改進(jìn)配電網(wǎng)線損計(jì)算方法分析

賀芳

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)效益的提高，配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷增大。配電網(wǎng)運(yùn)行中能源損耗過多，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益逐漸降低。在配電網(wǎng)中，通過線損理論，計(jì)算方法的使用能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降損目的。再配電網(wǎng)技術(shù)管理工作中，加強(qiáng)線損管理是重要組成部分?；诖?，本文對當(dāng)前配電網(wǎng)中線損計(jì)算方法的使用現(xiàn)狀展開分析，通過對其中所存在的問題進(jìn)行深入研究，提出針對性的改善措施。以此促進(jìn)配電網(wǎng)中線損計(jì)算方法的更好使用。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；線損；計(jì)算方法；現(xiàn)狀分析

電力行業(yè)作為我國當(dāng)前基礎(chǔ)能源的重要組成部分。在社會發(fā)展下，對電力企業(yè)實(shí)際運(yùn)營中所存在的問題進(jìn)行分析是保證社會經(jīng)濟(jì)效益的重要內(nèi)容。電力損耗作為當(dāng)前電力行業(yè)的主要發(fā)展問題。其形成原因分為兩種：其一，技術(shù)方面的線損電量，其二，管理工作下所造成的線損電量。通過線損計(jì)算方法的有效應(yīng)用能夠?qū)?shí)際的線損率做到正確且精準(zhǔn)的掌握。以所得線損率正確結(jié)果對其問題解決措施進(jìn)行有效制定，能夠促進(jìn)電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益等提高推動(dòng)中電力企業(yè)的穩(wěn)定且長久發(fā)展。

一、傳統(tǒng)線損計(jì)算方法

（一）計(jì)算特點(diǎn)

當(dāng)前我國電力企業(yè)發(fā)展中對配電網(wǎng)的建設(shè)重視度較高，針對其設(shè)計(jì)與運(yùn)行主要是以開環(huán)運(yùn)行與閉環(huán)設(shè)計(jì)為原則。通常配電網(wǎng)中饋線之間并沒有電氣連接，通常是通過根節(jié)點(diǎn)連接。計(jì)算配電網(wǎng)的線損主要是通過潮流計(jì)算方式，其是以饋線作為基本單位，以輻射型網(wǎng)絡(luò)模式對其進(jìn)行計(jì)算，并非是對配電網(wǎng)進(jìn)行整體計(jì)算。通常情況下，饋線的出口位置都會有電流表與功率表的設(shè)置安裝。對饋線運(yùn)營中電流情況的充分了解需要對電流表與功率表的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)做到全面檢測。在當(dāng)前配電網(wǎng)的線損計(jì)算方法使用中，計(jì)算法主要分為：均方根電流法、最大電流法與平均電流法等。

（二）計(jì)算方法簡介

（1）均方根電流法。

該計(jì)算方法的使用，其實(shí)際的計(jì)算步驟為：第一，收集整理配電網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的負(fù)荷資料。節(jié)點(diǎn)負(fù)荷會隨著時(shí)間與階段的不同產(chǎn)生變化，存在較大差異，變化所得的數(shù)據(jù)最終會形成龐大的數(shù)據(jù)模型，導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息的收集成為十分繁瑣且龐大的工作，通常對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)無法達(dá)到全面開展。而均方根電流法的計(jì)算方式能夠有效解決高問題，在使用該方法中會涉及到較少數(shù)據(jù)，能夠保證計(jì)算數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

而該計(jì)算方法的使用存在一定的不足之處。就理論方面而言，該計(jì)算方法的使用能夠保證所得數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，但在實(shí)際的計(jì)算運(yùn)用中會有多種限制條件的影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度無法得到有效保證。例如：使用該計(jì)算方法需要保證測量與計(jì)算的數(shù)據(jù)是配電網(wǎng)中所有設(shè)備元件在24小時(shí)之內(nèi)所產(chǎn)生的負(fù)荷電流值總量，由此可以看出，數(shù)據(jù)信息的收集量十分龐大，測量工作與對電流值的整理歸納較為繁瑣，只讀狀態(tài)下的電流值無法保證計(jì)算的精準(zhǔn)度。

（2）最大電流法。

該計(jì)算方法的使用是以均方根電流與最大電流之間的等效關(guān)系為基礎(chǔ)。為保證計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度需要使用最為真實(shí)的數(shù)值，在該方法的計(jì)算中需要加強(qiáng)對數(shù)據(jù)的修正，通過修正系數(shù)保證其數(shù)值小于1，使用該計(jì)算方法所得的損耗值與真實(shí)值相比可能會出現(xiàn)一定偏差，通常是大于真實(shí)值。由此可以認(rèn)為該計(jì)算方法的使用所得數(shù)據(jù)具有一定的精準(zhǔn)度，但是其實(shí)際的適用范圍較小。

（3）平均電流法。

也被稱為形狀系數(shù)法。此計(jì)算方法主要是以均方根與平均電流之間所產(chǎn)生的等效關(guān)系為基礎(chǔ)所使用。平均電流的計(jì)算方法所得結(jié)果與真實(shí)值相比較小，為保證數(shù)值的精準(zhǔn)度，需要在計(jì)算方法中使用大于1的修正系數(shù)對其進(jìn)行修正。

