摘要:本文针对传统配网线损理论计算方法存在计算精度不高问题,提出一种基于配变电量和平均电流的配网线损计算方法。该算法以配变电量为基础,推导出各配变和配线段的平均负载电流,进而计算出各配变和配线段的损耗,最终得到整个配网的损耗电量。该算法引入了配变电量,使计算基础条件更符合实际,从而有效提高了配网线损计算精度;此外,还对配网中小电源进行了等效处理。
我国中压配网的节点多、分支线多、元件多,且多数元件不具备测录运行参数的条件,因此精确计算配网电能损耗是困难的,在满足实际工程计算精度的前提下,一般采用平均电流法及等值电阻法等在计算机上进行计算。根据南方电网相关技术标准E23,广东地区主要采用基于配变容量的等值电阻法进行中压配网电能损耗计算。等值电阻法的基本思想是将整个配网的线损看成由两部分组成:一部分是对应于变压器铁心产生的不变损耗(又称“固定损耗”);另一部分是对应于线路和变压器绕组产生的可变损耗。其中,可变损耗等于供电首端均方根电流流过等值电阻所产生的损耗。基于配变容量的等值电阻法还假设所有变压器平均负荷率均相同,这虽然简化了计算过程,但是在一定程度上降低了计算精度。
为了提高配网线损计算结果准确性,国内外都对配网线损计算方法进行了大量的研究和分析,但是这些算法大多处于理论研究阶段,实际工程应用较少。本文结合广东地区电网现状,深入开展基于配变电量和平均电流的配网线损计算方法研究。
1 配网结构及数据特点
我国中压配网多为单辐射型接线形式,整个配网由多个配线段(以下简称“节段”)和多个配变构成,首端通过10kV配电开关柜与变电站10kV母线相连。典型的配网结构如图1所示。根据广东电网现有信息化水平,可通过各生产业务信息系统获知大部分配网的各节段和各配变设备参数、各配变电量信息及运行数据等。这为本文所研究的基于配变电量和平均电流的配网线损计算方法提供了工程实际应用的基础条件。
2 算法基本原理
基于配变电量和平均电流的配网线损计算方法以配变电量为基础,通过配变电量计算出各配变和各节段的平均负载电流(以下简称“平均电流”),由此推算出各配变和各节段的损耗电量,最终求得整个配网的总损耗电量。以下介绍具体计算方法。
(1)计算各配变平均电流。在各配变有功电量和无功电量等电网数据已知的情况下,可求出各配变高压侧的平均电流。其计算式为:
式中,Itj为第J台配变平均电流,kA;Etj为第j台配变有功电量,MW . h;吼为第J台配变无功电量,Mvar;U为配变额定电压,kV; T为第j台配变运行时间,h;m为整个配网配变总数量。
(2)计算各节段平均电流。由于流经各节段的平均电流等于其下挂所有配变平均电流的总和,因此各节段平均电流为:
式中,II、为第i个节段平均电流,kA; mi为第i个节段下挂配变数量;n为整个配电网节段总数量。
(3)计算各配变固定损耗。各配变的固定损耗在负荷变化的过程中可近似认为不变,其计算式为:
第J台配变空载损耗功率,mw.
(4)计算各配变可变损耗。各配变的可变损耗随负荷变化,其计算式为: