10kV配電網(wǎng)極限線損計算方法的滲透

鄭文立

摘 要：10kV配電網(wǎng)在運行中會出現(xiàn)線損問題，線損是反映電力系統(tǒng)運行質(zhì)量、狀態(tài)的一個重要指標(biāo)。但是，一些外界因素的存在導(dǎo)致電力企業(yè)無法直接獲得負荷形狀系數(shù)，需要構(gòu)建起專業(yè)化的模型來進行科學(xué)計算。

關(guān)鍵詞：10kV配電網(wǎng)；極限線損；計算方法

中圖分類號：TM726 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）24-0074-02

引言

我國在經(jīng)濟發(fā)展、社會進步的過程中，資源、能源的消耗速度在進一步加大，資源、能源問題的加劇已經(jīng)成為了限制我國經(jīng)濟發(fā)展、社會進步的重要瓶頸。在此背景下，我國提出來要建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。其中，對于電力企業(yè)來講，需要在此過程中，加強配電網(wǎng)線損問題研究、對于其中的數(shù)據(jù)信息進行科學(xué)計算，為今后采取有針對性的解決舉措提供參考，本文就10kV配電網(wǎng)線損計算方法展開探討。

1 10kV配電網(wǎng)線損現(xiàn)狀及其存在問題

10kV配電網(wǎng)在運行的過程中，具有多節(jié)點、多分支、海量的數(shù)據(jù)信息。在常規(guī)的配電網(wǎng)線損計算中，一般性的方法是選擇出典型日期線損作為重要數(shù)據(jù)信息來進行應(yīng)用（比如：典型日期線損進行疊加，作為一個季度或者是一年中配電網(wǎng)的線損數(shù)值）。這種計算的方式非常不嚴(yán)謹、也不客觀，與實際的線損情況存在較大出入。在10kV配電網(wǎng)線損計算理論中，因為數(shù)據(jù)信息不全等問題導(dǎo)致了有關(guān)數(shù)值信息數(shù)據(jù)無法有效性的反映出企業(yè)線損的真實狀態(tài)，最終導(dǎo)致計算工作存在非常大的難度[1]。

2 10kV配電網(wǎng)極限線損計算

2.1 變壓器極限損耗

為更好的進行10kV配電網(wǎng)變壓器極限損耗計算工作，本文主要在變壓器和主要饋線線路損耗上下邊界時，以平均電流法為重要應(yīng)用思想，運行專業(yè)化的公式進行計算。具體來講，第一，進行變壓器月負荷曲線形狀系數(shù)極限值確定。

其計算公式為：

其中，K為形狀系數(shù)，T表示為計算月的小時數(shù)，i表示為變壓器低壓一側(cè)的瞬時電流。為更好的進行計算，需要進行以下情況的假設(shè)：假設(shè)在一個月的時間內(nèi)，變壓器的功率因素為常數(shù)，所有饋線節(jié)點處的額定電壓均為10kV。為更好的證明在已知最小負荷、月有功功率電量、最大負荷狀態(tài)下變壓器極限損耗，需要將形狀系數(shù)K設(shè)定為最大值。將某一個變壓器月負荷曲線看成是具有n個不同時段負荷取值的鋸齒波，只需要保障變壓器極限損耗滿足變壓器月有功電量、最小負荷、最大負荷三個條件。

對于兩個負荷取值點在獲得極限取值后各個負荷取值點依照計算步驟進行重新排列，形成具有新特點的持續(xù)性負荷曲線，最終使得負荷曲線演變?yōu)樾滦吞菪尾?。依照一定的步驟進行數(shù)值有效計算，提高極限計算的精準(zhǔn)性。（其主要的步驟從圖1中體現(xiàn)）

2.2 各個分段線路極限損耗

各個分段線路極限損耗也需要運用專業(yè)化的公式來進行計算，提高計算的質(zhì)量和水平。計算公式為：W1j=K2j×I2avj×Rj×T，其中W1j為第j段線路月?lián)p耗電量，Kj表示第j分段線路的形狀系數(shù)，T表示為計算月的小時數(shù)。因此，在其它方面變量不變的情況下，影響線路損耗的關(guān)鍵性因素為形態(tài)系數(shù)K。在10kV配電網(wǎng)極限線損邊界問題的研究中，通過更多的關(guān)注各個分段線路極限損耗問題，對于下界過程進行合理化求解，運用變壓器損耗下界思維模式，進行饋線線路上損耗最小值求解。

2.3 案例分析

本文應(yīng)用的案例以某10kV配電網(wǎng)數(shù)據(jù)為重要參考信息。其主要的數(shù)據(jù)信息情況為：138條10kV饋線、5個變電站進行線路的引出。其中，有21條饋線損耗情況由21個企業(yè)承擔(dān)（其主要的線損計算信息數(shù)據(jù)從表1中體現(xiàn)）。

