基于负荷实测的配电网线损理论计算
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配电网理论线损计算方法研究近年来,我国经济发展迅猛,发电量不断上涨,配电网作为电力网的末端,由于其网上设备较多,直接与用户连接等原因,系统存在阻抗,不可避免地产生线损。
线损是综合反映电力网规划设计、生产运行和经营管理水平的主要经济技术指标。
降低线损,可以减少电能传输能耗,提高电力供应能力,增加供电企业经济效益。
研究配电网理论线损计算方法有很重要的理论与实际意义。
本文首先对课题的背景意义进行介绍,对国内外配电网理论线损计算的方法进行总结,讲解了配电网理论算法的基础知识。
然后,重点详细的介绍了4种传统的配电网理论线损的计算方法:均方根电流法,平均电流法,最大电流法,等值电阻法。
对四种方法进行了分析,阐明了各自的缺点。
最后一部分则是对平均电流法进行改进,引进负荷不对称线损系数,提高了平均电流法的计算精度,使其计算的更准确。
目录引言 (2)1 相关问题的研究进程以及需要解决的问题 (2)1.1 配电网理论线损的研究背景和意义 (2)1.2 配电网理论线损国内外研究现状 (3)1.3 本文的主要工作 (3)2 配电网理论线损计算方法研究 (5)2.1 线损基本概念介绍 (5)2.2 配电网理论线损计算特点 (5)2.3 影响配电网理论线损计算精度的因素 (6)2.4 现有传统计算方法研究 (6)2.4.1 均方根电流法(代表日负荷电流法) (6)2.4.2 最大电流法(负荷损失因数法) (7)2.4.3 等值电阻法 (8)2.4.4 平均电流法(负荷特征系数法) (10)3 配电网线损计算方法改进 (11)3.1 理论线损计算平均电流法介绍 (11)13.2 平均电流法分析 (12)3.3 负荷不对称线损系数计算 (12)3.4 平均电流法改进 (15)4 配电网理论线损计算实例 (16)4.1 传统平均电流法计算 (16)4.2 改进平均电流法计算 (17)4.3 算例分析 (18)4.4 改进平均电流法评价 (19)5结论 (19)引言电力工业是国家经济发展的重点,是国民经济的重要基础工业,随着电力体制改革的开展和深入,我国电力工业的发展突飞猛进,据估算,到2020年我国新发电能力增长的速度将达到世界领先水平,发电能力将增加6亿kW。
配电网线损理论计算和分析摘要:线损是电力工业的一个重要的技术经济指标,线损率是衡量电力企业技术水平和管理水平的要标志,准确地线损理论计算为电力部门分析线损构成、制定降损措施提供了依重据,因此线损理论测算系统的开发和研用一直是线损管理的一个系统。
本文简单介绍了配电网的研究内容,其后简单介绍了理论线损的基本知识和相关内容,同时分析了理论计算的不同方法。
关键词:配电网线损一、配电网线损理论计算和分析的基础(一)配电网线损理论计算和分析需要说明的问题1. 线损计算的构成与分类在输送和分配电能的过程中,电力网中各个元件所产生的一定数量的有功功率损耗和电能损失统称为线路损失,简称线损[1]。
线损电量的包括范围是从发电厂主变压器一次侧(不包括厂用电)至用户电度表上的所有电能损失。
线损电量= 供电量-售电量,线损电量占供电量的百分比称为线路损失率,简称线损率。
①线损的构成线损组成:包括固定损失、可变损失和其他损失。
固定损失一般不随负荷变动而变化,只要设备带有电压,就要消耗电能,就有损失,这种损失则认为是固定损失。
因此,也称为空载损失(铁损)或基本损失。
严格来说,固定损失是不固定的,它主要与外加电压高低有密切关系,但实际上电网的变动不大,如果认为电压是恒定的,因而这个损失也基本上是固定的。
固定损失主要包括:变压器及调相机及调压器、电抗器、互感器、消弧线圈等设备的铁损及绝缘子的损失;电缆和电容器的介质损失;电度表电压线圈损失;电晕损失。
可变损失随负荷电流的变动而变化,与电流的平方成正比,电流越大,损失越大。
因此,也称为变动损失或短路损失(铜损)。
主要包括:变压器的铜损;输、配电线路的铜损;调相机、调压器、电抗器、互感器、消弧线圈等设备的铜损;电度表电流线圈损失;接户线铜损。
