特殊情况可以根据电网实际给定有关数值，同时对不同类型的典型台区（变）进行实测。

⑸、各电压等级的无损电量参加本级计算，220kV系统的无损电量参加本地区综合线损率的计算。

⑹、各级降压变压器的损耗按其高压侧电压水平计入相应电压等级的损耗。

4．长治电网2 0 0 9年典型代表日的线损理论计算准备工作概述

4.1 代表日选取

按国网公司要求，选取2009年7月2 3日作为年度线损理论计算的代表日期。

4.2 组织分工

线损理论计算涉及部门较多，是一项综合性、全过程的管理工作，接上级通知后，长治供电分公司立即成立了线损理论计算领导工作组，并召开了分公司2009年理论计算工作布置会，会议就理论计算数据采集和集中计算等工作进行了有序部署。调度所自动化股负责对典型日期间系统厂站的有功、无功、电压SCADA数据采集正确，运行股在安排运行方式时尽量按照电网正常运行方式进行。变电工区负责对所辖各电压等级变电站典型代表日数据进行现场采集、汇总。计量中心负责检查系统变电站相关电能计量装置是否正常运行，对故障装置进行及时处理，保证计量装置的稳定运行。各支公司负责对所辖各电压等级变电站典型代表日数据进行现场采集、汇总, 并按照统一格式和时间要求，编写、上报2009年各单位线路理论计算报表和分析报告。

4.3 负荷实测前的准备工作

负荷实测前，调度自动化股对SCADA系统进行了检查、调试，对相关数据进行核实，保证参数收集的正确性。同时，对主网、变压器及线路的设备参数进行了仔细认真核对，并整理成册。此外，省公司在6月份组织了线损理论计算集中培训，分公司相关人员参加了培训。

4.4 代表日负荷实测范围和实测方法

2009年7月23日，对所有运行设备的参数进行了实测。数据采集包括两部分，由变电工区对所辖变电站进行主变、出线开关的有功、无功、电流、电度表及母线电压进行全天24小时数据实抄，同时由调度远动SCADA系统对所有厂站的相关数据进行自动采集。

4.5 计算范围、计算内容、计算方法和计算程序

⑴、计算范围：省对地及地对县关口范围内；

⑵、计算内容：主网内的主变、线路损耗；

⑶、计算方法为：35KV及以上网络采用基于Simpson积分和自适应控制潮流计算的电量法进行计算，10KV采用基于均方根电流法和电量平均法的人工智能方法进行计算，40 0V低压电网基于电量平均法和变台损失率法的概率潮流方法进行计算；

⑷、计算程序：采用南京河海南自科技有限公司开发的《山西省电网理论线损计算与分析系统》。

4.6 计算边界条件

⑴、系统的功率因数按实际抄录数据参加计算。

⑵、温度采用实际值，电容器按实际投入容量进行计算。

⑶、220KV、110KV等级无损电量参加计算。

5．长治分公司线损理论计算准备工作存在的问题和建议

5.1 分公司部分35kV和10 kV线路只有电流表和有功表，即使个别有无功表，也都是单向的，馈线向系统倒送无功无法监测，只能折算。给无功运行管理带来了较大的困难，建议在电网改造中逐步进行完善。

5.2 个别变电站SCADA数据与现场母线电压值不一致，存在偏高或偏低现象，使得电压调整无所适从，给电压分析造成影响，建议加大SCSDA系统维护力度，保证采集数据的准确性。

5.3 近年来，各级线损专责人员变动较为频繁，建议加大培训力度。尤其在线损理论计算培训中，拓宽培训内容，加强线损基础知识和理论计算相关内容的培训。

摘要：本文主要介绍了线损理论计算的含义和作用, 以及进行理论计算前需要做的准备工作, 并结合长治电网2009年典型代表日的线损理论计算, 对理论计算准备工作的重要性和具体内容做了简要阐述。