2.4 10kV配電網(wǎng)極限線損計算方法評價

在月有功電量、月最大負荷已知的情況下，需要進行月負荷曲線物理意義的探討，對于10kV配電網(wǎng)極限線損中饋線各個分段線路上的損耗值、主要配電網(wǎng)變壓器的損耗值進行科學(xué)計算。其中，為更好的提高計算的質(zhì)量、保證數(shù)值的精準(zhǔn)度，需要對其中一部分參數(shù)影響進行忽略，而是需要考慮主要因素對10kV配電網(wǎng)極限線損計算數(shù)值影響程度，進行線損變化區(qū)間的有效性收縮，提高計算的質(zhì)量和水平。

10kV配電網(wǎng)極限線損計算，主要是從平均算法中變壓器月有功負荷曲線現(xiàn)狀系數(shù)取值出發(fā)，應(yīng)用相關(guān)的理論進行科學(xué)求解。在求解的過程中，通過提出配電變壓器月有功電量約束條件，運用“矩形波”形態(tài)來進行10kV配電網(wǎng)極限線損負荷曲線的研究與分析，使得主要變壓器月有功負荷曲線現(xiàn)狀系數(shù)以最大值的方式出現(xiàn)，而變壓器負荷平均水平是以最小的負荷沖擊脈沖來表示。其應(yīng)用的線路損耗求解方法主要是應(yīng)用配電網(wǎng)變壓器極限負荷曲線從后向前逐級疊加方式來完成的，即運用“矩形波”負荷曲線來完成，最終計算出10kV配電網(wǎng)饋線各個分段線路上損耗的極大值。主要應(yīng)用含有沖擊脈沖水平平均負荷線段來進行各個分段損害最小值的擬合[2]。

3 出口最大負荷約束下極限損耗求取

為更好的研究與分析10kV配電網(wǎng)極限線損計算問題，需要對出口最大負荷約束下極限損耗求取問題進行專業(yè)化分析與研究工作。比如：10kV配電網(wǎng)饋線出口處的最大負荷在一般情況下是已知的，導(dǎo)致了一個饋線出口處在最大負荷約束的情況下，饋線下配電變壓器各個負荷曲線進行不同組合，有效性的反映出線路損耗最大值的情況。

3.1 在約束條件下線路各個支線極限負荷曲線擬合

在約束條件下線路各個支線極限負荷曲線需要依照一定的方式來進行擬合。具體來講，具有多個組合的線路，在滿足時間段M、組合下饋線出口處負荷滿足最大約束條件、該組合下饋線干線上損耗功率取最大值情況下，向最短矩形波進行數(shù)據(jù)信息傳遞，而矩形波會依據(jù)組合N中的配電變壓器波峰持續(xù)時間最短矩形波，進行其它矩形波的調(diào)整，并且將調(diào)整后的信息向各個組合進行數(shù)據(jù)信息反饋，同時在時間段M+1中進行運用，直到所有剩余的矩形波面積或者是沒有參加排列變壓器矩形波波峰進行累加，保持各個支線極限負荷曲線在規(guī)定約束條件下出現(xiàn)。

3.2 饋線各個節(jié)點處負荷曲線迭代流程

饋線各個節(jié)點處荷曲線需要在迭代流程中運行，方便進行線路損耗計算。具體來講，其流程為：在配電變壓器中進行n1個參數(shù)輸入滿足饋線出口處最大負荷約束條件——對n1個配電變壓器進行編號——令T段=0，T段為饋線負荷曲線累計擬合時間——對編號為n1的配電變壓器分別進行元素1 2 3 4......n1的組合，進行每次組合參與排列變壓器編號的記錄，假定所有的組合數(shù)為n2-i=1——求出第i個組合中對應(yīng)變壓器的最大負荷累加和Pmaxi——Pmaxi

4 結(jié)束語

本文主要以某供電局收集到的數(shù)據(jù)信息為依托，對10kV配電網(wǎng)極限理論線損進行了研究與分析，對變壓器極限、各個分段線路極限損耗、出口最大負荷約束下極限損耗進行了有效計算、分析工作，并且對計算方法進行了評價，有利于為今后參與有效舉措，降低線路損耗提供了數(shù)據(jù)信息參考。

參考文獻：

[1]張祥華.10kV配電網(wǎng)極限線損計算方法研究[D].華南理工大學(xué)，2014.

[2]潘國超.高滲透率下分布式光伏并網(wǎng)對中低壓配網(wǎng)的電能質(zhì)量影響研究[D].廣西大學(xué)，2016.