理論線損率計(jì)算方法在VB編程下的實(shí)現(xiàn)

張建賓 王倩 牛雨 楊新勇

（1.國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院，河南 鄭州 450000；2.河南恩湃高科集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450000）

理論線損率計(jì)算方法在VB編程下的實(shí)現(xiàn)

張建賓1王倩1牛雨2楊新勇2

（1.國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院，河南 鄭州 450000；2.河南恩湃高科集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450000）

線損率是電力企業(yè)考核的重要指標(biāo)，線損率能直觀地體現(xiàn)電力企業(yè)管理水平和設(shè)備節(jié)能效果。配電網(wǎng)的理論線損率計(jì)算較為復(fù)雜，計(jì)算方法較多，針對(duì)目前較為流行的配網(wǎng)理論線損率計(jì)算方法，本文采用VB編程，實(shí)現(xiàn)其基本的配網(wǎng)理論線損率計(jì)算，并對(duì)比分析幾種計(jì)算方法的優(yōu)劣。

中低壓配網(wǎng)；線損率；VB

線損率是電力企業(yè)考核的重要指標(biāo)，線損率的高低直接體現(xiàn)了電網(wǎng)的整體管理水平和設(shè)備節(jié)能效果。由于主網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，目前主網(wǎng)的理論線損率計(jì)算方法采用潮流計(jì)算方法；而配網(wǎng)的線路分支較多，數(shù)據(jù)量較大，配網(wǎng)理論線損率計(jì)算方法較多［1-3］。配網(wǎng)的理論線損率計(jì)算方法較為粗獷，不能真實(shí)反映地區(qū)技術(shù)線損水平。本文應(yīng)用VB編程實(shí)現(xiàn)平均電流法、均方根電流法、最大電流法和電量法的理論線損率計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果和實(shí)際理論線損率進(jìn)行對(duì)比，選擇出較為適合計(jì)算配網(wǎng)理論線損率的方法［4-6］。

1 理論線損率常用的計(jì)算方法

1.1 均方根電流法

均方根電流法是將某時(shí)段線路中流過(guò)的均方根電流所產(chǎn)生的電能損耗來(lái)等效該時(shí)段真實(shí)的電能損耗。均方根電流法適用于電網(wǎng)峰谷差較小的配電網(wǎng)，具體的計(jì)算公式為：

其中，Iif為某時(shí)段的均方根電流，ζ為修正系數(shù)，t為統(tǒng)計(jì)時(shí)常。

受均方根電流法的自身限制，為增加計(jì)算精度，會(huì)相應(yīng)地增加電流取值點(diǎn)，但同時(shí)也增加了計(jì)算量。因此，均方根電流法適用于負(fù)荷峰谷差較小的配電網(wǎng)。

1.2 平均電流法

平均電流法是利用線路中流過(guò)電流的平均值來(lái)等效該線路中的電流，利用該等效電流計(jì)算出線路中的損耗。計(jì)算公式為：

其中，Ipj為平均電流，K為負(fù)荷形狀系數(shù)。Ipj的計(jì)算公式為：

平均電流法和均方根電流法很相似，其適用于晝夜負(fù)荷峰谷差不大的地區(qū)，且其負(fù)荷形狀系數(shù)根據(jù)地區(qū)的不同，有很大的差別，在計(jì)算時(shí)需要區(qū)別對(duì)待。

1.3 最大電流法

最大電流法的基本原理是應(yīng)用線路中流過(guò)的最大電流產(chǎn)生的電能損耗等效于實(shí)際負(fù)荷在同一時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的電能損耗。具體公式為：

其中，Izd為電網(wǎng)線路最大負(fù)荷電流；F為負(fù)荷損傷因數(shù)，T為線路運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)。F的計(jì)算公式為：

其中，f為負(fù)載率，f=Ipj/Izd。

由于負(fù)荷損傷因數(shù)是對(duì)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行取樣測(cè)算，并經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)得到的一個(gè)系數(shù)，因此，不同的負(fù)荷地區(qū)，該因數(shù)的計(jì)算方法不一樣。上述負(fù)荷因數(shù)計(jì)算方法應(yīng)用較為廣泛，所以，最大負(fù)荷電流（負(fù)荷損傷因數(shù)法）一般應(yīng)用于電網(wǎng)規(guī)劃的線損測(cè)算中和35kV及以上電壓等級(jí)電網(wǎng)的線損計(jì)算。

