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摘要安全和降损是电力企业的两大主题,实际配电系统中的线损水平是衡量和考核供电企业生产技术和经营管理水平的一项重要综合指标,有效降损也是提高企业经济效益的重要手段和有效途径。本文从实际需要出发,在介绍线损理论计算方法与降低线损的管理和技术措施的基础上,结合实际配电系统进行了线损分析和研究,算例部分全部采用实际系统参数和实际运行数据,并提出了针对该配电系统降低线损的技术措施和改进方案,对提高供电企业的经营管理水平和经济效益具有明显的理论和现实意义。本文首先对线损计算方法进行了研究,然后介绍了降低线损的管理措施和技术措施,最后针对某供电企业配电系统的理论线损进行了专题研究,并与实际运行情况相对照,提出了降低该系统线损的具体措施。关键词:电力系统,线损计算,降损措旌ABSTRACTForelectricutilities,securityandreducinglinelossarethemainconcerns,andthelinelossisanimportanttechnicalindexforassessingtheirtechniqueandmanagementlevels,moreover,inpracticaloperationreducinglinelossisalsoalleffectivemeasureandapproachforimprovingtheeconomicbenefits.Aimingatreducinglineloss,firstly,thispaperinvestigatesthetheoryandmeasurementsaboutlineloss,andthenproposesaschemethatisbasedonapracticalprojectinauthor'sutilityandadoptedpracticalparameteranddata.Thevalidityandmeritofthisschemeandthecostofpowersupplyareproved.Thispaperdiscussestheoriginoflinelossanditsanalyzingmethod,comparesthemeasurementforreducinglinelossinpracticaldistributionnetworkandfactorsinfluencingthevariationoflineloss,andinvestigatesthetheoryusingforanalyzinglineloss,Afterstudyingapracticaldistributionnetworkbyapplyingthetheoreticandcomparingwiththepracticaloperationexperiences,thispaperproposessomeparticularmeasuresandapproachesforreducingthelinelossofthispracticaldistributionnetwork.KEYWORDS:powersystem,linelossanalysis,measureforreducinglineloss第一章绪论1.1研究背景现代社会中,电能是一种使用最广泛的能源。在世界能源日趋紧张的今天,各国都充分认识到了降低电能传输损耗的重要性。电网的线损率既是电力系统一项重要的技术经济指标,用来综合衡量电力企业的管理水平,也是国家电力工业发达的重要标志之一。电力系统中发电厂生产的电能是通过电网的输电、变电和配电环节供给用户的。在输送和分配电能的过程中,电网中各元件,变压器、输电线路、补偿和调整设备以及测量和保护装置,都要耗费一定的电能。在给定的时间段内,电网所有元件中产生的电能损耗称为电网的线损电量,简称线损并记作鲋。通常,线损是用电度表计量的“总供电量”和“总售电量”相减得到的,我们把线损电量占供电量的百分数称为线损率,即:线损率=供电量在电网的实际运行中,用电度表计量统计出的供电量和售电量之差得到的线损电量,称为统计线损电量,相应的线损率称为统计线损率。在统计线损电量中,有~部分是电能在输、变、配电过程中不可避免的,其数值由相应时段内运行参数和设备参数所决定。其中主要包括:与电流平方成正比的变压器绕组和输电线路导线中的电能损耗;与运行电压有关的变压器铁芯、电容器和电缆的绝缘介质损耗以及电晕损耗等,这部分损耗电量习惯上称为“技术线损电量”,它可以通过理论计算得出,所以又称为理论线损电量。统计线损的另一部分是由于管理工作上的原因造成的,这部分损失电量习惯上称为“管理线损电量”。由于统计线损电量包括了“管理线损电量”部分,因此统计线损不一定能真实反映电网的损耗情况;并且由于电网的结构、电源类型和布局、负荷性质及负荷曲线等均有很大的差异,所以各地区不同电网的线损率也是不同的。因此,一般不能像同类型的发电设备有相同的考核指标一样,用统一规定的某个标准值作为衡量和考核各个电网线损的指标。这就为各个电网线损的“可比性”带来困难。一般只好通过理论计算求出电网的理论线损率,再与统计线损率进行比较,两者应是相符或接近的。如果计算准确而两者又相差过大,则说明管理线损部分过大,线损管理工作中存在需要改进的地方。理论线损计算工作,除对加强线损管理及制定合理线损考核指标有重要的作用外,对降低损耗的各种技术措施方案进行技术经济比较和考核各种降低损耗的实际效果等也是很重要的。通过计算,可以基本上知道电网中损耗的构成情况,如理论线损占多少,不明线损占多少,电网中各级电压电网损耗占多少,各元件损耗是多少,以便掌握总的情况,有利于针对性地对线损分级、分压、分区管理。尤其在对需要增加投资的降损措旌进行各种方案的技术经济比较时,更应该进行较准确的理论线损计算。由上述可知,线损率是电力系统一项重要的技术经济指标,是综合衡量电力企业管理水平的重要标志之一,特别对供电企业来说,它是一项主要的技术经济考核指标。