基于理論線損計算的結(jié)果數(shù)據(jù)質(zhì)量評價方法研究

摘要：為了更好地為廣東電網(wǎng)各單位提供理論線損技術服務，減輕基層供電局工作人員的工作負擔，提出了一種基于理論線損計算的結(jié)果數(shù)據(jù)質(zhì)量評價的方法。首先對線損計算管理的情況進行詳細描述，它包括了在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)，再分成四種情況進行線損計算。然后對結(jié)果數(shù)據(jù)校核進行說明，需校核分壓線損率、低壓損耗占比以及低壓網(wǎng)數(shù)據(jù)。該方法能減少處理線損理論計算結(jié)果的工作量，有效發(fā)揮電網(wǎng)線損理論計算的指導作用。

關鍵詞：理論線損計算;質(zhì)量評價;結(jié)果數(shù)據(jù)校核

0? ? 引言

線損是電能從發(fā)電廠傳輸?shù)接脩暨^程中，在輸電、變電、配電和用戶各環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的電能損耗，主要包括技術線損和管理線損。其中技術線損是指經(jīng)由輸變配售設施所產(chǎn)生的損耗，可通過理論計算來獲得，這也是給本文提供結(jié)果數(shù)據(jù)的過程。

目前，由于線損指標失真或人為操作結(jié)果，線損計算工作中的真實問題不易掌握，無法有效提高電網(wǎng)各部門之間的協(xié)作效率。而且信息系統(tǒng)的集成度水平和管理水平有待提高，導致數(shù)據(jù)存在冗余和偏差。因為缺乏統(tǒng)一的電量、線損統(tǒng)計與管理工具，基層人員需從多個系統(tǒng)中抽取數(shù)據(jù)并人工核對、填報，但手工計算工作量大、效率低。

隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，廣東電網(wǎng)規(guī)定需要對線損進行精益化管理，發(fā)揮電網(wǎng)線損理論計算的指導作用。為了更好地給廣東電網(wǎng)各單位提供理論線損技術服務，減輕基層供電局人員的工作負擔，有必要對線損系統(tǒng)進行升級改造，在原有廣東電網(wǎng)理論線損計算管理系統(tǒng)基礎上新增和完善各項應用功能，來提高理論線損計算工作效率。本文提出了一種基于理論線損計算的結(jié)果數(shù)據(jù)質(zhì)量評價的方法，并從理論計算和結(jié)果校驗這兩部分出發(fā)對該方法進行了介紹。

1? ? 線損計算管理

線損計算管理包括對在線數(shù)據(jù)線損計算和離線數(shù)據(jù)線損計算的管理。它主要分為四種情況：主網(wǎng)線損計算、配網(wǎng)線損計算、低壓網(wǎng)線損計算、其他元件線損計算。

1.1? ? 主網(wǎng)線損計算

主網(wǎng)線損計算的方法非常多，本文考慮到數(shù)據(jù)采集等問題，主要完成基于平均電流的均方根電流算法的實用化，并爭取實現(xiàn)基于電力法的潮流計算方法的實用化，在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)所運用的都是這兩種方法。

1.1.1? ? 在線數(shù)據(jù)

首先對計算類型進行選擇，在線數(shù)據(jù)可分為代表日計算和代表月計算這兩種。然后再考慮選用日線損數(shù)據(jù)還是月線損數(shù)據(jù)進行主網(wǎng)線損計算。此處日線損計算和月線損計算都有主網(wǎng)均方根電流算法和潮流算法提供選擇。其中主網(wǎng)均方根電流算法能完成送電線路線損計算、主網(wǎng)二卷變線損計算、主網(wǎng)三卷變線損計算。

均方根電流算法能實現(xiàn)的三種計算都能計算相應的電能損耗以及線損率并能根據(jù)數(shù)據(jù)大小進行排序，還能給出每條電路的運行情況，實現(xiàn)選擇單項計算和全部計算的功能。

