GIS基礎(chǔ)上的可視化配電網(wǎng)線(xiàn)損探析

賴(lài)毅

(國(guó)網(wǎng)四川省電力公司資陽(yáng)供電公司,四川資陽(yáng) 641300)

GIS基礎(chǔ)上的可視化配電網(wǎng)線(xiàn)損探析

賴(lài)毅

(國(guó)網(wǎng)四川省電力公司資陽(yáng)供電公司,四川資陽(yáng) 641300)

本文就主要在對(duì)我國(guó)配電網(wǎng)線(xiàn)損的研究現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)單分析的基礎(chǔ)上,對(duì)基于GIS的可視化配電網(wǎng)線(xiàn)損計(jì)算予以簡(jiǎn)單分析,對(duì)于實(shí)際的配電網(wǎng)線(xiàn)損計(jì)算具有積極的作用。

GIS 配電網(wǎng)線(xiàn)損 計(jì)算

在傳統(tǒng)的線(xiàn)路損耗計(jì)算方法中,存在誤差大、數(shù)據(jù)滯后、計(jì)算步驟繁瑣等缺陷,難以滿(mǎn)足新時(shí)期電力企業(yè)的需求,基于GIS的可視化系統(tǒng),能夠極大的簡(jiǎn)化線(xiàn)損計(jì)算,對(duì)于線(xiàn)路的計(jì)算效率及計(jì)算準(zhǔn)確性的提升具有非常重要的作用,本文就主要針對(duì)此予以簡(jiǎn)單分析。

圖1

圖2 線(xiàn)路結(jié)構(gòu)圖

1 配電網(wǎng)線(xiàn)損計(jì)算的方法及類(lèi)型

在GIS平臺(tái)中,負(fù)荷特性、屬性數(shù)據(jù)、有功及無(wú)功電量等是其線(xiàn)損的理論計(jì)算過(guò)程中最主要的數(shù)據(jù)來(lái)源。其中配電線(xiàn)路與相關(guān)設(shè)備關(guān)系的地理信息數(shù)據(jù)是通過(guò)GPS采集得到的,變壓器的分布結(jié)構(gòu)圖是綜合變壓器的基本數(shù)據(jù)與桿塔的數(shù)據(jù)所得到的；架空線(xiàn)路圖是由桿塔的起止桿所生成的,其線(xiàn)路圖是T接線(xiàn)圖與架空線(xiàn)路圖的匯總；數(shù)據(jù)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的建立是通過(guò)線(xiàn)路T接數(shù)據(jù)、架空線(xiàn)路數(shù)據(jù)、變壓器數(shù)據(jù)與桿塔數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)完成的,變壓器的分布結(jié)構(gòu)圖與線(xiàn)路圖共同組成了完整的配電網(wǎng)地理信息圖,其流程圖如圖1所示。

在配電網(wǎng)絡(luò)的線(xiàn)損計(jì)算過(guò)程中,整體上來(lái)講是具有開(kāi)展兩方面內(nèi)容的計(jì)算,一種是理論線(xiàn)損的計(jì)算,每隔半年或者是一年開(kāi)展一次計(jì)算；另一種是統(tǒng)計(jì)線(xiàn)損的計(jì)算,這種計(jì)算每隔一個(gè)月就需要開(kāi)展一次。在計(jì)算過(guò)程中,對(duì)理論線(xiàn)損與統(tǒng)計(jì)線(xiàn)損中存在的偏差予以對(duì)比分析,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題,并及時(shí)采取有效的措施予以解決。在統(tǒng)計(jì)線(xiàn)損的計(jì)算過(guò)程中,主要是依據(jù)每個(gè)月代表日的超標(biāo)結(jié)果開(kāi)展計(jì)算,以便于反應(yīng)出實(shí)際的線(xiàn)損,該部分的計(jì)算結(jié)果是開(kāi)展電管所線(xiàn)損管理工作以及各個(gè)變電站管理工作的重要指標(biāo),同時(shí)也是電容補(bǔ)償工作及反竊電工作的重要依據(jù)。

