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文檔簡(jiǎn)介

理論線損計(jì)算理論線損計(jì)算第一章相關(guān)概念

1、負(fù)荷曲線

負(fù)荷曲線反映了某一時(shí)間段內(nèi)負(fù)荷隨時(shí)間而變化的規(guī)律。按負(fù)荷種類分,可分為有功功率負(fù)荷和無功功率負(fù)荷曲線;按時(shí)間段長(zhǎng)短分,可分為日負(fù)荷和年負(fù)荷曲線;按計(jì)量地點(diǎn)分,可分為個(gè)別用戶、電力線路、變電所、發(fā)電廠乃至整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)荷曲線。將上述三種特征相組合,就確定了某一種待定的負(fù)荷曲線,雖然電力系統(tǒng)有功功率日負(fù)荷曲線上的最大、最小值之差(即所謂峰谷差)并不很大,但個(gè)別行業(yè)的這種負(fù)荷曲線卻可能有很大的峰谷差。這是因?yàn)樨?fù)荷隨時(shí)間而變化的規(guī)律取決于行業(yè)的生產(chǎn)制度。無功功率日負(fù)荷曲線的用途較小。有功功率年負(fù)荷曲線一般指年最大負(fù)荷曲線,即表示一年內(nèi)每月最大有功功率負(fù)荷變化的曲線。有功功率年負(fù)荷曲線常用于制訂發(fā)電設(shè)備的檢修計(jì)劃。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)2第一章相關(guān)概念1、負(fù)荷曲線配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)2

2、負(fù)荷率

負(fù)荷率是計(jì)時(shí)時(shí)段內(nèi)電網(wǎng)的平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值,即報(bào)告期平均用電有功負(fù)荷與報(bào)告期用電最高有功負(fù)荷比值的百分?jǐn)?shù)。線損率與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式和負(fù)荷變化有關(guān)系,在一定時(shí)期內(nèi),系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式可能沒有較大變化,這時(shí),線損率與負(fù)荷有關(guān)。負(fù)荷率是一個(gè)小于1的數(shù),它是衡量用電程度的指標(biāo),負(fù)荷曲線越平穩(wěn),負(fù)荷率越高。從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行角度考慮,負(fù)荷率愈接近1,即峰谷差越小,表明電氣設(shè)備的利用率愈高,有利于降損節(jié)能。一般通過以下手段提高負(fù)荷率:(1)合理調(diào)整負(fù)荷,對(duì)用戶負(fù)荷進(jìn)行管理;(2)實(shí)行峰谷電價(jià),用經(jīng)濟(jì)手段管理負(fù)荷;(3)依靠技術(shù)手段,完善錯(cuò)峰填谷措施;(4)強(qiáng)化用電管理,提高企業(yè)負(fù)荷率;(5)加強(qiáng)安全管理,合理安排檢修計(jì)劃。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)32、負(fù)荷率配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)3

3、負(fù)載率負(fù)載率是指特定設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行功率與額定功率的比值。變壓器實(shí)際功率與額定功率的比值叫變壓器的負(fù)載率,一般是80%左右。計(jì)算公式為:式中:——變壓器的負(fù)載率(%);——變壓器的負(fù)載容量(kVA);——變壓器的額定容量(kVA)。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)43、負(fù)載率配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)4

4、導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電流密度、截面積

線路能量損耗為,線路能量損耗同電阻成正比,通過增加導(dǎo)線截面可以減少能量損耗,但是導(dǎo)線截面選擇過大,不僅增加材料的耗費(fèi),而且還會(huì)增加線路建設(shè)的投資,所以導(dǎo)線的選擇必須恰當(dāng)。導(dǎo)線截面的選擇是電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。較大的導(dǎo)線截面,雖工程一次性投資較大,但由于運(yùn)行中電能損耗較小,故能降低運(yùn)行費(fèi)用。反之,較小的導(dǎo)線截面雖能降低工程投資,但對(duì)應(yīng)的運(yùn)行費(fèi)用較高。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面就是綜合考慮了這兩個(gè)相互矛盾因素的一個(gè)合理解決辦法。影響導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)電流密度的因素較多,如抵償年限、導(dǎo)線種類、材料價(jià)格、電能單價(jià)等。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)54、導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電流密度、截面積配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)55、電網(wǎng)的容載比

所謂容載比是電網(wǎng)內(nèi)同一電壓等級(jí)公用供電變電站的主變壓器總?cè)萘?kVA)與其供電總負(fù)荷(kW)之比。容載比過大,電網(wǎng)建設(shè)早期投資增大;容載比過小,又會(huì)使電網(wǎng)的適應(yīng)性差,發(fā)生調(diào)度困難,甚至引起限電現(xiàn)象?!冻鞘须娏W(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》對(duì)35~220kV電壓等級(jí)的變電容載比取值范圍作了明確的規(guī)定,城網(wǎng)變電容載比一般為:220kV電網(wǎng)為1.6~1.9;35~110kV電網(wǎng)為1.8~2.1。而《導(dǎo)則》對(duì)10kV配電網(wǎng)的取值未給出以一個(gè)參考范圍。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)65、電網(wǎng)的容載比配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)6

6、供電半徑

供電半徑是以供電電源為中心,以供電距離為半徑所畫的圓為供電范圍,這個(gè)半徑即稱為供電半徑,供電半徑指供電直線距離。低壓供電半徑指以配電變壓器為中心的直線距離。一般以供電范圍內(nèi)單位容量(或者單位面積)所承擔(dān)的總費(fèi)用最少為原則,來建立計(jì)算經(jīng)濟(jì)供電半徑的數(shù)學(xué)模型。農(nóng)村線路供電半徑一般應(yīng)滿足:380V線路不大0.5km,10kV線路的供電半徑不大于15km,35kV線路小于40km,110kV線路小于150km。負(fù)荷密度小的地區(qū),在保證電壓質(zhì)量和適度控制線損的前提下10kV線路供電半徑可適當(dāng)延長(zhǎng)。分類有:10kV配電線路經(jīng)濟(jì)供電半徑;變電站供電半徑;220V低壓絕緣導(dǎo)線束供電半徑;電纜的最大供電半徑;配電線路的最佳供電半徑。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)76、供電半徑配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)7

7、母線電量不平衡率

母線電量不平衡率的計(jì)算主要是算線損用的。因?yàn)閺睦碚撋现v,流進(jìn)母線的電量應(yīng)該等于流出母線的電量,實(shí)際上因?yàn)榉N種原因(如線損、表計(jì)誤差等)總是不相等的。為了考核線損,加大線損管理力度,便于管理人員發(fā)現(xiàn)問題,所以各供電公司都要求計(jì)算的。有的供電公司規(guī)定:220kV及以上電壓等級(jí)母線電量不平衡率不大于±1%;110kV及以下電壓等級(jí)母線電量不平衡率不大于±2%。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)87、母線電量不平衡率配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)88、SCADA系統(tǒng)簡(jiǎn)介SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系統(tǒng),即監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣,它可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制,以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號(hào)報(bào)警等各項(xiàng)功能。由于各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)CADA的要求不同,所以不同應(yīng)用領(lǐng)域的SCADA系統(tǒng)發(fā)展也不完全相同。在電力系統(tǒng)中,SCADA系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛,技術(shù)發(fā)展也最為成熟。它作為能量管理系統(tǒng)(EMS系統(tǒng))的一個(gè)最主要的子系統(tǒng),有著信息完整、提高效率、正確掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、加快決策、能幫助快速診斷出系統(tǒng)故障狀態(tài)等優(yōu)勢(shì),現(xiàn)已經(jīng)成為電力調(diào)度不可缺少的工具。它在提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)效益,減輕調(diào)度員的負(fù)擔(dān),實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化與現(xiàn)代化,提高調(diào)度的效率和水平等方面有著不可替代的作用。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)98、SCADA系統(tǒng)簡(jiǎn)介配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)9第二章線損基本概念

2.1線損相關(guān)概念

電力網(wǎng)的電能損耗率簡(jiǎn)稱線損率,是電網(wǎng)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè)綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),也是表征電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)水平和經(jīng)營(yíng)管理水平的一項(xiàng)綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。電力網(wǎng)電能損耗,是指一定時(shí)間內(nèi)電流流經(jīng)電網(wǎng)中各電力設(shè)備時(shí)所產(chǎn)生的電力和電能損耗,即電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)在電能傳輸和營(yíng)銷過程中自發(fā)電廠出線起至客戶電能表止所產(chǎn)生的電能消耗和損失,包括電網(wǎng)整個(gè)供電生產(chǎn)和營(yíng)銷過程中發(fā)生的送、配、變電設(shè)備的生產(chǎn)消耗和不明損失,簡(jiǎn)稱“線損”。其中,不明損失是供電過程中的“跑、冒、滴、漏”造成的損失。主要包括:

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)10第二章線損基本概念2.1線損相關(guān)概念

計(jì)量裝置本身的綜合誤差,或計(jì)量裝置故障,如電壓互感器斷保險(xiǎn)、電度表停轉(zhuǎn)、空轉(zhuǎn)和表計(jì)接線錯(cuò)誤。用電營(yíng)業(yè)工作中的漏抄、漏計(jì)、錯(cuò)抄、錯(cuò)算及倍率錯(cuò)誤等。用戶的違約用電(竊電)。變電站的直流充電裝置,控制及保護(hù)、信號(hào)、通風(fēng)冷卻等設(shè)備消耗的電量,以及調(diào)相機(jī)輔機(jī)的耗電量。帶電設(shè)備絕緣不良引起的泄漏損失。供售電量抄表結(jié)算時(shí)間(周期)不對(duì)應(yīng)等。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)11配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)11

