蔡麗梅(國網福建省電力有限公司莆田供電公司,福建 莆田 351100)
配電網線損計算及降損分析
蔡麗梅
(國網福建省電力有限公司莆田供電公司,福建莆田351100)
本文主要研究了配電網線損計算方法及降損措施。文章首先從配電網線損計算方法出發,對基于等值電流線損計算和基于等值電阻線損計算中的注意事項進行研究;其次,在上述基礎上結合具體案例,深入分析了線損計算下配電網的優化措施,對配電網降損控制中的各項內容進行全面挖掘。本文對配電網經濟效益的提升具有一定的貢獻性作用。
配電網;線損;計算;降損
配電網線損是造成配電網電能損耗的關鍵原因,其損耗狀況直接反映了電網規劃設計、生產運行和經營管理的經濟性指標,在當前電網運營中占據至關重要的地位,已經成為人們關注的焦點。如何對配電網線損進行計算,全方位把握配電網線損率,做好降損控制在當前配電網建設中刻不容緩。
1.1基于等值電流的線損計算
配電網線損主要是由于電能在線路傳輸過程中引起的損耗,因此在計算的過程中主要以電流流經導線產生的損耗為基礎,附加變壓器在時間段內的空載損耗,得出相應時間內的電能損耗值A,其具體公式為:,其中R為電網的等值電阻,I為時間段t內流經電網的電流關系式,ΔP為時間段t內變壓器的空載損耗。但由于實際計算的過程中電流I是持續變化的,其具體關系式不容易獲取,因此需要進行相應的簡化。常規配電網線損電流簡化處理方法主要包括均日方根電流法、平均電流法和最大電流法。
日均方根電流法主要借助均方根計算法對一天內的電流進行等值轉化處理,將各個小時的整點電流值均方根作為日均方根電流Ieff,用其計算電網的負荷實測日總損耗量A,其具體計算公式為:其中I1、I2……I24為一天內各個時間點的整點電流值。上述方法在局部配電網或個別元件電能損耗計算中應用較為普遍,計算方法較為簡單,但在整體配電網處理的過程中計算量較大,適用性欠佳。
平均電流法等值處理的過程中主要運用積分方法對一天內電流進行積分處理,求出電流在t事件內的平均值,將其帶入到電能損耗值A的計算公式中,從而得到相應的線損;最大電流法利用均方根電流與最大電流之間的等效關系,將均方根電流乘以小于1的偏正系數,得到相應的數值,帶入到電能損耗值A的計算過程中。這兩種方法與均方根電流計算法的本質相同,在配電網中應用非常普遍。
1.2基于等值電阻的線損計算
基于等值電阻的線損計算主要從電阻出發對配電網線損進行分析,該方法運用的過程中將配電網總電阻等值為線路電阻R1和變壓器電阻Rt,不再以動態電流為基準對線損進行計算,結果更為準確,當線路實際有功電量為Ap,實際無功電量為Aq,線路電壓均值為Uj時,其具體公式為:,其中K為線路負荷曲線特征系數,一般取值為1.1。常規配電網線損等值電阻計量法主要為電量計量法和容量計量法。
電量計量法應用的過程中將配電網分為不同的線路,記第j段線路上所有變壓器抄表電量之和為Aj,此段的實際電阻為Rj,而配網第i臺變壓器的一次側電壓為Ui,額定容量為Si,二次側電量為Ai,變壓短路損耗為Pi,則當有m個變壓器和n個線路分段時,等值電阻R為:,電容計量法應用的過程中與電量計量法本質一致,也是對電網進行分段計算,其具體公式為:,其中Sj為配電網中j段線路變壓器額定容量之和。
2.1線損分析
本次研究的過程中筆者主要以某供電局2015年10月份和11月份供電狀況為例,對配電網線損狀況進行計算。
依照等值電流法對配電網在不同負荷下的線損數據進行計算時可以發現:該配電網三相電流不平衡達到56.2%,運行電壓存在問題,在負荷率為80%的情況下損耗率非常高,線路平均功率因數過低,需進行改善。
2.2降損措施
從上述數據來看,配電網降損的過程中需要對運行電壓進行合理控制,在保證電能質量的前提下適當調整運行電壓。我國配電網運行的過程中明確指出當配電網固定損耗大于可變損耗時需適當提升電壓水平,反之則降低電壓水平。本次計算數據該配電網中當負荷率升高時,損耗率上升明顯,低壓線路條數增多,為降低線損應適當對提升配電網線路電壓和功率因數,增強配電網的供電能力,最大限度降低低電壓線路引起的電能損耗。與此同時,數據表明該配電網中低壓問題嚴重,需適當設置低壓無功補償裝置,通過上述裝置降低系統無功功率傳輸,從根本上控制線損,保證電能傳輸效益。無功補償裝置設置的過程中可以適當通過并聯電容器法實現,嚴格依照分散補償、就地平衡原則對低壓無功功率進行控制,合理選擇集中補償、隨機補償等形式。除此之外,在對該配電網降損的過程中人員還需要對三相電流不平衡進行處理,依照《企業合理用電》(GB3485-83)中的三相負荷指標對三相電流不平衡問題進行處理,確定三相電流不平衡度并完成相應的調整。一般調整過程中需保證配變口三相電流不平衡度指標在10%以內,低壓供電網絡始端三相電流不平衡指標在20%以內。
配電網線損計算的過程中人員要對基于等值電流和基于等值電阻兩種計算原理進行全方位把握,在上述基礎上適當分析各線損計算的適應性和有效性,結合具體狀況形成針對性線損計算內容。明確線損狀況后要在該基礎上提出針對性配電網線損控制方法,通過提升配電網線路功率因素、增加低壓無功補償裝置、調整三相電流不平衡系數等最大限度降低線路損耗,從根本上改善電能傳輸效益。
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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.162