線(xiàn)損的理論計(jì)算是配電網(wǎng)線(xiàn)損計(jì)算工作中非常重要的內(nèi)容,其作為配電網(wǎng)加強(qiáng)線(xiàn)損管理、降損節(jié)能的重要技術(shù)管理手段,通過(guò)開(kāi)展該項(xiàng)計(jì)算,能夠?qū)﹄娔軗p失在電網(wǎng)中的分布規(guī)律予以準(zhǔn)確的反映,然后通過(guò)開(kāi)展計(jì)算分析,能夠發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)管理工作及技術(shù)上的相關(guān)問(wèn)題,能夠?yàn)榻祿p工作提供有效的技術(shù)依據(jù)與理論依據(jù),使得配電網(wǎng)的線(xiàn)損管理工作更加的科學(xué)合理。目前常用的理論線(xiàn)損計(jì)算方法主要有等值功率法、損失因素法、均方根電流法幾種,對(duì)這幾種常用的算法予以簡(jiǎn)單分析:(1)電量法,又將其稱(chēng)之為電能表取數(shù)法,這是目前最為常用的一種新方法,在其線(xiàn)損計(jì)算過(guò)程中最主要的依據(jù)是用戶(hù)的電能計(jì)量表中所記錄的電量,線(xiàn)路中的無(wú)功及有功供電能都能夠在電能表中進(jìn)行讀取,在實(shí)際的計(jì)算過(guò)程中,只要有用戶(hù)電量,就可以對(duì)用戶(hù)的電能利用率及損失率開(kāi)展考核,也可以得到損失電量值,然后對(duì)導(dǎo)致電能損失的原因進(jìn)行分析,最終實(shí)現(xiàn)降損的目的,對(duì)于配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有積極的作用,在這種計(jì)算方法中,電量數(shù)值的讀取非常的準(zhǔn)確明了,不僅操作起來(lái)方便,對(duì)于線(xiàn)損理論值的可信度的提升也具有積極的作用,對(duì)其計(jì)算公式予以分析,導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)損電量的計(jì)算公式為變壓器負(fù)載損耗電量的計(jì)算公式為：整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的損耗電量的計(jì)算公式為:線(xiàn)路中的固定損耗為:那么能夠得到線(xiàn)路總的電量損耗為:式中,Ap.g表示的是線(xiàn)路的有功供電量；AQ.g表示的是線(xiàn)路的無(wú)功供電量；K表示的含義是:負(fù)荷曲線(xiàn)的特征系數(shù)；t1表示的含義是:線(xiàn)路的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間；t0表示的含義是:變壓器的綜合運(yùn)行時(shí)間；tj.Σ表示的含義是:線(xiàn)路與變壓器綜合平均運(yùn)行時(shí)間；Upf表示的含義是平均運(yùn)行電壓；Rd.d表示的含義是導(dǎo)線(xiàn)與變壓器的繞組；Rd.b表示的含義是導(dǎo)線(xiàn)與變壓器的等值電阻；ΔP0.i表示的含義是:每臺(tái)變壓器的空載損耗。(2)前推回代潮流法,該種計(jì)算方法具有收斂性好、編程簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),其計(jì)算所得出 線(xiàn)損數(shù)據(jù)往往比較準(zhǔn)確,誤差比較小,其計(jì)算原理主要表現(xiàn)為:假設(shè)節(jié)點(diǎn)電壓及節(jié)點(diǎn)負(fù)荷值是已知的,整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的電壓都是額定值,然后依據(jù)負(fù)荷功率從網(wǎng)絡(luò)末端向始端逐段開(kāi)展推導(dǎo),對(duì)元件的功率損耗值進(jìn)行計(jì)算,以便于得到全網(wǎng)的功率分布情況,并得出根節(jié)點(diǎn)的注入功率,也就是始端功率,這是一個(gè)回代的過(guò)程,結(jié)合已經(jīng)給定的始端電壓,計(jì)算出始端功率,然后從始端到末端進(jìn)行逐段的推導(dǎo),得到全網(wǎng)的電壓分布情況及末端電壓,這是一個(gè)全推的過(guò)程；在負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓與前一次計(jì)算電壓的偏移量的計(jì)算過(guò)程中,要對(duì)其最大偏移值進(jìn)行記錄,然后重復(fù)上述的各個(gè)過(guò)程中,直到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓偏差能夠滿(mǎn)足其所定義的收斂條件,再通過(guò)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓電流值,對(duì)各個(gè)支路線(xiàn)路的網(wǎng)損及線(xiàn)路潮流進(jìn)行計(jì)算。(3)均方根電流法,又將其稱(chēng)之為日負(fù)荷電流法,這是一種傳統(tǒng)的經(jīng)典算法,設(shè)定等值電阻r,然后結(jié)合電流為i的線(xiàn)路24小時(shí)的線(xiàn)損電量通過(guò)日負(fù)荷曲線(xiàn)得到計(jì)算公式:那么依據(jù)日線(xiàn)損電量的計(jì)算式,能夠得到下式中 ijf表示的是線(xiàn)路首段負(fù)荷電流的均方根值,也就是方根電流,應(yīng)用均方根電流法得到線(xiàn)損的計(jì)算公式為式:式中,N表示的是投運(yùn)天數(shù)；Arj表示的含義是:日平均每天有功供電量；Ap.g表示的差異是:該線(xiàn)路實(shí)際的有功供電量。