發(fā)電機(jī)發(fā)出來的電能輸送到用戶,必須經(jīng)過各個(gè)輸、變、配電元件,由于輸、變、配電元件存在著阻抗,因此電能通過這些元件時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電能損耗,并以熱能的形式散失在周圍介質(zhì)中,這個(gè)電能損耗稱為線損電量。線損電量不能直接計(jì)量,按照國(guó)家電力公司電力工業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)規(guī)定,線損電量是用供電量與售電量相減計(jì)算得到的,即:線損電量=供電量–售電量其中供電量=發(fā)電公司(廠)上網(wǎng)電量+外購(gòu)電量+電網(wǎng)輸入電量-電網(wǎng)輸出電量

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)12發(fā)電機(jī)發(fā)出來的電能輸送到用戶,必須經(jīng)過各個(gè)售電量是指所有終端用戶的抄見電量,供電局、變電所等的自用電量及第三產(chǎn)業(yè)所用的電量。凡不屬于站用電的其他用電,均應(yīng)由當(dāng)?shù)毓╇姴块T裝表收費(fèi)。發(fā)電公司(廠)上網(wǎng)電量指本地區(qū)統(tǒng)調(diào)電廠(獨(dú)立發(fā)電公司、直屬電廠、地方電廠)記錄的上網(wǎng)電量,一般規(guī)定為發(fā)電廠出線側(cè)的上網(wǎng)電量。對(duì)于接入一次電網(wǎng)發(fā)電公司,上網(wǎng)電量是指發(fā)電廠送入一次電網(wǎng)的電量。對(duì)于接入地區(qū)電網(wǎng)發(fā)電公司,上網(wǎng)電量是指發(fā)電廠送入地區(qū)電網(wǎng)的電量。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)13售電量是指所有終端用戶的抄見電量,供電局、變電所等的自用電量電網(wǎng)輸入電量主要是指高于本供電區(qū)域管理的電壓等級(jí)的電網(wǎng)輸入的電量。電網(wǎng)輸出電量是指供電公司從本公司供電區(qū)域向外部電網(wǎng)輸出的電量。外購(gòu)電量是指各供電公司從本公司供電區(qū)域外的電網(wǎng)購(gòu)買的電量。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)14電網(wǎng)輸入電量主要是指高于本供電區(qū)域管理的電壓等級(jí)的電網(wǎng)輸入的

線損電量由輸電線路損耗、降壓主變壓器損耗、配電線路中的損耗、配電變壓器損耗、低壓網(wǎng)絡(luò)中的損耗、無功補(bǔ)償設(shè)備及電抗器中的損耗幾部分組成,以上各項(xiàng)損失可通過理論計(jì)算確定其數(shù)值。而電流、電壓互感器及其二次回路中的損耗,用戶接戶線及電能表的損耗、不明損失等,可通過統(tǒng)計(jì)確定。線損電量通常是統(tǒng)計(jì)值,其中含設(shè)備技術(shù)損失和管理中的不明損失。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)15線損電量由輸電線路損耗、降壓主變壓器損耗、配電線1、統(tǒng)計(jì)線損

線損統(tǒng)計(jì)值即統(tǒng)計(jì)線損,來源于從電能計(jì)量裝置上讀取的電量數(shù)值和讀取數(shù)值的時(shí)間。統(tǒng)計(jì)線損率是指省(區(qū))、地市(盟市)供電部門對(duì)所管轄(或調(diào)度)范圍內(nèi)的電網(wǎng)各供、售電量計(jì)量表統(tǒng)計(jì)得出的線損率。統(tǒng)計(jì)線損率=(統(tǒng)計(jì)線損電量/供電量)×100%其中:統(tǒng)計(jì)線損電量=供電量–售電量;供電量=發(fā)電廠上網(wǎng)電量+外購(gòu)電量+電網(wǎng)輸入電量-電網(wǎng)輸出電量;全部供電關(guān)口電能計(jì)量裝置讀數(shù)之和為供電量,全部用戶電能計(jì)量裝置讀數(shù)之和為售電量。

2.2統(tǒng)計(jì)線損和理論線損配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)161、統(tǒng)計(jì)線損2.2統(tǒng)計(jì)線損和理論線損配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)16影響統(tǒng)計(jì)線損準(zhǔn)確度的主要因素:(1)供電關(guān)口電能計(jì)量裝置完整性、正確性和準(zhǔn)確度。(2)用戶計(jì)費(fèi)電能計(jì)量裝置完整性、正確性和準(zhǔn)確度。(3)抄表的同時(shí)性。(4)漏抄和錯(cuò)抄。(5)竊電。

2.2統(tǒng)計(jì)線損和理論線損配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)17影響統(tǒng)計(jì)線損準(zhǔn)確度的主要因素:2.2統(tǒng)計(jì)線損和理論線損配

2、理論線損率

理論線損率為供電企業(yè)對(duì)其所屬輸、變、配電設(shè)備,根據(jù)設(shè)備參數(shù)、負(fù)荷潮流、特性計(jì)算得出的線損率。在電力網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行中,線損是不可避免的,它是由輸送負(fù)荷的大小和送、變、配電設(shè)備的參數(shù)決定的,這部分損失電量可以用理論計(jì)算的方法求得,稱為理論線損。

理論線損率=(理論線損電量/理論線損供電量)×100%其中理論線損供電量=發(fā)電廠上網(wǎng)電量+外購(gòu)電量+電網(wǎng)輸入電量配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)182、理論線損率配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)18理論線損電量是下列各項(xiàng)損耗電量之和:變壓器的損耗電量;架空及電纜線路的導(dǎo)線損耗電量;電容器、電抗器、調(diào)相機(jī)中的有功損耗電能、調(diào)相機(jī)輔機(jī)的損耗電量;電暈損耗電量+絕緣子的泄漏損耗電能(數(shù)量較小,可以估計(jì)或忽略不計(jì));變電所的所用電量;電導(dǎo)損耗。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)19理論線損電量是下列各項(xiàng)損耗電量之和:配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)19線損理論計(jì)算值的準(zhǔn)確度取決于以下主要因素:輸、變、配電設(shè)備數(shù)量和性能參數(shù)的準(zhǔn)確度;運(yùn)行方式;負(fù)荷變化;運(yùn)行電壓的變化;配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)20線損理論計(jì)算值的準(zhǔn)確度取決于以下主要因素:配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)20理論線損計(jì)算進(jìn)行線損理論計(jì)算是根據(jù)主網(wǎng)、配電網(wǎng)的實(shí)際負(fù)荷及正常運(yùn)行方式,計(jì)算主網(wǎng)、配電網(wǎng)中每一元件的實(shí)際有功功率損失和在一定時(shí)間段內(nèi)的電能損失。這部分主要內(nèi)容包括:配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)21理論線損計(jì)算進(jìn)行線損理論計(jì)算是根據(jù)主網(wǎng)、配電網(wǎng)的理論線損計(jì)算線損理論計(jì)算的目的理論線損計(jì)算的范圍理論線損計(jì)算考慮的因素理論線損計(jì)算的原始數(shù)據(jù)線損計(jì)算的準(zhǔn)備工作理論線損計(jì)算的基本方法線損計(jì)算分析

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)22理論線損計(jì)算線損理論計(jì)算的目的配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)22理論線損計(jì)算的目的通過理論線損計(jì)算,可以鑒定主網(wǎng)、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行方式的經(jīng)濟(jì)性,查明電網(wǎng)中損失過大的元件及其原因,考核實(shí)際線損是否真實(shí)、難確、合理以及實(shí)際線損率和技術(shù)(理論)線損率的差值,確定不明損失的程度,減少不明損失??赏ㄟ^對(duì)技術(shù)線損的構(gòu)成,即線路損失和變壓器損失所占的比重的分析,發(fā)現(xiàn)主網(wǎng)、配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié),確定技術(shù)降損的主攻方向,以便采取相應(yīng)措施,降低線損。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)23理論線損計(jì)算的目的通過理論線損計(jì)算,可以鑒定主理論線損計(jì)算的目的主網(wǎng)、配電網(wǎng)的線損理論計(jì)算是規(guī)劃設(shè)計(jì)以及制訂年、季、月線損計(jì)劃指標(biāo)和降損措施的理論依據(jù)。開展線損理論計(jì)算是搞好降損節(jié)電的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作,它有利于提高供電企業(yè)的線損管理水平,有利于加快電網(wǎng)建設(shè)和技術(shù)改造,有利于加強(qiáng)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,有利于制訂落實(shí)降損節(jié)電經(jīng)濟(jì)責(zé)任制,增強(qiáng)節(jié)能意識(shí)。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)24理論線損計(jì)算的目的主網(wǎng)、配電網(wǎng)的線損理論計(jì)算是規(guī)理論線損計(jì)算的范圍

各電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)應(yīng)定期組織負(fù)荷實(shí)測(cè),進(jìn)行線損理論計(jì)算。按電力網(wǎng)電能損耗管理規(guī)定的要求,35kV及以上系統(tǒng)一年一次,10kV及以下電網(wǎng)兩年一次,當(dāng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生大的改變時(shí)也應(yīng)及時(shí)進(jìn)行計(jì)算。

理論線損電量包括變壓器的損耗,架空及電纜線路的導(dǎo)線損耗,電容器、電抗器、調(diào)相機(jī)中的有功損耗。TA、TV、電能表、測(cè)量?jī)x表、保護(hù)及遠(yuǎn)動(dòng)裝置的損耗,電暈損耗,絕緣子的泄漏損耗(數(shù)量較小可忽略),變電站的站用電,電導(dǎo)損耗等。因此線損理論計(jì)算的范圍包括以下十條:

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)25理論線損計(jì)算的范圍各電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)應(yīng)定期組織負(fù)荷理論線損計(jì)算的范圍各級(jí)變電所的降壓變電器(用戶的除外);配電變壓器(用戶的除外);調(diào)相機(jī);電力電容器;電抗器;各級(jí)電壓的輸電線路和電纜(用戶的除外);高壓配電線路和電纜;低壓配電線路;接戶線;用戶電能表。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)26理論線損計(jì)算的范圍各級(jí)變電所的降壓變電器(用戶的除外);配電理論線損計(jì)算考慮的因素在理論線損計(jì)算時(shí),應(yīng)統(tǒng)一程序、統(tǒng)一計(jì)算時(shí)間、統(tǒng)一計(jì)算邊界條件。統(tǒng)一程序便于匯總、使計(jì)算結(jié)果一致;統(tǒng)一計(jì)算時(shí)間和統(tǒng)一計(jì)算邊界條件使不同單位的計(jì)算結(jié)果具有可比性。計(jì)算邊界條件包括:溫度、功率因數(shù)、配網(wǎng)的電容電抗投入量和時(shí)間、站用電等。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)27理論線損計(jì)算考慮的因素在理論線損計(jì)算時(shí),應(yīng)統(tǒng)一程理論線損計(jì)算的原始數(shù)據(jù)理論線損計(jì)算所需要的數(shù)據(jù)分為兩類,一類是有關(guān)電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)和元件參數(shù);另一類是有關(guān)電力網(wǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)(如電流、電壓、功率因數(shù)、有功和無功功率、有功和無功電量等)。電力網(wǎng)元件參數(shù)比起運(yùn)行數(shù)據(jù)來說變化較小,只有設(shè)備檢修、運(yùn)行方式變化、增加設(shè)備等,才會(huì)發(fā)生變化。然而由于負(fù)荷的隨機(jī)性,運(yùn)行的數(shù)據(jù)變化較大。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)28理論線損計(jì)算的原始數(shù)據(jù)理論線損計(jì)算所需要的數(shù)據(jù)分為理論線損計(jì)算的準(zhǔn)備工作理論線損計(jì)算的準(zhǔn)備工作包括:代表日的選定代表日負(fù)荷實(shí)測(cè)負(fù)荷記錄設(shè)備參數(shù)和特性數(shù)據(jù)的事先收集、整理、核實(shí)各種典型情況的處理原則配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)29理論線損計(jì)算的準(zhǔn)備工作理論線損計(jì)算的準(zhǔn)備工作包括:配電網(wǎng)絡(luò)重變壓器電能損耗

變壓器電能損耗包括空載損耗、負(fù)載損耗和雜散損耗??蛰d損耗(鐵損)是指發(fā)生在變壓器鐵心疊片內(nèi),因周期性變化的磁力線通過材料時(shí),由材料的磁滯和渦流產(chǎn)生的損耗,其大小與運(yùn)行電壓和分接頭電壓有關(guān)。負(fù)載損耗(銅損)是由變壓器繞組中的電阻引起,是由流過繞組中的負(fù)載電流產(chǎn)生的。另外,有一個(gè)重要的附加損耗即渦流損耗,因繞組中渦流是由切割繞組的交變漏磁通和導(dǎo)線中的負(fù)載電流相垂直而產(chǎn)生的,由于它隨頻率的平方而變化,所以在負(fù)載電流中存在任何諧波分量時(shí),將產(chǎn)生明顯的附加渦流損耗。另外還有雜散損耗,它是指發(fā)生在引線和外殼以及其他結(jié)構(gòu)性的金屬零件上的損耗,它的大小與負(fù)載有關(guān),目前已從原來負(fù)荷損耗的10%降低了約一半。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)30變壓器電能損耗變壓器電能損耗包括空載損耗、輸電線路損耗

輸電線路損耗是負(fù)荷電流通過線路時(shí),在導(dǎo)線電阻上產(chǎn)生的功率損耗。(1)單一線路有功功率損失計(jì)算公式為ΔP=I2R式中:ΔP——損失功率,W;I——負(fù)荷電流,A;

R——導(dǎo)線電阻,Ω。(2)三相電力線路線路有功損失為:ΔP=ΔPA+ΔPB+ΔPC=3I2R配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)31輸電線路損耗輸電線路損耗是負(fù)荷電流通過線路時(shí),電暈損耗

電暈指集中在曲率較大的電極附近的不完全自激放電現(xiàn)象。較高電壓的設(shè)備裸露在大氣中的導(dǎo)電部分(主要是線路導(dǎo)線),在電壓作用下要產(chǎn)生電暈,并隨之產(chǎn)生電暈損耗。電暈是電力系統(tǒng)中重要的電能損耗原因之一。電暈損失計(jì)算涉及的因素很多,與地理環(huán)境、氣候條件、導(dǎo)線結(jié)構(gòu)及實(shí)際運(yùn)行情況有關(guān),目前尚沒有精確的計(jì)算模型。晴天電能損失小,霧天、雨天、雪天電能損失大,超高壓線路的年平均電暈損耗為線路年電阻損失的10%左右。經(jīng)過比較,在此介紹一種收集參數(shù)相對(duì)較少的計(jì)算方法,本方法的核心是通過已有實(shí)測(cè)曲線(如圖D1~D4)進(jìn)行估算。根據(jù)我國(guó)大部分地區(qū)的氣象條件,可把天氣條件劃分為以下四類:冰雪天、雨天、霧天、好天。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)32電暈損耗電暈指集中在曲率較大的電極附近的不

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)33配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)33

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)34配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)34

各種天氣情況下的電暈損耗功率ΔPC的計(jì)算曲線(見圖D1),其關(guān)系式為:ΔPC/n~(Em/δ,δ×r)式中:r——每根導(dǎo)線計(jì)算半徑,cm;n——每相導(dǎo)線的分裂根數(shù);δ——空氣的相對(duì)密度;Em——導(dǎo)線表面的最大電場(chǎng)強(qiáng)度,kV/cm。在某種天氣條件下,架空線路每公里的電暈損耗計(jì)算步驟如下:計(jì)算A相線路每公里的電暈損耗。首先求出空氣的相對(duì)密度δ及導(dǎo)線表面的最大電場(chǎng)強(qiáng)度Emδ=51.47P/(273+t)配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)35各種天氣情況下的電暈損耗功率ΔPC的計(jì)算曲線(見圖式中:P——大氣壓,Pa;t——平均氣溫,℃。對(duì)于單根導(dǎo)線的輸電線路,有Em=0.0147CU/r對(duì)于分裂導(dǎo)線的輸電線路,有Em=λ×0.0147CU/r上兩式中:U——線路的實(shí)際運(yùn)行電壓,kV;C——各相導(dǎo)線的工作電容,pF/m;λ——計(jì)算分裂導(dǎo)線表面最大電場(chǎng)強(qiáng)度的系數(shù)。當(dāng)分裂導(dǎo)線成正多邊形排列時(shí),有λ=1+2r(n-1)sin(π/n)/a式中:a——分裂導(dǎo)線間的幾何均距,cm。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)36式中:配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)36

若計(jì)算線路各相導(dǎo)線的工作電容Ca、Cb、Cc,則先求得三相換位架空輸電線路的平均電容Cav為Cav=24.1/lg(Dm/Req)(pF/m)Req=(r×an-1)1/n式中:Dm——三相導(dǎo)線的幾何均距,cm;Req——每根導(dǎo)線的等效半徑,cm。對(duì)導(dǎo)線水平排列的三相線路,考慮大地和架空線路的影響以后,在三相對(duì)稱運(yùn)行時(shí),邊相導(dǎo)線工作電容Ca≈1.03Cav,Ca=Cc,中相導(dǎo)線工作電容Cb≈1.1Cav,當(dāng)三相導(dǎo)線成對(duì)稱三角形排列時(shí),每相導(dǎo)線工作電容可近似認(rèn)為相等,等于Cav,然后求出δ×r和Em/δ的值。最后,查曲線或采用數(shù)學(xué)方法從存入計(jì)算機(jī)的數(shù)字化曲線中求得相應(yīng)A相每公里的電暈損耗值ΔPc/nc=ΔPc/n。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)37若計(jì)算線路各相導(dǎo)線的工作電容Ca、Cb、b)同理可得B相和C相線路每根導(dǎo)線每公里的電暈損耗ΔPcBi/n和ΔPcCi/n。c)計(jì)算一條線路每公里的電暈損耗電能ΔAciΔAci=n(ΔPcAi/n+ΔPcBi/n+ΔPcCi/n)×Ti所以在計(jì)算線損時(shí)段T內(nèi),三相導(dǎo)線每公里的平均電暈損耗功率ΔPc(kW/km)以及電暈損耗電能ΔAc(kWh/km)分別為ΔAc=n(ΔPcAi/n+ΔPcBi/n+ΔPcCi/n)TiΔPc=ΔAc/TT=式中:k——計(jì)算時(shí)段內(nèi)不同氣象條件的天氣數(shù)(k≤4);Ti——某種天氣的持續(xù)小時(shí)數(shù),可根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)站的氣象記錄取用;ΔPcAi/n、ΔPcBi/n、ΔPcCi/n——某種天氣下A、B、C相每公里每根導(dǎo)線的損耗功率。將ΔPc和ΔAc分別乘以線路的長(zhǎng)度就得出了每條線路線損計(jì)算時(shí)段內(nèi)的平均損耗功率和損失電能。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)38b)同理可得B相和C相線路每根導(dǎo)線每公里的電暈損耗ΔPcBi電容器損耗