线损计算第8篇

农村配电网多数为开环运行的辐射式电网结构,而且分支较多,各馈线之间基本没有联系,线路参数R/X值较大,三相负荷不平衡问题比较突出,因此研究适用于农网的线损计算非常重要。对此,笔者提出应用Matlab的软件包Matpower中的牛顿-拉夫逊法对其进行求解,从三相负荷平衡情况入手,然后转到三相负荷不平衡情况下作相关处理(其中三相负荷平衡包括了各条支路的损耗和电能表的损耗),最后通过计算实例计算结果与等值电阻法进行比较,证明了该计算方法的可行性。

1三相负荷平衡计算

1.1牛顿-拉夫逊法的三相平衡线损计算

由于农网与高压网络结构不同,所选的导线材料及其它电气元件有所不同,电压等级相差较大,而且Matlab采用的是高电压等级的参数单位,因此录入主要参数时要把低压参数归算到高压参数,主要归算的参数是节点有功、无功和每段线路的电阻、电抗。

农网为低压配电网,农网一般采用的有功单位和无功单位分别是kW、kVA,用Matlab计算时有功和无功要归算到MW、MVA,电阻和电抗要用标幺值。另外,农网的架空线路和电缆一般都不超过100 km,这种短线路可以不考虑电导G和电纳B的影响,可略去。农网有三相线路和单相线路,本文根据不同的线路类型做了相应的归算。

三相线路电能损耗的电流损耗表达式转换到功率损耗表达式如下:

以电流表示,则

$Δ Ρ = \frac{3 Ι^{2} R}{3} 10^{- 3} ‚ (1)$

线损用功率表示,则

$Δ A = Δ Ρ = \frac{S^{2}}{U^{2}} R 10^{- 3}$ 。 (2)

单相线路中电能损耗的电流损耗表达式转换到功率损耗表达式如下:

以电流表示,则

$Δ Ρ = \frac{2 Ι^{2} R}{3} 10^{- 3}$ ; (3)

以功率表示,则

$Δ Ρ = \frac{2 S^{2}}{3 U^{2}} R 10^{- 3}$ ; (4)

线损用功率表示,则

$Δ A = Δ Ρ = \frac{2 S^{2}}{3 U^{2}} R 10^{- 3}$ 。 (5)

变换后的公式考虑了农网线路的不同类型,更符合实际线路需求。用上述的归算公式带入到Matlab中可以方便地对配电网络进行网络方程求解,快速地计算出配电网络潮流的分布情况。

1.2电能表的电能损耗计算

1.2.1 电磁式电能表的损耗计算

若单相电能表每月每只电能损耗按1 kWh计算,三相电能表每月每只电能损耗按2 kWh计算,三相四线制电能表每月电能损耗按3 kWh计算,总的电能表损耗为3种类型的电能表乘以相应的表只数和工作的月数。

1.2.2 电子式电能表的损耗计算

1个单相电能表每月损耗的电量为0.4 kWh,三相四线制电能表每月按0.8 kWh计算,由已知的单相和三相电能表的数量即可求出测量期电能表的总损耗。三相负荷平衡的线路损耗为Matlab计算的有功线损加上台区的表损再经过负荷曲线形状系数修正,即为三相负荷平衡时的台区总损耗,公式表达为

ΔAph=(ΔA+ΔAb)K2, (6)

式中:ΔA为Matlab计算的总有功损耗;ΔAb为电能表损耗;K为负荷曲线形状系数。

2三相负荷不平衡线损计算

中国农村低压配电线路一般为“三相四线制”,当三相负荷电流不平衡时,中性线对地有一定量值,零线中有电流通过,故线路损耗增大。本文实例的零线材料与三相线路的材料相同,截面积相同,因此零线电阻值与相线电阻值相同。在做三相负荷不平衡计算时,要先算出三相负荷电流不平衡度,根据不平衡度做三相负荷不平衡线损计算。三相负荷电流不平衡度公式为