1.1.2? ? 離線數(shù)據(jù)

與運用在線數(shù)據(jù)進行線損做比較，離線數(shù)據(jù)月度范圍內(nèi)變化不大，對數(shù)據(jù)的實效性要求不高，因此不區(qū)分日線損數(shù)據(jù)和月線損數(shù)據(jù)，可直接運用均方根電流法或BPA潮流算法進行主網(wǎng)線損計算。離線數(shù)據(jù)使用均方根電流算法能完成的計算類型以及實現(xiàn)的功能情況與在線數(shù)據(jù)的結(jié)果一致。

使用BPA潮流進行離線計算也能得到潮流損耗值，這里以直流線路實時潮流損耗計算結(jié)果和主變實時潮流損耗計算結(jié)果進行展示，具體如圖1所示。

1.2? ? 配網(wǎng)線損計算

1.2.1? ? 在線數(shù)據(jù)

運用在線數(shù)據(jù)進行配網(wǎng)線損計算的方法有很多種，本文考慮到數(shù)據(jù)采集等問題，主要采用等值電阻計算方法，并爭取實現(xiàn)均方根電流計算方法。

最開始需對計算類型進行選擇，有日計算和月計算兩種。然后再考慮選用日線損數(shù)據(jù)還是月線損數(shù)據(jù)進行配網(wǎng)線損計算，再運用等值電阻法計算得出結(jié)果。

各種配網(wǎng)算法的計算能實現(xiàn)選擇單項計算和全部計算的功能。其中基于配變?nèi)萘康牡戎惦娮璺苷故居泄﹄姸?、配變固定損耗、配變可變損耗、配變總損耗、配線損耗、電能損耗、線損率等有效信息。

1.2.2? ? 離線數(shù)據(jù)

運用離線數(shù)據(jù)進行配網(wǎng)線損計算的方法與在線數(shù)據(jù)有所區(qū)別，離線數(shù)據(jù)的算法包括配變?nèi)萘康戎惦娮璺ê团渥冸娏康戎惦娮璺ā?/p>

對比在線數(shù)據(jù)的計算流程，離線數(shù)據(jù)進行線損計算時則無需考慮計算類型，因此不區(qū)分日線損數(shù)據(jù)和月線損數(shù)據(jù)，可直接運用配變?nèi)萘康戎惦娮璺ɑ蚺渥冸娏康戎惦娮璺ㄟM行配網(wǎng)線損計算。離線數(shù)據(jù)使用配變?nèi)萘康戎惦娮璺芡瓿傻挠嬎泐愋鸵约罢故居行畔⒌那闆r與在線數(shù)據(jù)的結(jié)果一致。

使用配變電量等值電阻法則能展示線路名稱、有功電量、無功電量、最大電流、最小電流、最大負荷、最小負荷、歷時、環(huán)境溫度、所屬區(qū)縣、所屬地市等有效信息。

1.3? ? 低壓網(wǎng)線損計算

1.3.1? ? 在線數(shù)據(jù)

研究發(fā)現(xiàn)，使用在線數(shù)據(jù)進行低壓網(wǎng)線損計算的方法多種多樣，本文考慮到數(shù)據(jù)采集等問題，主要完成基于電表電量的等值電阻法的實用化，并爭取實現(xiàn)竹節(jié)法的實用化。

首先對計算類型進行選擇，有日計算和月計算兩種。然后再考慮選用日線損數(shù)據(jù)還是月線損數(shù)據(jù)進行低壓網(wǎng)線損計算。此處日線損計算和月線損計算的主流算法都是電壓損失法，且還有基于用戶電量的等值電阻法和竹節(jié)法提供選擇。

上述提到的兩種運用在線數(shù)據(jù)進行低壓網(wǎng)線損計算的方法目前都能夠?qū)崿F(xiàn)，可執(zhí)行單項計算和全部計算，并且提供計算初步匯總結(jié)果。