另外,配电网线损计算对配电网的无功优化、电网技术改造以及电力市场成本电价的计算都有着十分重要的意义。因此,对配电网理论线损计算进行研究显得十分重要。1.2研究现状线损的理论计算目前国内外己有许多比较成熟的计算方法【l】,现有配电网的特点和数据采集方式决定了其理论线损计算只能采用近似和简化的方法,如平均电流法等。传统方法为了适应当时的手工计算条件,采用了过于简化的计算模型和处理方法,以尽量简化计算过程。随着计算机及其应用技术的发展,以及供电企业对线损管理要求的不断提高,计算方法的精确性和输出结果的丰富性逐渐成为人们对线损计算方法的迫切要求。目前,配电网线损的计算方法主要分为两类:一是依据网络主要损耗元件的物理特性建立的各种等值模型算法;二是根据馈线数据建立的各种统计模型和神经网络模型等。其中等值模型算法应用较为广泛。这些方法在一定程度上满足了现场的需要。由于电网结构、计量设备和计算平台等方面的原因,计算的基本思路是在对原始的配电网结构进行尽量简化和配电网所采集的运行数据较少的情况下,进行尽量精确的计算。这一思路导致算法主要从数据模型的准确性、数学方法的精确性上进行不断改进,因而这类理论线损计算的方法己经发展的比较完善。但是,原始资料不准确所带来的误差依旧是不能忽视的问题。经研究发现,在配电网线损计算中产生误差的原因主要包括:原始资料不准确,针对馈线制定的数学模型不十分准确,以及数学方法和计算机计算出现舍入误差等。大量分析表明,原始资料不准确是主要原因。对于线损计算来说,原始数据包括两大类,一类是有关电网结构的元件参数及结线方式,另一类是有关电网运行的数据,包括电流、电压、功率因数、有功、无功等。元件参数一般比较准确也较容易获得,但在分析计算的线路段内网络各节点的电压和负荷曲线、有功功率、无功功率随时问而变化,补偿设备的运行方式也经常发生变化,随机性很大,使得线损问题一直未能得到很好的解决。国外在配电网建设方面的发展相比于国内,要先进很多。在配电网自动化以及高级应用软件方面,国外研究的热点是网络化、集成化、智能化。对于线损计算,国外现在研究的重点多是对线损的分析和降损措施与方法研究,如:以降低线损为目标的配电网网络重构、无功优化、补偿电容投放位置的确定等问题,专门研究传统意义上的线损计算方面的文章并不多。近年来提出的一些新方法主要有模糊理论逼近法、负荷统计学方面的聚类法等。线损的理论计算在不断改进、不断完善。不同地区的配网结构特点不同,负荷性质不同,可能获得的数据也不同。本文算例中某供电公司配网系统是一个供电距离长、供电量大的电力系统,根据长期运行的经验和对实际系统的了解,来研究合适的理论线损计算方法及其降损措施,应该能够取得突出的成果。1.3本文的工作在对近年来国内外发表的学术资料,以及现有电力系统分析研究基础之上,本文主要作了以下工作:(1)概括性介绍线损的技术和管理工作;(2)介绍了降低线损的技术和管理措施;(3)介绍了电网理论线损计算方法;(4)以某供电公司电网为实例,进行理论线损的计算分析;(5)在理论线损计算的基础上,提出了针对实际配电网降低线损的切实可行的方法,并在实际系统中得到了应用。第二章配电网线损的计算基础2.1线损的构成和分类电力系统中发电厂生产的电能是通过系统中的输电、变电和配电环节供给用户的。在输送和分配电能的过程中,电网中各元件(变压器、输电线路、补偿设备以及测量和保护装置等)都要消耗一定的能量。电能损耗鲋(kWh)是一定时间内有功功率损耗对时间的积分,即:一个供电地区或电网在给定时段(日、月、季、年)内,输电、变电、配电各环节中所损耗的全部电量称为线路损耗电量,简称线损电量或线损。线损电量中的一部分,虽然可以通过理论计算来确定,但它的全量却无法准确得知。因此,在电网的实际运行中,线损电量通常是根据电度表计量统计的供电量和售电量之差得到的,通常被称为统计线损电量。在统计线损电量中,有一部分是电能在输、变、配过程中不可避免的,其数值由相应时段内运行参数和设备参数所决定。其中主要包括:与电流平方成正比的变压器绕组和输电线路导线中的电能损耗;与运行电压有关的变压器铁芯、电容器和电缆的绝缘介质损耗以及电量损耗(空载损耗)等。这部分损耗电量习惯上称为“技术损耗电量”,它可以通过理论计算得出,所以又称为理论线损电量。统计线损的另一部分是由于管理工作的原因造成的,它包括:各种各样的电度表综合误差、抄表不同时、漏抄及错抄错算所造成的统计数值不准确;带电设备绝缘不良引起的漏电、无表用电和窃电等造成的损失电量,这部分电量习惯称为“管理线损电量”。·.本文主要是对配电网理论线损电量的计算方法进行研究。线损理论计算是以收集并掌握电网的结构参数和运行参数为前提的,并且考虑到某些元件的损耗所占比重极小和计算简单方便,一般只计算:配电变压器电能损耗、并联电容器损失电量、低压配电线路损失电量、接户线损失电量、电度表及其它仪表设备损失电量,其它损耗不列项计算。2.2配电网线损计算需要的原始数据一般说来,配电网有三个电压等级:35kV_一1lOkV高压配电网,6kV一10kV中压配电网,220V一380V低压配电网。国内35kV及以上电压等级的高压配电网系统的结构和参数一般基本齐全,负荷数据可以实时测量,可以采用基于潮流的计算方法计算线损。仁10kV的中压配电线路结构复杂、分布面广,一般线路上的负荷点无表计,即使有表计,由于人员的技术水平和管理水平参差不齐,表计记录的准确性和同时性无法保证,这样不具备电力系统结构与参数的准确数据库,无法获得各个时刻的负荷数据,也就无法采用35kV及以上电压等级线损的计算方法。供电企业所属的0.4kV低压配电线路,由于原始资料严重缺乏,很难进行有效的线损计算。配电网理论线损计算所需要的资料可分为两部分:一部分是与配电网的结构有关的设备参数资料;另一部分是配电网的运行数据。结构参数一般很少变化,实际计算时可认为是已知的;运行数据是代表
本文标题:线损计算方法及降损措施研究
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