電容器損耗是電容器在運(yùn)行中將有一定的有功損耗,使介質(zhì)發(fā)熱。(1)并聯(lián)電容器的電能損耗ΔA=Qc·tanδ·T式中:Qc——投運(yùn)的電容器容量,kvar;

tanδ——電容器介質(zhì)損失角的正切值,可取廠家實(shí)測(cè)值;

T——電容器運(yùn)行小時(shí)數(shù),h。(2)串聯(lián)電容器的電能損耗ΔA=3I2jf··tgδ·T×10-3對(duì)50Hz電網(wǎng),串聯(lián)電容器的損耗電能為:ΔA=9.55I2jf··TC=式中:C——每相電容器組的電容,每相由n組并聯(lián),每組由m個(gè)單臺(tái)電容器串聯(lián)組成,μF;Ce——單臺(tái)電容器的電容值,μF。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)39電容器損耗電容器損耗是電容器在運(yùn)行中將有一定的有功損耗,使電抗器損耗

電抗器損耗是電抗器通過電流時(shí),產(chǎn)生導(dǎo)線電阻損耗和鐵心磁滯損耗與渦流損耗(鐵心電抗器)。(1)串聯(lián)電抗器的損耗電能ΔA=3ΔPk·T式中:IN——串聯(lián)電抗器的額定電流,A;ΔPk——每相電抗器通過額定電流,溫度達(dá)到75℃時(shí)的損耗功率,按廠家提供或有關(guān)手冊(cè)查得,kW。(2)并聯(lián)電抗器損耗并聯(lián)電抗器的損耗,可按廠家提供的數(shù)據(jù)及運(yùn)行電壓進(jìn)行計(jì)算。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)40電抗器損耗電抗器損耗是電抗器通過電流時(shí),產(chǎn)生導(dǎo)線電阻第三章電力網(wǎng)理論線損計(jì)算方法110kV及以上的理論線損計(jì)算方法一、潮流計(jì)算的基本步驟:(1)形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣;(2)給定各節(jié)點(diǎn)電壓初值;(3)求修正方程式中的不平衡量;(4)求修正方程式系數(shù)矩陣——雅克比矩陣中各元素;(5)解修正方程式,求修正量;(6)計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓的新值;(7)運(yùn)用各節(jié)點(diǎn)電壓的新值自第三步開始進(jìn)入下一次迭代;(8)計(jì)算平衡節(jié)點(diǎn)功率和線路功率。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)41第三章電力網(wǎng)理論線損計(jì)算方法110kV及以上的理論線損計(jì)原理框圖配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)42原理框圖配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)42二.手推算例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及已知參數(shù)如下:配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)43二.手推算例配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)43節(jié)點(diǎn)1為平衡節(jié)點(diǎn),其它三個(gè)節(jié)點(diǎn)均為PQ節(jié)點(diǎn),電壓等級(jí)為110kV,Un為100kV。線路12,R0電阻為0.2,X0電抗為0,g0電導(dǎo)為0,電納為0,長(zhǎng)度為1kM,額定電流為0.2kA。線路23,R0電阻為0.05,X0電抗為0,g0電導(dǎo)為0,電納為0,長(zhǎng)度為1kM,額定電流為0.2kA。線路42,R0電阻為0.03,X0電抗為0,g0電導(dǎo)為0,電納為0,長(zhǎng)度為1kM,額定電流為0.2kA。負(fù)荷為P=300MW,Q=100Mvar,發(fā)電機(jī)2P=100MW,Q=59Mvar。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)44節(jié)點(diǎn)1為平衡節(jié)點(diǎn),其它三個(gè)節(jié)點(diǎn)均為PQ節(jié)點(diǎn),電壓等級(jí)為110手推步驟:1形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣因?yàn)楣?jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)3、4沒有聯(lián)系,所以同理,可得節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)45手推步驟:配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)452計(jì)算各節(jié)點(diǎn)功率得不平衡量取計(jì)算個(gè)節(jié)點(diǎn)的功率代入上式得:又因?yàn)椋阂罁?jù)公式:得:

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)462計(jì)算各節(jié)點(diǎn)功率得不平衡量配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)46同理得:3計(jì)算雅可比矩陣中的各元素先計(jì)算各節(jié)點(diǎn)注入電流依據(jù)公式可得:同理:然后計(jì)算雅可比矩陣各元素配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)47同理得:配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)47配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)48配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)48相似地可的雅可比矩陣中其它元素4修正方程式和各點(diǎn)電壓

根據(jù)公式得

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)49相似地可的雅可比矩陣中其它元素配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)49

判斷誤差如果不大于就迭代結(jié)束,否則求取新得節(jié)點(diǎn)電壓,如下,5求得各節(jié)點(diǎn)電壓得新值后,就可開始第二步6代入第三步求得新的雅可比矩陣

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)50判斷誤差7求得新的

判斷誤差

如果不大于就迭代結(jié)束,否則求取新節(jié)點(diǎn)電壓如下

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)51配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)518求得各節(jié)點(diǎn)電壓得新值后,再代入第二步9代入第三步求得新的雅可比矩陣配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)52配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)5210求得新的判斷誤差,如果不大于就迭代結(jié)束,否則求取新得節(jié)點(diǎn)電壓,如下:配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)5310求得新的配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)5311求得各節(jié)點(diǎn)電壓得新值后,再代入第二步:12代入第三步求得新的雅可比矩陣13求得新的配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)5411求得各節(jié)點(diǎn)電壓得新值后,再代入第二步:配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)54判斷誤差誤差小于設(shè)定值,所以迭代結(jié)束。14當(dāng)求得最終得各節(jié)點(diǎn)電壓,計(jì)算平衡節(jié)點(diǎn)功率和線路功率平衡節(jié)點(diǎn)功率同理

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)55配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)55求得平衡節(jié)點(diǎn)功率后,就可求網(wǎng)絡(luò)總損耗線路功率同理:配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)56求得平衡節(jié)點(diǎn)功率后,就可求網(wǎng)絡(luò)總損耗配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)56

10kV~35kV理論線損計(jì)算的基本方法一、均方根電流法設(shè)電力網(wǎng)元件電阻為,通過該元件的電流為,則電流通過該元件時(shí)產(chǎn)生的三相有功功率損耗為則該元件在24h內(nèi)的電能損耗為

由于是隨機(jī)變量,一般不能準(zhǔn)確地獲得,上述積分式解不出來,如把計(jì)算期內(nèi)時(shí)段劃分的足夠小,則可完全達(dá)到等效。一般電流值是通過代表日24h正點(diǎn)負(fù)荷實(shí)測(cè)得到的,設(shè)每小時(shí)內(nèi)電流值不變,則全日24h元件電阻中的電能損失為式中——均方根電流,A;

t——計(jì)算小時(shí)數(shù),h。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)57

10kV~35kV理論線損計(jì)算的基本方法配電網(wǎng)絡(luò)重當(dāng)負(fù)荷代表日24h正點(diǎn)實(shí)測(cè)值是三相有功功率、無功功率和線電壓時(shí),則有:

——正點(diǎn)時(shí)通過該元件電阻的三相有功功率和無功功率;

——與

、同一測(cè)量端同一時(shí)間的線電壓。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)58配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)58二、前推回代法基于支路電流的前推回代法基本思想如下:一般給定配電網(wǎng)絡(luò)的始端電壓和各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷,以饋線為基本計(jì)算單位。開始時(shí)由末端向始端推算,設(shè)全網(wǎng)電壓都為額定電壓,根據(jù)負(fù)荷功率由末端向首端逐段推導(dǎo),僅計(jì)算各元件中的功率損耗而不計(jì)算電壓,求得各條支路上的電流和功率損耗,并據(jù)此獲得始端功率,這是回代過程;再根據(jù)給定的始端電壓和求得的始端功率由始端向末端逐段計(jì)算各段的電壓降,求得各點(diǎn)電壓,這是前推過程;如此重復(fù)上述過程,直至各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓偏差滿足容許條件為止。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)59二、前推回代法配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)59對(duì)于一個(gè)有N個(gè)節(jié)點(diǎn)的配電網(wǎng),設(shè)已知根節(jié)點(diǎn)電壓為各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷為,配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和各支路阻抗亦已知。待求量為各節(jié)點(diǎn)電壓和各支路的潮流功率及線損。前推回代潮流計(jì)算法在第k次迭代中的步驟為:(1)計(jì)算節(jié)點(diǎn)注入電流:式中,為節(jié)點(diǎn)j的注入電流;為節(jié)點(diǎn)的已知注入功率。(2)回代求各支路電流。從末梢節(jié)點(diǎn)開始向根節(jié)點(diǎn)推進(jìn),支路的電流為:式中,為L(zhǎng)支路的電流;m為與節(jié)點(diǎn)J直接相連的所有下層支路的集合。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)60對(duì)于一個(gè)有N個(gè)節(jié)點(diǎn)的配電網(wǎng),設(shè)已知根節(jié)點(diǎn)電壓為各(3)前推求節(jié)點(diǎn)電壓。從根節(jié)點(diǎn)開始向末梢節(jié)點(diǎn)推進(jìn),節(jié)點(diǎn)j的電壓為:執(zhí)行完以上三步之后,每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電壓幅值修正量為:取節(jié)點(diǎn)電壓修正量的最大值,若最大值小于設(shè)定的閾值,則跳出循環(huán),輸出電壓計(jì)算結(jié)果,否則重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)步驟,直至收斂。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)61(3)前推求節(jié)點(diǎn)電壓。從根節(jié)點(diǎn)開始向末梢節(jié)點(diǎn)推進(jìn),節(jié)點(diǎn)j的配三、容量分?jǐn)偡?/p>