$δ % = \frac{Ι_{z d} - Ι_{p j}}{Ι_{p j}} 100 % ‚ (7)$

式中:Izd为最大一相负荷电流;Ipj为三相负荷电流的平均值;δ为三相负荷电流不平衡度系数。

下面根据3种具有代表性的线路负荷情形分析线路损耗增量系数。

a.1相负荷重、1相负荷轻、第三相负荷为平均负荷时,线路损耗增量系数K1为

$Κ_{1} = \frac{Δ Ρ_{b p h . 1}}{Δ Ρ_{p h}} = 1 + \frac{5}{3} δ^{2}$ 。 (8)

b. 1相负荷重、2相负荷轻时,线路损耗增量系数K2为

$Κ_{2} = \frac{Δ Ρ_{b p h . 2}}{Δ Ρ_{p h}} = 1 + \frac{5}{4} δ^{2}$ 。 (9)

c.2相负荷重、1相负荷轻时,线路损耗增量系数K3为

$Κ_{3} = \frac{Δ Ρ_{b p h . 3}}{Δ Ρ_{p h}} = 1 + 5 δ^{2}$ 。 (10)

则三相负荷不平衡时的线路理论损耗电量应为

ΔAbph=ΔAphKi, (11)

式中:Ki为线路损耗增量系数;ΔPbph为三相不平衡有功损耗;ΔPph为三相平衡有功损耗;ΔAbph为三相不平衡时的线路损耗值;ΔAph为三相平衡时的线路损耗值。

通过三相负荷平衡计算与三相负荷不平衡计算便可得出农网的线路损耗,即式(11)为最后农网总的线损值。

3实例分析

本文算例采用2010年1月山西某台区的线路数据。节点编号与线路编号的关系:变压器处节点标号为1,塔杆处与表箱处为线路编号。配变低压侧电压为380/220 V,供电量48 720 kWh,负荷形状系数为 1.116 1,三相不平衡损耗增加系数为 1.028 0,功率因数为0.85。由于台区实测数据比较精确,所以只对式(7)中负荷曲线形状系数进行一次方修正。从Matlab中截取的台区其中一段线路的阻抗值与线损值如表1所示,经过上公式的修正计算后的台区总线损及线损率如表2所示,等值电阻法与牛顿-拉夫逊法求解的总电能损耗与对应线损率如表3所示。

表3两种算法线损计算结果存在差异,主要原因是等值电阻法只考虑了农村配电网线路的电阻对损耗的影响,不包含电抗对线损的影响,而Matlab进行的是复功率计算,计算后的损耗值不仅有电阻造成的损耗,也包括了电抗造成的损耗,因此用Matlab计算各支路损耗更为精确。

4结论

基于Matlab的农网线损理论计算结果表明,利用Matlab7.0进行农网线损计算的方法由于加入了三相负荷不平衡计算,因此求出的台区线损率符合实际情况,简化了线损计算过程,与等值电阻法比较,其结果证明了使用该计算方法的可行性。

参考文献

[1]廖学琦.农网线损计算分析与降损措施[M].北京:中国水利水电出版社,2008.

[2]胡安民.线路中电能损耗的计算[J].农村电工,2002(2).

[3]张鸿雁.配电网线损分析及降损措施研究[D].北京:华北电力大学,2007.

[4]居峻,于翔,李毅.前推回代法在低压配网线损计算中的应用[J].线路技术,2006(6).

[5]陈珩.电力系统稳态分析[M].北京:华北电力大学,2007.

[6]虞忠年,陈星莺,刘昊.电力网电能损耗[D].北京:华北电力大学,2000.

[7]朱文强.牛顿-拉夫逊法在配电网中的应用[J].水利科技,2004(3).