1.4 電量法

電量法是根據(jù)某地區(qū)某時(shí)段用電量反向推算該時(shí)段的電流，再根據(jù)該電流計(jì)算出該時(shí)段的線損電量，其推算公式為：

式（6）中，W表示用電量；T表示統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)；U表示電壓。

根據(jù)公式（6）計(jì)算出來(lái)的電流和實(shí)際電流存在偏差，需要進(jìn)行修正，修正系數(shù)的選取根據(jù)地區(qū)和季節(jié)的不同而有所差異。

電量法計(jì)算線損電量的公式為：

式（7）中，K為修正系數(shù)，Ri為i支路電阻，T為統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)。

由于電量法計(jì)算線損電量時(shí)修正系數(shù)的選取只考慮季節(jié)變化而沒(méi)有考慮晝夜變化，因而，計(jì)算出的線損電量誤差較大。但是，因電量法算法簡(jiǎn)單，計(jì)算方便，誤差相對(duì)精確，因而在配網(wǎng)理論線損率計(jì)算中應(yīng)用較為廣泛。

2 理論線損率計(jì)算的程序設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)調(diào)用

以上線損率計(jì)算方法是應(yīng)用VB實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)各種方法原理的不同，調(diào)用的原始計(jì)算數(shù)據(jù)也不同［7-8］。本文采用3個(gè)Excel表格，分別為電流、電壓和電量的24點(diǎn)值，線路基本參數(shù)值，配變基本參數(shù)值。其程序?qū)崿F(xiàn)為：

Dim xls As Workbook

Dim xlsApp As New Excel.Application

Dim j As Integer

Set xls=XlsApp.Workbooks.Open(Text1.Text)

xls.Sheets("sheet1").Activate

For j=0 To 23

I(j)=xls.Sheets("sheet1").Range("A"&(j+2)).Val?ue'&vbCrLf

Next j

xls.Close

XlsApp.Quit

2.2 數(shù)據(jù)輸出

用各種計(jì)算方法計(jì)算出來(lái)的損失電量，需導(dǎo)出到Ex?cel中，方便查閱損失電量較多的元件，以便針對(duì)高損元件作出相應(yīng)的降損措施。其程序?qū)崿F(xiàn)為：

Dim xls As Workbook

Dim xlsApp As New Excel.Application

Dim j As Integer

Set xls=XlsApp.Workbooks.Open(Text1.Text)

xls.Sheets("sheet1").Activate

For j=0 To 23

xls.Sheets("sheet1").Range("A"&(j+2)).Value=I(j)'&vbCrLf

Next j

xls.Close

XlsApp.Quit

2.3 理論線損率計(jì)算流程

理論線損率計(jì)算的基本步驟為：數(shù)據(jù)輸入、電流計(jì)算、線損電量的計(jì)算和線損率的計(jì)算。理論線損率計(jì)算的具體流程如圖1所示。

圖1 理論線損率計(jì)算流程圖

3 算例分析

為了驗(yàn)證各種方法的適用性，本文采用某地區(qū)10千伏線路，線路接線圖如圖2所示。

圖2 10kV化工線線路圖

3.1 代表日關(guān)口表數(shù)據(jù)

表1給出了關(guān)口表抄讀的代表日24h整點(diǎn)線電流、電壓，有無(wú)功負(fù)荷、有功電量、無(wú)功電量。

表1 代表日24h整點(diǎn)線電流、電壓，有無(wú)功負(fù)荷、有功電量、無(wú)功電量

3.2 線路用戶在代表日的詳細(xì)抄表數(shù)據(jù)

整理線路用戶在代表日的詳細(xì)抄表數(shù)據(jù)，包括電壓、有功無(wú)功負(fù)荷曲線、有功無(wú)功電量等，如表2所示。

表2 代表日的詳細(xì)的抄表數(shù)據(jù)

3.3 界面搭建

為了方便計(jì)算，把上述四種方法融合到一個(gè)計(jì)算界面中，如圖3所示。

圖3 計(jì)算界面

以電量法為例，其基本計(jì)算流程如圖4所示，計(jì)算結(jié)果如圖5所示。

圖4 電量法計(jì)算流程

圖5 電量法計(jì)算結(jié)果

3.4 四種方法的比較

四種方法全部計(jì)算完畢后，將計(jì)算結(jié)果導(dǎo)出到結(jié)算結(jié)果表，如表3所示。

表3 四種計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果和比較

不同的計(jì)算方法計(jì)算出來(lái)的線損率不同，原因可能是不同方法的初始輸入變量不同，計(jì)算方法不同，從而導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不同。四種方法出的理論線損率相差不大，線損率為4.10%～4.56%，比較符合實(shí)際理論線損率。

4 小結(jié)

根據(jù)該線路當(dāng)月運(yùn)行情況，當(dāng)月的線損率為9.85%。由此可看出，由于管理原因所造成的損失電量超過(guò)了設(shè)備運(yùn)行所損失的電量。因此，需加強(qiáng)線損管理，減少由于管理而造成的電量損失。針對(duì)技術(shù)線損，需加快配網(wǎng)改造工程，完善配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，更換高損元件。

［1］ 畢鵬翔，金青，張文元.配電網(wǎng)理論線損計(jì)算與分析系統(tǒng)的研制［J］.中國(guó)電力，2001（9）：41-42，60.

［2］ 張超.配網(wǎng)線損計(jì)算分析方法研究及軟件開(kāi)發(fā)［D］.鄭州：鄭州大學(xué)，2002.

［3］ 蔣利民，霍大偉，閆華光，等.配電網(wǎng)理論線損計(jì)算方法的數(shù)值分析［J］.電測(cè)與儀表，2012（9）：47-51.

［4］ 鄭玉.新型電網(wǎng)線損理論計(jì)算及降損分析系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研制［D］.濟(jì)南：山東大學(xué)，2009.

［5］ 溫建春，韓學(xué)山，張利.一種配電網(wǎng)理論線損計(jì)算的改進(jìn)算法［J］.電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2008（4）：72-76.

［6］ 楊霖，王衛(wèi)東，陳得治，等.基于測(cè)量的中壓配電網(wǎng)線損計(jì)算研究［J］.繼電器，2005（3）：28-33.

［7］ 張洪波，章健，付小鵬.Visio圖形化配電網(wǎng)理論線損計(jì)算軟件的開(kāi)發(fā)［J］.微計(jì)算機(jī)信息，2006（36）：237-238，202.

［8］ 林海，雷金勇，文福拴.基于等值電阻的低壓配電系統(tǒng)線損計(jì)算與軟件實(shí)現(xiàn)［J］.華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（4）：6-10.

Implementation of Calculation Method of Theoretical Line Loss Rate in VB Programming

Zhang Jianbin1Wang Qian1Niu Yu2Yang Xinyong2
（1.State Grid Henan Electric Power Corporation Research Insititue，Zhengzhou Henan 450000；2.Henan Enpai Hi-tech Group Co.Ltd.，Zhengzhou Henan 450000）

Line loss rate is an important indicator of the electricity enterprises assessment,and the level of line loss rate directly affects the overall management of the electricity sector and equipment energy-saving effect.The calculation of the theoretical line loss rate of the distribution network is quite complicated and there are a number of calculation methods.Aiming at popular calculation methods of the line loss rate of distribution network now,this paper adopted VB programming to implement basic calculation of the line loss rate of distribution network and the paper has an analysis of advantages and disadvantages of several calculation methods.

low voltage distribution network；line loss rate；VB

TM744；TM727.1

A

1003-5168（2017）11-0043-04

2017-10-09

張建賓（1989-），男，碩士，助理工程師，研究方向：配電網(wǎng)技術(shù)、節(jié)能降損技術(shù)；王倩（1985-），女，碩士，工程師，研究方向：配電網(wǎng)技術(shù)、節(jié)能降損技術(shù)；牛雨（1986-），男，本科，助理工程師，研究方向：配電網(wǎng)技術(shù)、節(jié)能降損技術(shù)。