容量分?jǐn)偡ㄊ枪こ讨休^實(shí)用得一種方法,也是使用最多的一種方法。其基本思想:按各變壓器的容量分?jǐn)傠娏鳌O旅嬉詫?shí)例進(jìn)行說明。例題:現(xiàn)運(yùn)用此軟件算法計(jì)算下圖所示系統(tǒng)的潮流分布,系統(tǒng)中有四臺(tái)變壓器。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)62三、容量分?jǐn)偡ㄅ潆娋W(wǎng)絡(luò)重構(gòu)62解:首先計(jì)算均方根電流I配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)63配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)63然后進(jìn)行容量分?jǐn)傆?jì)算,得出各負(fù)載電流值按功率公式計(jì)算各線路損失功率配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)64然后進(jìn)行容量分?jǐn)傆?jì)算,得出各負(fù)載電流值配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)64系統(tǒng)的總線損率為

=++按雙繞組變壓器繞組的損耗電量公式得到各變壓器損耗電量為配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)65系統(tǒng)的總線損率為配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)65

——為各變壓器的損耗電量,kwh;——為各變壓器的短路損耗功率(銘牌標(biāo)有數(shù)據(jù)),kw;——為各變壓器的電流值,A;——為各變壓器的額定電流(銘牌標(biāo)有數(shù)據(jù)),(取與負(fù)荷電流同一電壓等級(jí)的數(shù)值)。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)66——為各變壓器的損耗電第四章電力網(wǎng)節(jié)能降損

電能是一種使用方便,容易控制和轉(zhuǎn)換,無污染的能源形式。是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活必不可少的能源。由于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,用電設(shè)備的增長(zhǎng)速度超過發(fā)電設(shè)備的增長(zhǎng)速度,造成我國(guó)目前的電能短缺,電力供需矛盾十分突出。因此,我們必須堅(jiān)持能源開發(fā)和節(jié)約并重的方針,即一手抓能源開發(fā),一手抓能源節(jié)約,使社會(huì)上形成一個(gè)節(jié)約能源、合理利用能源的良好風(fēng)尚。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)67第四章電力網(wǎng)節(jié)能降損電能是一1變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

考慮變壓器的投資費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用及回收年限等因素,找到既能保證變壓器容量的利用率,又能保證其在一定負(fù)荷范圍內(nèi)高效運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)負(fù)載率,給出變壓器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域,并結(jié)合導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電流密度,來評(píng)價(jià)電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)是否合理,電網(wǎng)運(yùn)行是否經(jīng)濟(jì)。(1)變壓器技術(shù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域當(dāng)變壓器運(yùn)行在技術(shù)經(jīng)濟(jì)負(fù)載率時(shí),變壓器是最經(jīng)濟(jì)的,但是負(fù)荷是不斷變化的,讓變壓器在一個(gè)點(diǎn)上運(yùn)行是不實(shí)際的,使得技術(shù)經(jīng)濟(jì)負(fù)載率失去現(xiàn)實(shí)意義。因此,給出變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域具有真正的現(xiàn)實(shí)意義。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)681變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行考慮變壓器的投(2)變壓器技術(shù)經(jīng)濟(jì)負(fù)載率

當(dāng)變壓器在技術(shù)經(jīng)濟(jì)負(fù)載率運(yùn)行時(shí),其年計(jì)算費(fèi)用最小。由變壓器技術(shù)經(jīng)濟(jì)負(fù)載率的求解公式可知,技術(shù)經(jīng)濟(jì)負(fù)載率高于基于損耗最小原則求出的變壓器負(fù)載率(即初期投資為0時(shí)的經(jīng)濟(jì)負(fù)載率),,所以取經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域的下限值為。GB/T13462-92中規(guī)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)優(yōu)選段的上限值,所以取經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域的上限值為變壓器負(fù)載率為75%時(shí)的損耗率與最低損耗率的關(guān)系式為配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)69(2)變壓器技術(shù)經(jīng)濟(jì)負(fù)載率配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)69

式中,為變壓器負(fù)載率為75%時(shí)的損耗率系數(shù)。經(jīng)過一些變壓器的計(jì)算小于1.2,即變壓器的損耗在最低損耗的1.2倍以內(nèi),且經(jīng)大量變壓器驗(yàn)證所計(jì)算出的技術(shù)經(jīng)濟(jì)負(fù)載率小于0.75。當(dāng)求出的技術(shù)經(jīng)濟(jì)負(fù)載率大于0.75時(shí),由于變壓器負(fù)載率不能太高,根據(jù)規(guī)定取0.75。即當(dāng)變壓器負(fù)載率在范圍時(shí),運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi)。應(yīng)用公式,可求出變壓器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行負(fù)荷電流區(qū)域。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)70配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)702降低配電變壓器電能損耗(1)配電變壓器損耗率按下式計(jì)算

式中:為空載損耗,kW;為負(fù)載損耗,kW;為配電變壓器額定容量,kVA;為配電變壓器實(shí)際容量,kVA。(2)功率因數(shù)影響配電變壓器損耗對(duì)于一定的有功負(fù)荷,當(dāng)功率因數(shù)下降時(shí),配電變壓器損耗率必然要增大,即式中:為實(shí)際有功負(fù)荷,kW。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)712降低配電變壓器電能損耗(1)配電變壓器損耗率按下空載損耗大小與功率因數(shù)變化無關(guān),負(fù)載損耗大小與功率因數(shù)的平方成反比,與負(fù)荷成正比。當(dāng)負(fù)荷不變時(shí),負(fù)載損耗與功率因數(shù)的變化有關(guān)。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)72空載損耗大小與功率因數(shù)變化無關(guān),負(fù)載損耗大小3提高功率因數(shù)降低線損通過提高功率因數(shù)是降低線損的有效措施。在線路中通過的電流I包含有功電流分量和無功電流分量,即:,亦即線路中的損耗:,可見即為因輸送無功電流分量所增加的線損。提高功率因數(shù)與降低線損的關(guān)系,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)也常由以下數(shù)學(xué)表達(dá)式描述式中——負(fù)荷原來的功率因數(shù)——提高后的功率因數(shù)配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)733提高功率因數(shù)降低線損通過提高功率

提高負(fù)荷的功率因數(shù),可以減小負(fù)荷的無功功率,因而減少發(fā)電機(jī)送出的無功功率和通過線路及變壓器的無功功率,從而減少線路和變壓器中的有功功率損耗和其他電能損耗。提高負(fù)荷的功率因數(shù)與降低線損的關(guān)系可表示為

——各串接元件補(bǔ)償前的損耗電能,kWh配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)74提高負(fù)荷的功率因數(shù),可以減小負(fù)荷的無功功率,第五章配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是根據(jù)評(píng)估對(duì)象系統(tǒng)預(yù)定的目標(biāo)要求而選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)的集合。配網(wǎng)建設(shè)與改造后技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架的構(gòu)建應(yīng)建立在對(duì)評(píng)估對(duì)象深入調(diào)查和研究的基礎(chǔ)上。調(diào)查結(jié)果如右圖:配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)75第五章配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是根據(jù)評(píng)估對(duì)象系統(tǒng)預(yù)定評(píng)價(jià)理論簡(jiǎn)述該評(píng)價(jià)運(yùn)用了層次分析法確定權(quán)重,綜合模糊評(píng)價(jià)理論建立的評(píng)價(jià)模型。層次分析法是一種定量與定性相結(jié)合的有效決策分析方法,它將復(fù)雜的問題分解為各個(gè)組成因素的層次結(jié)構(gòu),通過分解、判斷和綜合等步驟,體現(xiàn)了人們決策思維的特征。評(píng)價(jià)模型步驟:1、確定二級(jí)指標(biāo)權(quán)重、計(jì)算二級(jí)指標(biāo)得分;2、確定一級(jí)指標(biāo)權(quán)重、計(jì)算一級(jí)指標(biāo)得分;3、計(jì)算總得分并進(jìn)行分析。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)76評(píng)價(jià)理論簡(jiǎn)述該評(píng)價(jià)運(yùn)用了層次分析法確定權(quán)重,綜合模糊評(píng)價(jià)理論評(píng)價(jià)理論簡(jiǎn)述張利生電力網(wǎng)電能損耗管理及降損技術(shù)中國(guó)電力出版社趙全樂線損管理手冊(cè)中國(guó)電力出版社配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)77評(píng)價(jià)理論簡(jiǎn)述張利生電力網(wǎng)電能損耗管理及降損技術(shù)中國(guó)電理論線損計(jì)算理論線損計(jì)算第一章相關(guān)概念

1、負(fù)荷曲線

負(fù)荷曲線反映了某一時(shí)間段內(nèi)負(fù)荷隨時(shí)間而變化的規(guī)律。按負(fù)荷種類分,可分為有功功率負(fù)荷和無功功率負(fù)荷曲線;按時(shí)間段長(zhǎng)短分,可分為日負(fù)荷和年負(fù)荷曲線;按計(jì)量地點(diǎn)分,可分為個(gè)別用戶、電力線路、變電所、發(fā)電廠乃至整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)荷曲線。將上述三種特征相組合,就確定了某一種待定的負(fù)荷曲線,雖然電力系統(tǒng)有功功率日負(fù)荷曲線上的最大、最小值之差(即所謂峰谷差)并不很大,但個(gè)別行業(yè)的這種負(fù)荷曲線卻可能有很大的峰谷差。這是因?yàn)樨?fù)荷隨時(shí)間而變化的規(guī)律取決于行業(yè)的生產(chǎn)制度。無功功率日負(fù)荷曲線的用途較小。有功功率年負(fù)荷曲線一般指年最大負(fù)荷曲線,即表示一年內(nèi)每月最大有功功率負(fù)荷變化的曲線。有功功率年負(fù)荷曲線常用于制訂發(fā)電設(shè)備的檢修計(jì)劃。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)79第一章相關(guān)概念1、負(fù)荷曲線配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)2