其他损失又称不明损失或管理损失,指的是供用电过程中的跑、冒、滴、漏等造成的损失。
主要包括:计量装置本身的综合误差,计量装置故障;营业工作中的漏抄、漏计、错算及倍率差错等;用户的违章用电(窃电);变电站的直流充电装置,控制及保护、信号、通风冷却等设备消耗的电量,以及调相机辅机的耗电量;带电设备绝缘不良引起的泄露电流等;供售电量抄表时间不同期;统计线损与理论线损计算的统计口径不一致,以及理论计算的误差等[2]。
配电网理论线损计算方法配电网线损是电力部门一项综合性的经济、技术指标。
准确合理的配电网线损理论计算是电力部门分析线损构成、制定降损措施的有力工具,对促进供电企业降低能耗,内部挖潜,提高经济效益,优化电网规划设计方案,加强运行管理具有重要意义。
目前,由于配电网结构的复杂性、参数多样性和资料不完善以及缺乏实时监控设备,准确计算配电网理论线损比较困难,一直是个难题。
配电网理论线损计算的主要目的是通过对电能在输送和分配过程中各元件产生的电能损耗及各类损耗所占比例的计算,来确定配电网线损的变化规律。
配电网理论线损计算方法,主要分为两类:一类是依据网络主要损耗元件的物理特征建立的各种等值模型算法;另一类是根据馈线数据建立的各种统计模型和神经网络模型等算法。
传统计算方法,如均方根电流法、平均电流法等,计算结果精度不高,不便于降损分析。
针对这种情况,近几年来,部分学者将遗传算法(GA)、人工神经网络(ANN)和模糊识别等理论应用于配电网理论线损计算,研究计算速度快、计算结果精度高的数学模型,丰富和发展了理论线损计算方法,拓宽了研究思路。
1传统的主要的配电网理论线损计算方法1.1均方根电流法均方根电流法是基本计算方法。
均方根电流法的物理概念是,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间内所产生的电能损耗。
均方根电流法的优点是:方法简单,按照代表日24小时整点负荷电流或有功功率、无功功率或有功电量、无功电量、电压、配电变压器额定容量、参数等数据计算出均方根电流就可以进行电能损耗计算,易于计算机编程计算。
缺点是:代表日选取不同会有不同的计算结果,计算误差较大。
1.2平均电流法平均电流法也称形状系数法,是利用均方根电流法与平均电流的等效关系进行电能损耗计算的,由均方根电流法派生而来。
平均电流法的物理概念是,线路中流过的平均电流所产生的电能损耗相当于实际负荷在同一时间内所产生的电能损耗。
平均电流法的优点是:用实际中较容易得到并且较为精确的电量作为计算参数,计算结果较为准确,计算出的电能损耗结果精度较高;按照代表日平均电流和计算出形状系数等数据计算就可以进行电能损耗计算,易于计算机编程计算。
探讨供电局配电网理论线损计算方法及降损措施【摘要】线损率是综合反映配电网规划设计、运营和管理水平的重要指标。
在电力系统中,线损是普遍存在的,如果电力企业能够及时的对线损进行处理,减少电能在传输等过程中的损耗,将会为企业带来巨大的经济效益。
本文将对配电网系统中造成技术线损的主要原因进行研究、分析,并针对技术线损提出相应的降损措施。
【关键词】配电网;理论线损计算;降损措施1 引言电力网的线损是指电能从发电厂传输到电力用户的过程中,在输电、变电、配电等环节产生的损耗或损失。
线损率的大小综合反映了电力网规划设计、生产运行和管理的水平,是电力企业的一项重要经济技术指标。
因此降低线损是提高电力企业经济效益的措施之一。
对线损进行分类,包括理论线损、管理线损、统计线损、定额线损。
理论线损又称为技术线损,是根据供电设备的相关技术指标和电力网当时运行情况,通过理论公式计算出的线损。
管理线损是描述统计线损与理论线损间差值的计算量,通常是不明的电力损失。
统计线损是根据电表的度数计算出来的线损,是用来计算供电量和售电量之间的差值。
本文对配电网中产生技术线损原因进行分析,并提出一些降损措施。
2 配电网技术线损主要原因2.1 负荷波动幅度过大造成的线损当配电网系统运行时,其负荷曲线的形态会直接对技术线损的大小产生影响。