一种快速有效的实时线损计算方法第9篇

线损率是电力系统的综合性技术经济指标,也是国家考核电力部门的一项重要经济指标。特别是在电力工业市场化改革和及节能减排的背景下,线损管理的重要性则更加突出。

线损通常分为技术线损和管理线损。技术线损包括变压器的铁损、铜损,输、配电线路中的损耗,电容器介质损耗和电晕损耗等,这部分损失与网络的构成、网络运行的技术状态、运行方式、电气设备的质量等有关,又称为理论线损。管理线损电是与网络维护管理水平有直接关系的一种电量损失,其中包括各种计量电能表的综合误差,钟表不同期、漏抄、错抄、错算所产生的误差,电气设备绝缘不良所引起的漏电、无表用电和窃电所引起的损失电量。其可以通过用电管理予以降低。理论线损的获得为技术降损提供了分析基础,同时可以从总的线损统计中分离出管理线损,为加强管理提供了依据。准确的线损计算是进行线损管理的基础。

文献[1]给出了我国电力网线损计算的基本方法。其关键是给出了在数据获得比较困难的情况下,估计线损的方法。

随着电力网各种计算机检测系统的建立,例如SCADA系统,电能量计费系统等,电力系统的运行状态的数据采集条件得到了明显的改善,已经基本具备了进行实时线损计算的条件。文献[2,3]利用状态估计的方法解决系统运行时少量数据采集不足的问题。文献[4]以区段为单位,对回路电流法和电流电压法进行了比较。本文讨论了实时线损计算的基本思路,给出了一种基于实际测量的理论线损计算方法,并实用一个数值例子验证了算法的正确性。

1 实时线损的计算问题

在具有实时测量的条件下,线损的计算分成两类:统计线损和理论线损。所谓统计线损就是完全由测量得到的线损统计。而理论线损则是以测量为基础按照电网模型计算出来的能量损失。

如图1所示,是一个110 kV的电网,如能测量得到母线1,2,4的注入有功和无功,例如测量得到 $\tilde{S}$ G1=0.478+j0.144, $\tilde{S}$ L1=0.15+j0.1, $\tilde{S}$ G1=0.2+j0.197, $\tilde{S}$ L4=0.5+j0.3。就可以得到这个电路的总的功率损失就是所有注入的功率减去输出的功率,也即

$\tilde{S}_{l} = \tilde{S}_{G 1} - \tilde{S}_{L 1} + \tilde{S}_{G 2} - \tilde{S}_{L 4} = 0.028 0 - j 0.089 0$

这个网络的测量线损有功功率是0.028 0。而如果测量周期是t,则统计线损就是0.028 0t。

对于线损管理而言,仅仅得到上述的统计线损是不够的,还需要进一步明确线损的分布,也就是明确元件上的线损,这样才能够提供有效的降低能量的损失,而且,统计线损没有区分管理线损和技术线损。所以有必要进一步通过进行理论线损的计算得到理论线损。

按照文献[1]确定的原则,线损的理论计算以元件为主体,电网中所有元件的线损累加为全网总线损。理论线损的计算需要通过电网潮流计算得到。且全年和月的线损以典型日的计算为基础。其中线路的在代表日的线损按照均方根电流法可写成

$Δ A = 3 Ι_{j f} R t 10^{3} (k W \cdot h) (1)$

其中:R元件的电阻(Ω);t运行时间;Ijf均方根电流(A)。

而变压器的损耗则分成铁损和绕组损耗。

$\begin{array}{l} Δ A = Δ A_{r} + A_{R} = \\ \underset{Δ A_{r}}{Δ Ρ (\frac{U_{p 1}}{U_{f}})^{2} t} + \underset{A_{R}}{Δ Ρ_{Κ} (\frac{Ι_{l f}}{Ι_{e}})^{2}} (k W \cdot h) (2) \end{array}$

(2)式中:ΔAT铁芯的损耗电量;ΔP变压器空载损耗功率;t变压器运行小时数;Uf变压器的分接头电压;ΔAR绕组的损耗电量;ΔPK变压器的短路损耗电量Ie变压器的额定电流,应该取与负荷电流同一电压侧的数值。