2、負(fù)荷率

負(fù)荷率是計(jì)時(shí)時(shí)段內(nèi)電網(wǎng)的平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值,即報(bào)告期平均用電有功負(fù)荷與報(bào)告期用電最高有功負(fù)荷比值的百分?jǐn)?shù)。線損率與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式和負(fù)荷變化有關(guān)系,在一定時(shí)期內(nèi),系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式可能沒有較大變化,這時(shí),線損率與負(fù)荷有關(guān)。負(fù)荷率是一個(gè)小于1的數(shù),它是衡量用電程度的指標(biāo),負(fù)荷曲線越平穩(wěn),負(fù)荷率越高。從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行角度考慮,負(fù)荷率愈接近1,即峰谷差越小,表明電氣設(shè)備的利用率愈高,有利于降損節(jié)能。一般通過以下手段提高負(fù)荷率:(1)合理調(diào)整負(fù)荷,對(duì)用戶負(fù)荷進(jìn)行管理;(2)實(shí)行峰谷電價(jià),用經(jīng)濟(jì)手段管理負(fù)荷;(3)依靠技術(shù)手段,完善錯(cuò)峰填谷措施;(4)強(qiáng)化用電管理,提高企業(yè)負(fù)荷率;(5)加強(qiáng)安全管理,合理安排檢修計(jì)劃。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)802、負(fù)荷率配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)3

3、負(fù)載率負(fù)載率是指特定設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行功率與額定功率的比值。變壓器實(shí)際功率與額定功率的比值叫變壓器的負(fù)載率,一般是80%左右。計(jì)算公式為:式中:——變壓器的負(fù)載率(%);——變壓器的負(fù)載容量(kVA);——變壓器的額定容量(kVA)。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)813、負(fù)載率配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)4

4、導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電流密度、截面積

線路能量損耗為,線路能量損耗同電阻成正比,通過增加導(dǎo)線截面可以減少能量損耗,但是導(dǎo)線截面選擇過大,不僅增加材料的耗費(fèi),而且還會(huì)增加線路建設(shè)的投資,所以導(dǎo)線的選擇必須恰當(dāng)。導(dǎo)線截面的選擇是電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。較大的導(dǎo)線截面,雖工程一次性投資較大,但由于運(yùn)行中電能損耗較小,故能降低運(yùn)行費(fèi)用。反之,較小的導(dǎo)線截面雖能降低工程投資,但對(duì)應(yīng)的運(yùn)行費(fèi)用較高。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面就是綜合考慮了這兩個(gè)相互矛盾因素的一個(gè)合理解決辦法。影響導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)電流密度的因素較多,如抵償年限、導(dǎo)線種類、材料價(jià)格、電能單價(jià)等。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)824、導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電流密度、截面積配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)55、電網(wǎng)的容載比

所謂容載比是電網(wǎng)內(nèi)同一電壓等級(jí)公用供電變電站的主變壓器總?cè)萘?kVA)與其供電總負(fù)荷(kW)之比。容載比過大,電網(wǎng)建設(shè)早期投資增大;容載比過小,又會(huì)使電網(wǎng)的適應(yīng)性差,發(fā)生調(diào)度困難,甚至引起限電現(xiàn)象?!冻鞘须娏W(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》對(duì)35~220kV電壓等級(jí)的變電容載比取值范圍作了明確的規(guī)定,城網(wǎng)變電容載比一般為:220kV電網(wǎng)為1.6~1.9;35~110kV電網(wǎng)為1.8~2.1。而《導(dǎo)則》對(duì)10kV配電網(wǎng)的取值未給出以一個(gè)參考范圍。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)835、電網(wǎng)的容載比配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)6

6、供電半徑

供電半徑是以供電電源為中心,以供電距離為半徑所畫的圓為供電范圍,這個(gè)半徑即稱為供電半徑,供電半徑指供電直線距離。低壓供電半徑指以配電變壓器為中心的直線距離。一般以供電范圍內(nèi)單位容量(或者單位面積)所承擔(dān)的總費(fèi)用最少為原則,來建立計(jì)算經(jīng)濟(jì)供電半徑的數(shù)學(xué)模型。農(nóng)村線路供電半徑一般應(yīng)滿足:380V線路不大0.5km,10kV線路的供電半徑不大于15km,35kV線路小于40km,110kV線路小于150km。負(fù)荷密度小的地區(qū),在保證電壓質(zhì)量和適度控制線損的前提下10kV線路供電半徑可適當(dāng)延長(zhǎng)。分類有:10kV配電線路經(jīng)濟(jì)供電半徑;變電站供電半徑;220V低壓絕緣導(dǎo)線束供電半徑;電纜的最大供電半徑;配電線路的最佳供電半徑。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)846、供電半徑配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)7

7、母線電量不平衡率

母線電量不平衡率的計(jì)算主要是算線損用的。因?yàn)閺睦碚撋现v,流進(jìn)母線的電量應(yīng)該等于流出母線的電量,實(shí)際上因?yàn)榉N種原因(如線損、表計(jì)誤差等)總是不相等的。為了考核線損,加大線損管理力度,便于管理人員發(fā)現(xiàn)問題,所以各供電公司都要求計(jì)算的。有的供電公司規(guī)定:220kV及以上電壓等級(jí)母線電量不平衡率不大于±1%;110kV及以下電壓等級(jí)母線電量不平衡率不大于±2%。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)857、母線電量不平衡率配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)88、SCADA系統(tǒng)簡(jiǎn)介SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系統(tǒng),即監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣,它可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制,以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號(hào)報(bào)警等各項(xiàng)功能。由于各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)CADA的要求不同,所以不同應(yīng)用領(lǐng)域的SCADA系統(tǒng)發(fā)展也不完全相同。在電力系統(tǒng)中,SCADA系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛,技術(shù)發(fā)展也最為成熟。它作為能量管理系統(tǒng)(EMS系統(tǒng))的一個(gè)最主要的子系統(tǒng),有著信息完整、提高效率、正確掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、加快決策、能幫助快速診斷出系統(tǒng)故障狀態(tài)等優(yōu)勢(shì),現(xiàn)已經(jīng)成為電力調(diào)度不可缺少的工具。它在提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)效益,減輕調(diào)度員的負(fù)擔(dān),實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化與現(xiàn)代化,提高調(diào)度的效率和水平等方面有著不可替代的作用。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)868、SCADA系統(tǒng)簡(jiǎn)介配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)9第二章線損基本概念

2.1線損相關(guān)概念

電力網(wǎng)的電能損耗率簡(jiǎn)稱線損率,是電網(wǎng)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè)綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),也是表征電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)水平和經(jīng)營(yíng)管理水平的一項(xiàng)綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。電力網(wǎng)電能損耗,是指一定時(shí)間內(nèi)電流流經(jīng)電網(wǎng)中各電力設(shè)備時(shí)所產(chǎn)生的電力和電能損耗,即電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)在電能傳輸和營(yíng)銷過程中自發(fā)電廠出線起至客戶電能表止所產(chǎn)生的電能消耗和損失,包括電網(wǎng)整個(gè)供電生產(chǎn)和營(yíng)銷過程中發(fā)生的送、配、變電設(shè)備的生產(chǎn)消耗和不明損失,簡(jiǎn)稱“線損”。其中,不明損失是供電過程中的“跑、冒、滴、漏”造成的損失。主要包括:

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)87第二章線損基本概念2.1線損相關(guān)概念

計(jì)量裝置本身的綜合誤差,或計(jì)量裝置故障,如電壓互感器斷保險(xiǎn)、電度表停轉(zhuǎn)、空轉(zhuǎn)和表計(jì)接線錯(cuò)誤。用電營(yíng)業(yè)工作中的漏抄、漏計(jì)、錯(cuò)抄、錯(cuò)算及倍率錯(cuò)誤等。用戶的違約用電(竊電)。變電站的直流充電裝置,控制及保護(hù)、信號(hào)、通風(fēng)冷卻等設(shè)備消耗的電量,以及調(diào)相機(jī)輔機(jī)的耗電量。帶電設(shè)備絕緣不良引起的泄漏損失。供售電量抄表結(jié)算時(shí)間(周期)不對(duì)應(yīng)等。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)88配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)11

發(fā)電機(jī)發(fā)出來的電能輸送到用戶,必須經(jīng)過各個(gè)輸、變、配電元件,由于輸、變、配電元件存在著阻抗,因此電能通過這些元件時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電能損耗,并以熱能的形式散失在周圍介質(zhì)中,這個(gè)電能損耗稱為線損電量。線損電量不能直接計(jì)量,按照國(guó)家電力公司電力工業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)規(guī)定,線損電量是用供電量與售電量相減計(jì)算得到的,即:線損電量=供電量–售電量其中供電量=發(fā)電公司(廠)上網(wǎng)電量+外購(gòu)電量+電網(wǎng)輸入電量-電網(wǎng)輸出電量