1.3.2? ? 離線數(shù)據(jù)

運用離線數(shù)據(jù)進行低壓網(wǎng)線損計算的方法與在線數(shù)據(jù)完全不同，離線數(shù)據(jù)的算法包括全臺區(qū)電壓損失法和典型臺區(qū)電壓損失法。

與在線數(shù)據(jù)的計算流程相比較，離線數(shù)據(jù)進行線損計算時無需考慮計算類型，因此不區(qū)分日線損數(shù)據(jù)和月線損數(shù)據(jù)，可直接運用全臺區(qū)電壓損失法或典型臺區(qū)電壓損失法進行低壓網(wǎng)線損計算。

低壓網(wǎng)線損計算的這兩種算法都可以展示低壓網(wǎng)名稱、有功電量、無功電量、電壓降、線路損耗、表計損耗、總損耗、線損率、評價、所屬縣區(qū)局、所屬地市局等有效信息。

1.4? ? 其他元件線損計算

其他元件包括電容器、電抗器、互感器、站用變、調(diào)相機，其他元件的計算法為常規(guī)計算方法。

1.4.1? ? 在線數(shù)據(jù)

首先對計算類型進行選擇，有日計算和月計算兩種。然后再考慮選用日線損數(shù)據(jù)還是月線損數(shù)據(jù)進行其他元件線損計算。此處日線損計算和月線損計算都是運用常規(guī)計算方法進行操作的。

現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)其他元件常規(guī)計算方法，可執(zhí)行單項計算和全部計算，并且提供計算初步匯總結(jié)果。

1.4.2? ? 離線數(shù)據(jù)

與運用在線數(shù)據(jù)進行線損計算相比較，離線數(shù)據(jù)無需考慮計算類型，因此不區(qū)分日線損數(shù)據(jù)和月線損數(shù)據(jù)，可直接運用常規(guī)計算方法進行線損計算，也就是南方標準技術算法。

上述計算方法都可以展示設備名稱、數(shù)量、額定電壓、額定容量、電容介質(zhì)、歷時、理論損耗電量等有效信息。

2? ? 結(jié)果數(shù)據(jù)校核

通過一系列線損計算后會得到結(jié)果數(shù)據(jù)，需要對這些數(shù)據(jù)進行校核。結(jié)果數(shù)據(jù)校核主頁面如圖2所示，頁面包括供電局信息，也提供生成結(jié)果數(shù)據(jù)、結(jié)果數(shù)據(jù)校驗、校核報告下載功能。

校核從分壓線損率、低壓損耗占比以及低壓網(wǎng)數(shù)據(jù)幾個方面進行。

2.1? ? 分壓線損率校核結(jié)果

當今各電廠企業(yè)之間分壓線損率的校核方法有兩種：

（1）觀察統(tǒng)計分壓線損率和理論分壓線損率對比的結(jié)果。因為具有管理損耗，統(tǒng)計分壓線損率一定大于理論分壓線損率，超出的數(shù)值越大，證明管理的水平越低。

（2）研究理論分壓線損率對比結(jié)果，這可以體現(xiàn)技術分壓線損的管理能力。但進行分壓線損理論計算，主要存在兩個問題：首先，采集整合大量的運行數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)工作量龐大，而且消耗大量的時間和人力物力。其次，被評價的電網(wǎng)是挑選同一日做負荷實測處理，帶有一定的偶然因素，實測日的電網(wǎng)運行方式、最高負荷、溫度等不一定都可以代表各自電網(wǎng)計算期的正常情況，只憑借理論計算結(jié)果去對比，所得到的準確率就會有所下降。

具體分壓線損率的合理分布情況可參照廣東電網(wǎng)理論線損結(jié)果數(shù)據(jù)合理分布區(qū)間，如表1所示。

2.2? ? 低壓損耗占比校核結(jié)果

目前，通過對電網(wǎng)低壓損耗的形成原理還有構(gòu)成進行分析，可得知電網(wǎng)低壓損耗能夠分為以下幾部分：

（1）低壓電網(wǎng)中發(fā)電機組的鐵耗和銅耗，由機組自身運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生。