当曲线形态的系数较小时,其技术线损较小;当曲线形态的系数等于1或者无限接近于1时,其负荷曲线趋于平衡状态,技术线损达到最小;反之,当曲线形态的系数变大时,那么负荷曲线的波动幅度变大,负荷的低谷与高峰相差变大,其技术线损也就相应的变大。
2.2 电压质量降低造成的线损电压质量的大小作为评估电力企业提供电力的一个重要指标,其电压质量直接影响着电力企业的效益与形象。
其中,电压质量是指理论电压与实际电压之间的差值,根据电压质量可以反映出电力企业提供的电力是否合格。
如果电力企业所提供的实际电压与理论电压存在过大的偏差,所提供的电压质量就会下降。
线损理论计算方法线损理论计算方法线损理论计算是降损节能,加强线损管理的一项重要的技术管理手段。
通过理论计算可发现电能损失在电网中分布规律,通过计算分析能够暴露出管理和技术上的问题,对降损工作提供理论和技术依据,能够使降损工作抓住重点,提高节能降损的效益,使线损管理更加科学。
所以在电网的建设改造过程以及正常管理中要经常进行线损理论计算。
线损理论计算是项繁琐复杂的工作,特别是配电线路和低压线路由于分支线多、负荷量大、数据多、情况复杂,这项工作难度更大。
线损理论计算的方法很多,各有特点,精度也不同。
这里介绍计算比较简单、精度比较高的方法。
理论线损计算的概念1.输电线路损耗当负荷电流通过线路时,在线路电阻上会产生功率损耗。
(1)单一线路有功功率损失计算公式为△P=I2R式中△P--损失功率,W;I--负荷电流,A;R--导线电阻,Ω(2)三相电力线路线路有功损失为△P=△PA十△PB十△PC=3I2R(3)温度对导线电阻的影响: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。
铜铝导线电阻温度系数为a=0.004。
在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;另外;负载电流通过导线电阻时发热又使导线温度升高,所以导线中的实际电阻值,随环境、温度和负荷电流的变化而变化。
为了减化计算,通常把导线电阴分为三个分量考虑:1)基本电阻20℃时的导线电阻值R20为R20=RL式中R--电线电阻率,Ω/km,;L--导线长度,km。
2)温度附加电阻Rt为Rt=a(tP-20)R20式中a--导线温度系数,铜、铝导线a=0.004;tP--平均环境温度,℃。
3)负载电流附加电阻Rl为Rl= R204)线路实际电阻为R=R20+Rt+Rl(4)线路电压降△U为△U=U1-U2=LZ2.配电变压器损耗(简称变损)功率△PB配电变压器分为铁损(空载损耗)和铜损(负载损耗)两部分。
配电网中理论线损计算方法及降损措施的研究毕业论文配电网中理论线损计算方法及降损措施的研究毕业论文配电网中理论线损计算方法及降损措施的研究[摘要] 线损率是综合反映电力网规划设计、生产运行和经营管理水平的主要经济技术指标。
降低线损率,可以减少电能传输能耗,提高电力供应能力,增加供电企业经济效益。
研究配电网理论线损计算方法有很重要的理论与实际意义。
本文阐述了进行配电网线损计算的意义和线损的基本概念,在理论研究方面,本文通过对几种常用配电网线损计算方法的分析比较,主要采用改进等值电阻法进行配电网线损计算,目的是为了降低配电网电能损耗、加强电网的经济运行。
[关键词] 配电网;理论线损计算;改进等值电阻法;电能损耗Research on Calculation Methods of Theoretical Line Losses and Reducing Energy Loss Methods in Distribution Network[Abstract] The distribution lines loss rate is an important norm which comprehensively reflectes the degree ofprograming ,designing ,producing working and managing indistribution network. Lowing