二、計(jì)算方法中的缺陷

（一）在實(shí)際計(jì)算中，計(jì)算配電網(wǎng)中首端的負(fù)荷曲線形狀系數(shù)，需要根據(jù)實(shí)際情況下通過每日的系數(shù)作為主要的參考依據(jù)。在實(shí)際的實(shí)際的計(jì)算中，為了方便計(jì)算公式的更好應(yīng)用，工作量被肆意減少降低，最終使得負(fù)荷率與計(jì)算結(jié)果下所得的負(fù)荷持續(xù)曲線所體現(xiàn)的形狀系數(shù)之間存在一定的偏差。最終在此計(jì)算過程之下對數(shù)值的精準(zhǔn)度難以提供有效保證。在當(dāng)前大部分的電力企業(yè)發(fā)展中，為了保證配單網(wǎng)計(jì)算工作量，工作中針對電流記錄存在的一定不足之處沒有及時(shí)進(jìn)行修改，精準(zhǔn)度較低使得計(jì)算結(jié)果的誤差較大。

（二）對配電網(wǎng)的線損計(jì)算中會有小電源等現(xiàn)象的出現(xiàn)，電力企業(yè)中有關(guān)部門針對線損計(jì)算公式的使用并沒有對變性負(fù)荷曲線中所可能出現(xiàn)的疊加情況加以考慮，此種情況下線損與電能功率中會有一定的電損耗影響產(chǎn)生，對功率的平衡點(diǎn)周圍支路造成影響。因此會有較大部分的電力企業(yè)對計(jì)算方法的使用是以均方根或平均電流疊加等對電源點(diǎn)數(shù)值進(jìn)行簡略計(jì)算。

三、計(jì)算方法的改進(jìn)方案

對配電網(wǎng)線損計(jì)算方法的使用需要與當(dāng)下電力發(fā)展?fàn)顟B(tài)相適應(yīng)，通過電量潮流計(jì)算方式的采用，在計(jì)算中將網(wǎng)損線路圖與等效電路圖實(shí)施精準(zhǔn)化繪制，根據(jù)變電站對電量數(shù)據(jù)有功與無功信息的記錄，使用高斯-賽德爾方法計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓。在計(jì)算節(jié)點(diǎn)的電壓中需要經(jīng)過3次迭代，之后將在牛頓-拉夫遜的計(jì)算公式中帶入所得結(jié)果，以此對初始值進(jìn)行結(jié)算。在此計(jì)算過程中同樣需要迭代法的使用將誤差值降低到最小。保證配網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)電壓精準(zhǔn)計(jì)算，且線路中每小時(shí)的節(jié)點(diǎn)電壓及時(shí)計(jì)算得出。通過相應(yīng)數(shù)值經(jīng)過計(jì)算疊加，能夠?qū)⑴渚W(wǎng)中的日線損與年線損精準(zhǔn)計(jì)算。

（一）高斯-賽德爾法。

使用該計(jì)算方法需要將每節(jié)點(diǎn)中的電壓初始值帶入公式中計(jì)算得出，之后能夠?qū)?jié)點(diǎn)的電壓數(shù)據(jù)精準(zhǔn)計(jì)算得出。通過節(jié)點(diǎn)中無功功率的計(jì)算，經(jīng)過迭代法保證計(jì)算的精準(zhǔn)度，之后需要對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行收斂檢驗(yàn)。

該計(jì)算方法在使用中的原理較為簡單，在計(jì)算中對初始值的實(shí)際要求并不高，此外使用該計(jì)算方式具有較小的計(jì)算量。為了對計(jì)算中收斂速度較慢問題實(shí)施有效解決，針對病態(tài)系統(tǒng)的計(jì)算可以將計(jì)算結(jié)果設(shè)置為牛頓-拉夫遜公式中的初始值，之后進(jìn)行計(jì)算獲取精準(zhǔn)值。

（二）牛頓-拉夫遜。

該計(jì)算方法的使用主要是對非線性方程問題的主要解決方法。其在使用中具有較好的計(jì)算速度與收斂性。該計(jì)算方法的使用中，結(jié)果的計(jì)算需要建立導(dǎo)納矩陣，之后對初始節(jié)點(diǎn)的電壓數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，將初始值代入計(jì)算公式中，對功率與電壓下節(jié)點(diǎn)的功率與電壓實(shí)際的偏移值進(jìn)行計(jì)算。采用矩陣元素計(jì)算方法能夠獲得節(jié)點(diǎn)的電壓修正量。當(dāng)所得結(jié)果與要求相符合即可，如不滿足則需要重新使用迭代法計(jì)算。

良好方法的使用能夠?qū)κ諗啃Ч龅接行ПＷC，并計(jì)算所得的初始值與實(shí)際運(yùn)行值無限接近。一般而言，精準(zhǔn)計(jì)算數(shù)值通過6次迭代可以計(jì)算得出，電力系統(tǒng)規(guī)模在迭代中不斷因?yàn)榇螖?shù)的變化發(fā)生任何影響。使用該計(jì)算方法需要保證是在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況的支撐下，其對線損的計(jì)算具有較高的科學(xué)性與合理性，最終所得數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度較高。

四、結(jié)束語

根據(jù)上文中通過不同線損計(jì)算方法的使用發(fā)現(xiàn)，配電網(wǎng)運(yùn)行中，傳統(tǒng)的線損計(jì)算方法具有較大的使用限制，平均電流法與均方根電流法等多種方法的使用，具有一定的局限性，導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)算所得結(jié)果會有一定偏差存在。本文通過兩種改善后所使用的線損計(jì)算方法能夠?qū)鹘y(tǒng)的線損計(jì)算方法中的不足之處加以彌補(bǔ)。在解決計(jì)算結(jié)果精準(zhǔn)性問題的同時(shí)能能夠拓展更大規(guī)模的計(jì)算量，推動(dòng)配電網(wǎng)的更好運(yùn)營。

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