2 基于GIS的網(wǎng)損計(jì)算的實(shí)現(xiàn)

在對(duì)基于GIS的可視化配電網(wǎng)線(xiàn)損計(jì)算進(jìn)行分析的過(guò)程中,選用一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例來(lái)進(jìn)行分析,其線(xiàn)路結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

系統(tǒng)的主界面以及通過(guò)該算法在軟件上所繪制的線(xiàn)路圖如圖3所示。

就愛(ài)那個(gè)線(xiàn)路上的導(dǎo)線(xiàn)及變壓器的相關(guān)參數(shù)錄入到系統(tǒng)中之后,開(kāi)展網(wǎng)損的計(jì)算,得到其計(jì)算結(jié)果如圖4所示:

圖3

圖4 線(xiàn)損的計(jì)算結(jié)果

對(duì)上圖中的線(xiàn)損計(jì)算結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,發(fā)現(xiàn)在該條110KV的配電線(xiàn)路中,與可變損耗相比,其中固定損耗所占比重是比較大的,由此可見(jiàn),該條線(xiàn)路是輕負(fù)荷線(xiàn)路,或者是其正處于輕負(fù)荷狀態(tài)中。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著各項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,對(duì)于供電質(zhì)量提出了更高的要求,新時(shí)期,積極采取有效的措施保證供電網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)有效減少其線(xiàn)路損耗是非常必要的,積極開(kāi)展準(zhǔn)確有效的配電網(wǎng)線(xiàn)路損耗的計(jì)算,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題,并采取有效的措施予以解決,基于GIS的可視化配電網(wǎng)線(xiàn)損計(jì)算,能夠有效的提升計(jì)算準(zhǔn)確率,降低計(jì)算誤差,對(duì)于電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升具有積極的作用,本文就主要對(duì)基于GIS的可視化配電網(wǎng)線(xiàn)損的計(jì)算進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。

[1]海天舒,樸在林,宋野,常濱.基于GIS的可視化配電網(wǎng)線(xiàn)損研究[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息,2011(1).

[2]李惠玲,盛萬(wàn)興,孟曉麗.基于圖模庫(kù)一體化的配電網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)的研制[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2012(6).