the distribution lines loss rate can not only reduce the energy loss in transporting, improve the electricity supply ability, but also increase the economic performance of PowerCompany. It was very important in theory and actual to study on the method of theoretical energyloss calculation for distribution network. The calculation significance of distribution network and the basic concepts were introduced in this paper. In theory,through analysis and comparison of some commonly-used calculation of line losses of distribution network methods, the equivalent resistance method to improve the distribution network calculation of line losses was adopted in order to reduce energy loss and operating economicly.[Key Words] distribution network; theoretical energy losscalculation;improving of the equivalentelectric resistance method;energy loss目录引言 61 配电网理论线损计算简介 71.1国内外研究动态和趋势 71.2传统的配电网理论线损计算方法 81.3配电网理论线损计算方法新进展 8进算法 8法 GA 与人工神经网络 ANN 结合算法 9别算法 91.4主要研究内容 102 配电网理论线损计算的研究 102.1配电网理论线损计算特点 10性 1010性 102.2配电网理论线损计算步骤 10 容和要求 10搜集和整理 11进行分析 11算模型 11损计算 11算结果 112.3配电网元件电能损耗数学模型 11 路导线损耗等值数学模型 11 压器绕组损耗等值数学模型 12 压器铁芯损耗等值数学模型 13 容器损耗等值数学模型 13 路损耗等值数学模型 13线损计算的基本假设 132.4配电网理论线损计算的含义 14 2.5配电网理论线损计算方法分析 14 电流法 15流法 16流法 17荷损耗小时法 18阻法 19潮流法 19失法 1920法与人工神经网络算法 21 区间算法 21识别算法 212.6影响配电网理论线损计算准确度的主要因素 223 配电网理论线损计算方法的改进 223.1 10kV配电线路 22 阻法的损耗计算方法 22 阻法分析 26值电阻法的损耗计算方法 26 值电阻法评价 283.2 0.4kV配电线路 28 阻法的损耗计算方法 28 阻法分析 29值电阻法 29值电阻法评价 314 配电网降损措施 32 4.1电力网线损管理措施 324.2电力网降损的技术措施 33 压改造 33整运行电压 344.3更换导线截面 344.4线路经济运行 35电流密度运行的降损节电效果 35 列线路运行 354.5变压器经济运行 36 单台变压器经济运行 36 多台变压器经济运行 36 容量变压器经济运行 36 同容量变压器经济运行 37 绕组变压器经济运行 37 4.6降低配电变压器电能损耗 37 4.7平衡配电变压器三相负荷 38 4.8增加无功补偿 38 功经济当量进行无功补偿 38 率因素进行补偿 40网损微增率进行无功补偿 40 5结论 41致谢 42参考文献 43外文文献 44中文译文 49引言配电网线损率是国家考核电力部门的一项重要的经济技术指标,是电力企业完成国家计划的主要内容,是供电企业管理水平的综合反映,是创建一流供电企业一项重要指标。