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)89發(fā)電機(jī)發(fā)出來的電能輸送到用戶,必須經(jīng)過各個(gè)售電量是指所有終端用戶的抄見電量,供電局、變電所等的自用電量及第三產(chǎn)業(yè)所用的電量。凡不屬于站用電的其他用電,均應(yīng)由當(dāng)?shù)毓╇姴块T裝表收費(fèi)。發(fā)電公司(廠)上網(wǎng)電量指本地區(qū)統(tǒng)調(diào)電廠(獨(dú)立發(fā)電公司、直屬電廠、地方電廠)記錄的上網(wǎng)電量,一般規(guī)定為發(fā)電廠出線側(cè)的上網(wǎng)電量。對(duì)于接入一次電網(wǎng)發(fā)電公司,上網(wǎng)電量是指發(fā)電廠送入一次電網(wǎng)的電量。對(duì)于接入地區(qū)電網(wǎng)發(fā)電公司,上網(wǎng)電量是指發(fā)電廠送入地區(qū)電網(wǎng)的電量。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)90售電量是指所有終端用戶的抄見電量,供電局、變電所等的自用電量電網(wǎng)輸入電量主要是指高于本供電區(qū)域管理的電壓等級(jí)的電網(wǎng)輸入的電量。電網(wǎng)輸出電量是指供電公司從本公司供電區(qū)域向外部電網(wǎng)輸出的電量。外購(gòu)電量是指各供電公司從本公司供電區(qū)域外的電網(wǎng)購(gòu)買的電量。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)91電網(wǎng)輸入電量主要是指高于本供電區(qū)域管理的電壓等級(jí)的電網(wǎng)輸入的

線損電量由輸電線路損耗、降壓主變壓器損耗、配電線路中的損耗、配電變壓器損耗、低壓網(wǎng)絡(luò)中的損耗、無功補(bǔ)償設(shè)備及電抗器中的損耗幾部分組成,以上各項(xiàng)損失可通過理論計(jì)算確定其數(shù)值。而電流、電壓互感器及其二次回路中的損耗,用戶接戶線及電能表的損耗、不明損失等,可通過統(tǒng)計(jì)確定。線損電量通常是統(tǒng)計(jì)值,其中含設(shè)備技術(shù)損失和管理中的不明損失。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)92線損電量由輸電線路損耗、降壓主變壓器損耗、配電線1、統(tǒng)計(jì)線損

線損統(tǒng)計(jì)值即統(tǒng)計(jì)線損,來源于從電能計(jì)量裝置上讀取的電量數(shù)值和讀取數(shù)值的時(shí)間。統(tǒng)計(jì)線損率是指省(區(qū))、地市(盟市)供電部門對(duì)所管轄(或調(diào)度)范圍內(nèi)的電網(wǎng)各供、售電量計(jì)量表統(tǒng)計(jì)得出的線損率。統(tǒng)計(jì)線損率=(統(tǒng)計(jì)線損電量/供電量)×100%其中:統(tǒng)計(jì)線損電量=供電量–售電量;供電量=發(fā)電廠上網(wǎng)電量+外購(gòu)電量+電網(wǎng)輸入電量-電網(wǎng)輸出電量;全部供電關(guān)口電能計(jì)量裝置讀數(shù)之和為供電量,全部用戶電能計(jì)量裝置讀數(shù)之和為售電量。

2.2統(tǒng)計(jì)線損和理論線損配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)931、統(tǒng)計(jì)線損2.2統(tǒng)計(jì)線損和理論線損配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)16影響統(tǒng)計(jì)線損準(zhǔn)確度的主要因素:(1)供電關(guān)口電能計(jì)量裝置完整性、正確性和準(zhǔn)確度。(2)用戶計(jì)費(fèi)電能計(jì)量裝置完整性、正確性和準(zhǔn)確度。(3)抄表的同時(shí)性。(4)漏抄和錯(cuò)抄。(5)竊電。

2.2統(tǒng)計(jì)線損和理論線損配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)94影響統(tǒng)計(jì)線損準(zhǔn)確度的主要因素:2.2統(tǒng)計(jì)線損和理論線損配

2、理論線損率

理論線損率為供電企業(yè)對(duì)其所屬輸、變、配電設(shè)備,根據(jù)設(shè)備參數(shù)、負(fù)荷潮流、特性計(jì)算得出的線損率。在電力網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行中,線損是不可避免的,它是由輸送負(fù)荷的大小和送、變、配電設(shè)備的參數(shù)決定的,這部分損失電量可以用理論計(jì)算的方法求得,稱為理論線損。

理論線損率=(理論線損電量/理論線損供電量)×100%其中理論線損供電量=發(fā)電廠上網(wǎng)電量+外購(gòu)電量+電網(wǎng)輸入電量配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)952、理論線損率配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)18理論線損電量是下列各項(xiàng)損耗電量之和:變壓器的損耗電量;架空及電纜線路的導(dǎo)線損耗電量;電容器、電抗器、調(diào)相機(jī)中的有功損耗電能、調(diào)相機(jī)輔機(jī)的損耗電量;電暈損耗電量+絕緣子的泄漏損耗電能(數(shù)量較小,可以估計(jì)或忽略不計(jì));變電所的所用電量;電導(dǎo)損耗。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)96理論線損電量是下列各項(xiàng)損耗電量之和:配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)19線損理論計(jì)算值的準(zhǔn)確度取決于以下主要因素:輸、變、配電設(shè)備數(shù)量和性能參數(shù)的準(zhǔn)確度;運(yùn)行方式;負(fù)荷變化;運(yùn)行電壓的變化;配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)97線損理論計(jì)算值的準(zhǔn)確度取決于以下主要因素:配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)20理論線損計(jì)算進(jìn)行線損理論計(jì)算是根據(jù)主網(wǎng)、配電網(wǎng)的實(shí)際負(fù)荷及正常運(yùn)行方式,計(jì)算主網(wǎng)、配電網(wǎng)中每一元件的實(shí)際有功功率損失和在一定時(shí)間段內(nèi)的電能損失。這部分主要內(nèi)容包括:配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)98理論線損計(jì)算進(jìn)行線損理論計(jì)算是根據(jù)主網(wǎng)、配電網(wǎng)的理論線損計(jì)算線損理論計(jì)算的目的理論線損計(jì)算的范圍理論線損計(jì)算考慮的因素理論線損計(jì)算的原始數(shù)據(jù)線損計(jì)算的準(zhǔn)備工作理論線損計(jì)算的基本方法線損計(jì)算分析

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)99理論線損計(jì)算線損理論計(jì)算的目的配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)22理論線損計(jì)算的目的通過理論線損計(jì)算,可以鑒定主網(wǎng)、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行方式的經(jīng)濟(jì)性,查明電網(wǎng)中損失過大的元件及其原因,考核實(shí)際線損是否真實(shí)、難確、合理以及實(shí)際線損率和技術(shù)(理論)線損率的差值,確定不明損失的程度,減少不明損失。可通過對(duì)技術(shù)線損的構(gòu)成,即線路損失和變壓器損失所占的比重的分析,發(fā)現(xiàn)主網(wǎng)、配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié),確定技術(shù)降損的主攻方向,以便采取相應(yīng)措施,降低線損。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)100理論線損計(jì)算的目的通過理論線損計(jì)算,可以鑒定主理論線損計(jì)算的目的主網(wǎng)、配電網(wǎng)的線損理論計(jì)算是規(guī)劃設(shè)計(jì)以及制訂年、季、月線損計(jì)劃指標(biāo)和降損措施的理論依據(jù)。開展線損理論計(jì)算是搞好降損節(jié)電的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作,它有利于提高供電企業(yè)的線損管理水平,有利于加快電網(wǎng)建設(shè)和技術(shù)改造,有利于加強(qiáng)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,有利于制訂落實(shí)降損節(jié)電經(jīng)濟(jì)責(zé)任制,增強(qiáng)節(jié)能意識(shí)。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)101理論線損計(jì)算的目的主網(wǎng)、配電網(wǎng)的線損理論計(jì)算是規(guī)理論線損計(jì)算的范圍

各電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)應(yīng)定期組織負(fù)荷實(shí)測(cè),進(jìn)行線損理論計(jì)算。按電力網(wǎng)電能損耗管理規(guī)定的要求,35kV及以上系統(tǒng)一年一次,10kV及以下電網(wǎng)兩年一次,當(dāng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生大的改變時(shí)也應(yīng)及時(shí)進(jìn)行計(jì)算。

理論線損電量包括變壓器的損耗,架空及電纜線路的導(dǎo)線損耗,電容器、電抗器、調(diào)相機(jī)中的有功損耗。TA、TV、電能表、測(cè)量?jī)x表、保護(hù)及遠(yuǎn)動(dòng)裝置的損耗,電暈損耗,絕緣子的泄漏損耗(數(shù)量較小可忽略),變電站的站用電,電導(dǎo)損耗等。因此線損理論計(jì)算的范圍包括以下十條:

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)102理論線損計(jì)算的范圍各電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)應(yīng)定期組織負(fù)荷理論線損計(jì)算的范圍各級(jí)變電所的降壓變電器(用戶的除外);配電變壓器(用戶的除外);調(diào)相機(jī);電力電容器;電抗器;各級(jí)電壓的輸電線路和電纜(用戶的除外);高壓配電線路和電纜;低壓配電線路;接戶線;用戶電能表。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)103理論線損計(jì)算的范圍各級(jí)變電所的降壓變電器(用戶的除外);配電理論線損計(jì)算考慮的因素在理論線損計(jì)算時(shí),應(yīng)統(tǒng)一程序、統(tǒng)一計(jì)算時(shí)間、統(tǒng)一計(jì)算邊界條件。統(tǒng)一程序便于匯總、使計(jì)算結(jié)果一致;統(tǒng)一計(jì)算時(shí)間和統(tǒng)一計(jì)算邊界條件使不同單位的計(jì)算結(jié)果具有可比性。計(jì)算邊界條件包括:溫度、功率因數(shù)、配網(wǎng)的電容電抗投入量和時(shí)間、站用電等。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)104理論線損計(jì)算考慮的因素在理論線損計(jì)算時(shí),應(yīng)統(tǒng)一程理論線損計(jì)算的原始數(shù)據(jù)理論線損計(jì)算所需要的數(shù)據(jù)分為兩類,一類是有關(guān)電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)和元件參數(shù);另一類是有關(guān)電力網(wǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)(如電流、電壓、功率因數(shù)、有功和無功功率、有功和無功電量等)。電力網(wǎng)元件參數(shù)比起運(yùn)行數(shù)據(jù)來說變化較小,只有設(shè)備檢修、運(yùn)行方式變化、增加設(shè)備等,才會(huì)發(fā)生變化。然而由于負(fù)荷的隨機(jī)性,運(yùn)行的數(shù)據(jù)變化較大。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)105理論線損計(jì)算的原始數(shù)據(jù)理論線損計(jì)算所需要的數(shù)據(jù)分為理論線損計(jì)算的準(zhǔn)備工作理論線損計(jì)算的準(zhǔn)備工作包括:代表日的選定代表日負(fù)荷實(shí)測(cè)負(fù)荷記錄設(shè)備參數(shù)和特性數(shù)據(jù)的事先收集、整理、核實(shí)各種典型情況的處理原則配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)106理論線損計(jì)算的準(zhǔn)備工作理論線損計(jì)算的準(zhǔn)備工作包括:配電網(wǎng)絡(luò)重變壓器電能損耗

變壓器電能損耗包括空載損耗、負(fù)載損耗和雜散損耗??蛰d損耗(鐵損)是指發(fā)生在變壓器鐵心疊片內(nèi),因周期性變化的磁力線通過材料時(shí),由材料的磁滯和渦流產(chǎn)生的損耗,其大小與運(yùn)行電壓和分接頭電壓有關(guān)。負(fù)載損耗(銅損)是由變壓器繞組中的電阻引起,是由流過繞組中的負(fù)載電流產(chǎn)生的。另外,有一個(gè)重要的附加損耗即渦流損耗,因繞組中渦流是由切割繞組的交變漏磁通和導(dǎo)線中的負(fù)載電流相垂直而產(chǎn)生的,由于它隨頻率的平方而變化,所以在負(fù)載電流中存在任何諧波分量時(shí),將產(chǎn)生明顯的附加渦流損耗。另外還有雜散損耗,它是指發(fā)生在引線和外殼以及其他結(jié)構(gòu)性的金屬零件上的損耗,它的大小與負(fù)載有關(guān),目前已從原來負(fù)荷損耗的10%降低了約一半。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)107變壓器電能損耗變壓器電能損耗包括空載損耗、輸電線路損耗

輸電線路損耗是負(fù)荷電流通過線路時(shí),在導(dǎo)線電阻上產(chǎn)生的功率損耗。(1)單一線路有功功率損失計(jì)算公式為ΔP=I2R式中:ΔP——損失功率,W;I——負(fù)荷電流,A;

R——導(dǎo)線電阻,Ω。(2)三相電力線路線路有功損失為:ΔP=ΔPA+ΔPB+ΔPC=3I2R配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)108輸電線路損耗輸電線路損耗是負(fù)荷電流通過線路時(shí),電暈損耗

電暈指集中在曲率較大的電極附近的不完全自激放電現(xiàn)象。較高電壓的設(shè)備裸露在大氣中的導(dǎo)電部分(主要是線路導(dǎo)線),在電壓作用下要產(chǎn)生電暈,并隨之產(chǎn)生電暈損耗。電暈是電力系統(tǒng)中重要的電能損耗原因之一。電暈損失計(jì)算涉及的因素很多,與地理環(huán)境、氣候條件、導(dǎo)線結(jié)構(gòu)及實(shí)際運(yùn)行情況有關(guān),目前尚沒有精確的計(jì)算模型。晴天電能損失小,霧天、雨天、雪天電能損失大,超高壓線路的年平均電暈損耗為線路年電阻損失的10%左右。經(jīng)過比較,在此介紹一種收集參數(shù)相對(duì)較少的計(jì)算方法,本方法的核心是通過已有實(shí)測(cè)曲線(如圖D1~D4)進(jìn)行估算。根據(jù)我國(guó)大部分地區(qū)的氣象條件,可把天氣條件劃分為以下四類:冰雪天、雨天、霧天、好天。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)109電暈損耗電暈指集中在曲率較大的電極附近的不

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)110配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)33

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)111配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)34

各種天氣情況下的電暈損耗功率ΔPC的計(jì)算曲線(見圖D1),其關(guān)系式為:ΔPC/n~(Em/δ,δ×r)式中:r——每根導(dǎo)線計(jì)算半徑,cm;n——每相導(dǎo)線的分裂根數(shù);δ——空氣的相對(duì)密度;Em——導(dǎo)線表面的最大電場(chǎng)強(qiáng)度,kV/cm。在某種天氣條件下,架空線路每公里的電暈損耗計(jì)算步驟如下:計(jì)算A相線路每公里的電暈損耗。首先求出空氣的相對(duì)密度δ及導(dǎo)線表面的最大電場(chǎng)強(qiáng)度Emδ=51.47P/(273+t)配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)112各種天氣情況下的電暈損耗功率ΔPC的計(jì)算曲線(見圖式中:P——大氣壓,Pa;t——平均氣溫,℃。對(duì)于單根導(dǎo)線的輸電線路,有Em=0.0147CU/r對(duì)于分裂導(dǎo)線的輸電線路,有Em=λ×0.0147CU/r上兩式中:U——線路的實(shí)際運(yùn)行電壓,kV;C——各相導(dǎo)線的工作電容,pF/m;λ——計(jì)算分裂導(dǎo)線表面最大電場(chǎng)強(qiáng)度的系數(shù)。當(dāng)分裂導(dǎo)線成正多邊形排列時(shí),有λ=1+2r(n-1)sin(π/n)/a式中:a——分裂導(dǎo)線間的幾何均距,cm。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)113式中:配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)36

若計(jì)算線路各相導(dǎo)線的工作電容Ca、Cb、Cc,則先求得三相換位架空輸電線路的平均電容Cav為Cav=24.1/lg(Dm/Req)(pF/m)Req=(r×an-1)1/n式中:Dm——三相導(dǎo)線的幾何均距,cm;Req——每根導(dǎo)線的等效半徑,cm。對(duì)導(dǎo)線水平排列的三相線路,考慮大地和架空線路的影響以后,在三相對(duì)稱運(yùn)行時(shí),邊相導(dǎo)線工作電容Ca≈1.03Cav,Ca=Cc,中相導(dǎo)線工作電容Cb≈1.1Cav,當(dāng)三相導(dǎo)線成對(duì)稱三角形排列時(shí),每相導(dǎo)線工作電容可近似認(rèn)為相等,等于Cav,然后求出δ×r和Em/δ的值。最后,查曲線或采用數(shù)學(xué)方法從存入計(jì)算機(jī)的數(shù)字化曲線中求得相應(yīng)A相每公里的電暈損耗值ΔPc/nc=ΔPc/n。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)114若計(jì)算線路各相導(dǎo)線的工作電容Ca、Cb、b)同理可得B相和C相線路每根導(dǎo)線每公里的電暈損耗ΔPcBi/n和ΔPcCi/n。c)計(jì)算一條線路每公里的電暈損耗電能ΔAciΔAci=n(ΔPcAi/n+ΔPcBi/n+ΔPcCi/n)×Ti所以在計(jì)算線損時(shí)段T內(nèi),三相導(dǎo)線每公里的平均電暈損耗功率ΔPc(kW/km)以及電暈損耗電能ΔAc(kWh/km)分別為ΔAc=n(ΔPcAi/n+ΔPcBi/n+ΔPcCi/n)TiΔPc=ΔAc/TT=式中:k——計(jì)算時(shí)段內(nèi)不同氣象條件的天氣數(shù)(k≤4);Ti——某種天氣的持續(xù)小時(shí)數(shù),可根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)站的氣象記錄取用;ΔPcAi/n、ΔPcBi/n、ΔPcCi/n——某種天氣下A、B、C相每公里每根導(dǎo)線的損耗功率。將ΔPc和ΔAc分別乘以線路的長(zhǎng)度就得出了每條線路線損計(jì)算時(shí)段內(nèi)的平均損耗功率和損失電能。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)115b)同理可得B相和C相線路每根導(dǎo)線每公里的電暈損耗ΔPcBi電容器損耗

電容器損耗是電容器在運(yùn)行中將有一定的有功損耗,使介質(zhì)發(fā)熱。(1)并聯(lián)電容器的電能損耗ΔA=Qc·tanδ·T式中:Qc——投運(yùn)的電容器容量,kvar;

tanδ——電容器介質(zhì)損失角的正切值,可取廠家實(shí)測(cè)值;

T——電容器運(yùn)行小時(shí)數(shù),h。(2)串聯(lián)電容器的電能損耗ΔA=3I2jf··tgδ·T×10-3對(duì)50Hz電網(wǎng),串聯(lián)電容器的損耗電能為:ΔA=9.55I2jf··TC=式中:C——每相電容器組的電容,每相由n組并聯(lián),每組由m個(gè)單臺(tái)電容器串聯(lián)組成,μF;Ce——單臺(tái)電容器的電容值,μF。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)116電容器損耗電容器損耗是電容器在運(yùn)行中將有一定的有功損耗,使電抗器損耗

電抗器損耗是電抗器通過電流時(shí),產(chǎn)生導(dǎo)線電阻損耗和鐵心磁滯損耗與渦流損耗(鐵心電抗器)。(1)串聯(lián)電抗器的損耗電能ΔA=3ΔPk·T式中:I

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