理论线损计算的基本方法就是根据电网运行的状态,例如节点注入功率,利用了等值模型计算潮流,再利用等值阻抗来求线损。在传统的测量条件下,电网运行数据不能够实时测量得到,通常是组织人力测量代表日的整点时刻的数据进行离线计算。因此其计算误差比较大。

对于实时线损来说,其计算的方法和条件与传统的计算有明显的不同。首先,由于电网运行状态可以实际得到,年、月的线损不需要利用典型日的数据进行变换,可以实际计算。其次由于以SCADA为代表的电网实时检测提供了大量的数据,使得电网的潮流计算不再是以一般的传统的潮流计算方法为基础,而可以利用冗余数据进行更为简单的潮流计算。本文将在第二部分给出一种简单的基于线性代数方程的方法。

2 实时线损理论计算方法

实时线损的计算要依据可以测量得到的电网数据,并利用电网等值模型求得。图2给出了图1电路的等值模型。对于绝大多数的情况,节点的注入有功,无功以及电压、电流幅值是可以测量得到的。在这些信息已知的条件下,根据潮流方程可以通过求解代数方程得到需要的线路两端的复数功率,从而得到元件上的损失能量。

对于一个n+1个节点的系统,选择一个平衡节点,其他n个节点可以列写其节点电压方程为:

$\sum_{j = 1}^{n} Y_{i j} \dot{U}_{j} = \dot{Ι}_{i} (3)$

(3)式中: $\dot{U}_{i} = U_{i} e^{j θ_{i}}$ 为节点电压,Ui为电压幅值,θi为节点电压与平衡节点的电压相角; $\dot{Ι}_{i} = Ι_{i} e^{j (θ_{i} + φ_{i})}$ 为节点电流,Ii为电流幅值,φi为节点的电压电流相位差。

节点电压电流相位差可以表示为

$e^{j φ_{i}} = \cos φ_{i} + j s i n φ_{i} = \frac{Ρ_{i}}{\sqrt{Ρ_{i}^{2} + Q_{i}^{2}}} + j \frac{Q_{i}}{\sqrt{Ρ_{i}^{2} + Q_{i}^{2}}} (4)$

将式(4)代入式(3)得到

$\begin{array}{l} \sum_{j = 1}^{n} Y_{i j} U_{i} e^{j θ_{i}} = Ι_{i} e^{j (θ_{j} + φ_{i})} = \\ Ι_{i} (\frac{Ρ_{i}}{\sqrt{Ρ_{i}^{2} + Q_{i}^{2}}} + j \frac{Q_{i}}{\sqrt{Ρ_{i}^{2} + Q_{i}^{2}}}) e^{j θ_{i}} (5) \end{array}$

整理可得:

$\begin{array}{l} [\sum_{j = 1}^{n} Y_{i j} U_{i} - Ι_{i} (\frac{Ρ_{i}}{\sqrt{Ρ_{i}^{2} + Q_{i}^{2}}} + j \frac{Q_{i}}{\sqrt{Ρ_{i}^{2} + Q_{i}^{2}}})] e^{j θ_{i}} = \\ 0, i = 1, 2, . . . n (6) \end{array}$

当Pi,Qi,Ui,Ii,i=1,2,...n为测量值,令xi=ejθi,则式(6)构成了一个未知量为的代数方程组,可以求解得到xi,进而得到电压相角θi。

当节点上的电压幅值及其相角已知,则其相连线路的损失可以求得,其公式为:

$\begin{array}{l} \tilde{S_{i j}} = \overset{\cdot}{U_{i}} \overset{*}{U_{i}} \overset{*}{y_{i j 0}} + \overset{\cdot}{U_{i}} (\overset{*}{U}_{i} - \overset{*}{U}_{j}) \overset{*}{y}_{i j} \\ \tilde{S_{j i}} = \overset{\cdot}{U_{j}} \overset{*}{U_{j}} \overset{*}{y_{j i 0}} + \overset{\cdot}{U_{j}} (\overset{*}{U}_{j} - \overset{*}{U}_{i}) \overset{*}{y}_{i j} \end{array}} (7)$