配电网中理论线损计算方法及降损措施的研究设计方案研究背景和意义:配电网是将电能由变电站输送到用户终端的重要环节,但由于电缆、导线等传输线路的电阻和电感等特性,线路上会存在一定的电能损耗,即线损。
线损不仅会导致电网的能源浪费,增加电网的运行成本,而且可能引发电线过热、故障等安全隐患。
因此,研究配电网中理论线损计算方法及降损措施,对于提高电网的供电质量,节约能源和降低运行成本具有重要意义。
研究内容和方法:1.理论线损计算方法的研究:(1)利用能量守恒、功率平衡等基本原理,建立理论线损计算模型;(2)考虑线路的电阻、电感、电容等特性,分析其对线损的影响;(3)分析负荷、线路长度、电流等因素对线损的影响;(4)基于以上分析,提出适用于配电网的理论线损计算方法。
2.降损措施的研究:(1)分析线损的主要原因,如导线电阻、电感等;(2)提出降低导线电阻的方法,如选择导线材质、导线截面积等;(3)提出降低导线电感的方法,如改变线路布置方式、合理选择配电变压器;(4)提出其他降损措施,如采用先进的施工工艺和设备,提高配电网的运行效率。
3.实验设计:(1)收集并分析配电网的线路参数、负荷信息等基础数据;(2)构建配电网实验模型,包括变电站、配电线路和用户终端;(3)设置不同工况条件,如不同负荷率、不同线路长度等,进行实验测试;(4)根据实验数据,验证理论线损计算方法的准确性,并评估降损措施的有效性。
4.结果分析和讨论:(1)对比实验结果和理论计算结果,评估理论线损计算方法的准确性和可靠性;(2)分析降损措施对线损的影响程度,评估其降损效果;(3)分析降损措施的经济性和可行性,评估其在实际应用中的可行性。
5.结论和展望:(1)总结并归纳理论线损计算方法及降损措施的研究成果;(2)提出未来进一步研究的方向和重点,如优化降损措施、探索新的降损方法等。
研究计划和时间安排:1.第一阶段(3个月):收集和整理相关文献资料,了解配电网线损及降损的基本概念、理论和方法。
电网线损理论计算电网线损是指电网输电过程中因为电缆、绝缘子、金具等元件的电阻所消耗的功率。
线损现象在电力系统中普遍存在,不仅会导致电能的浪费,还会影响电网的稳定性和经济性。
因此,准确计算电网线损对于优化电力系统的运行和管理至关重要。
电网线损的计算可以分为静态计算和动态计算两种方法。
静态计算是指在电网的特定工况下,通过电网的拓扑结构、负荷大小和电缆的参数等,利用电路分析法或其他计算方法,计算出电网中每一条电缆的线损。
动态计算则是在电网运行过程中,根据实时的负荷和电压变化,通过数学模型计算出电网中每一条电缆的线损。
静态计算方法主要有潮流计算法、等值电路法和经验公式法。
潮流计算法是指通过电网的拓扑结构和电缆参数,建立电网的节点电压方程,通过求解节点电压的方法来计算线损。
等值电路法是将电网中的整个网络简化为一个电阻等效电路,通过电阻的加法和电压的分配计算出线损。
经验公式法是根据实际工程经验,通过观测得到的数据建立线损与负荷之间的关系式,从而进行线损的估计。
动态计算方法则是在电网运行过程中,根据实时的负荷和电压变化,通过建立电网的动态数学模型,计算出电网中每一条电缆的线损。
动态计算方法可以根据不同的电网运行模式,采用不同的数学模型,如功率变流模型、椭圆形模型和有限元法等,来计算线损。
除了计算线损的数学方法外,还有一些优化方法可以用来减少电网线损。
例如,通过合理规划电网的拓扑结构和负荷分布,优化电缆的参数和敷设方式,提高电网的电压质量和稳定性,从而降低线损。
此外,还可以通过更新老化设备,提高设备的运行效率和电气性能,减少线路的阻抗和损耗,可以进一步减少电网的线损。
总之,电网线损的计算是优化电力系统运行和管理的重要一环。
通过合理选择静态计算方法和动态计算方法,并结合实际工程经验和优化方法,可以准确计算电网中每一条电缆的线损,从而优化电网的运行和管理,提高电网的经济性和可靠性。