（2）低壓主干、支線損耗，低壓主干線、支線各段產(chǎn)生的功率損耗。

（3）低壓用戶環(huán)節(jié)損耗，用戶接入線產(chǎn)生的功率損耗。

但是在具體的電網(wǎng)工程中，得出的電網(wǎng)低壓損耗具體數(shù)值卻不是最重要的，更需要關注的是低壓損耗占比這個電氣參數(shù)。通過低壓損耗占比，能清晰觀察出系統(tǒng)的損耗情況。若是需要對低壓電網(wǎng)進行改造升級，不一定要追求滿足機組容量非常大這一目的，單純地以大替小，無法從根本上處理用電問題，還會加大此地區(qū)的低壓損耗，導致多余的電量被耗損掉，這與我國提出的“推進電網(wǎng)環(huán)保節(jié)能”的觀點相悖。

在對低壓電網(wǎng)進行建設和改造時，需特別注意按照負荷需求正確選擇配變?nèi)萘?、低壓導線型號，依據(jù)負荷發(fā)展走向允許相對超前，但不可以過度超前，以免發(fā)生設備輸出功率與用負荷不成比例的情況。具體的低壓損耗占比合理分布情況可參照廣東電網(wǎng)理論線損結(jié)果數(shù)據(jù)合理分布區(qū)間，如表2所示。

2.3? ? 低壓網(wǎng)數(shù)據(jù)校核結(jié)果

低壓電網(wǎng)中用電設備數(shù)量較多，且使用頻繁，相應的低壓線路也比較多，分布范圍很廣。雖然低壓網(wǎng)安全性和經(jīng)濟效益高，但低壓線路的額定電壓較低，功率損耗和電壓損失都比較大。而且低壓電網(wǎng)是一個分布參數(shù)的網(wǎng)絡，電網(wǎng)源端特性也是時刻動態(tài)變化的，對于低壓網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集和校核相對不易，未來期望能夠利用通信技術得到穩(wěn)定的數(shù)據(jù)輸出。

低壓網(wǎng)穩(wěn)定性不高，容易出現(xiàn)過載故障、漏電故障等問題，隨著電網(wǎng)的不斷改進和維護，低壓電網(wǎng)形成了較為合理的標準。具體低壓網(wǎng)數(shù)據(jù)合理分布情況可參照廣東電網(wǎng)理論線損結(jié)果數(shù)據(jù)合理分布區(qū)間，如表3所示。

3? ? 結(jié)語

本文提出了一種基于理論線損計算的結(jié)果數(shù)據(jù)質(zhì)量評價的方法，此方法由廣東電網(wǎng)線損理論計算管理系統(tǒng)得以體現(xiàn)。此系統(tǒng)通過升級改造后，可以實現(xiàn)多種功能，本文著重描述線損理論計算和結(jié)果數(shù)據(jù)校驗這兩個功能。

研究表明，系統(tǒng)能夠根據(jù)正確的線損計算方式得出結(jié)果數(shù)據(jù)，再根據(jù)線損結(jié)果校驗標準對將要參與線損計算的主網(wǎng)、配網(wǎng)、低壓網(wǎng)及其他元件數(shù)據(jù)進行審核，生成校核報告。

采用本文提出的方法，能減少處理線損理論計算結(jié)果的工作量，減輕基層供電局工作人員的負擔，節(jié)省人力物力，有效發(fā)揮電網(wǎng)線損理論計算的指導作用，對支撐電力市場改革不斷深化起到一定的作用。

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收稿日期：2020-08-20

作者簡介：文錦霞（1985—），女，湖南衡陽人，工程師，研究方向：節(jié)能及線損管理。