CN102509159B - 基于用电信息采集系统的配电网理论线损评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明针对配电网现有理论线损评估方法误差较大，针对配电网的负荷波动、不平衡、谐波畸变、参数变化等特点难以精确分析等不足，提出了基于用电信息采集系统的配电网理论线损评估方法。该方法能比较科学、完整地综合反映中低压配电网的各损耗影响要素，相比《DL686-1999电力网电能损耗计算导则》介绍的“均方根电流法、平均电流法、最大电流法、等值电阻法”等仅仅根据配电网单线图、典型日24点、采用非同步的电流抄录数据等线损方法，在理论线损的“算法、参数、负荷数据”等三要素更加精确，为配电网的损耗分析和能效评估提出了一种崭新的思路和方法。

Description

基于用电信息采集系统的配电网理论线损评估方法

技术领域

本发明以用电信息采集系统“全覆盖、全采集”的周期性精确量测数据为基础，涉及电力系统配电网理论线损计算领域，具体涉及基于用电信息采集系统的配电网理论线损评估方法。

背景技术

配电网线损理论计算是根据配电网的实际负荷及正常运行方式，计算配电网中每一元件的实际有功功率损失和在一定时间段内的电能损失。通过理论线损计算可以鉴定配电网结构及运行方式的经济性，查明电网中损失过大的元件及其原因，考核实际线损是否真实、准确、合理以及实际线损率和技术(理论)线损率的差值，确定不明损失的程度，明确配电网运行管理的现状。根据技术线损的构成，即线路损失和变压器损失所占的比重、可变损失和不变损失所占的比重、可以发现配电网的薄弱环节、确定技术降损的主攻方向，以便采取有效措施，降低线损。配电网的线损计算是规划设计以及制定年、季、月线损计划指标和降损措施的理论依据。根据《DLT 686-1999电力网电能损耗计算导则》主要推荐有中压配电网采用均方根电流法、平均电流法及等值电阻法；线路、变压器绕组、串联电抗器等元件的电能损耗，应按元件的日负荷曲线计算。低压配电网网络复杂，负荷分布不均衡，资料不全，一般采用简单的方法计算，推荐用台区损耗率法和电压损耗率法。

线路的损耗评估方法，一般是导线的静态参数、横截面积、长度等，利用典型日电流、功率等运行参数，考虑温度、负荷特性计算典型日的损耗，进而计算月的线路损耗。

1.均方根电流法

均方根电流法是基本评估方法。均方根电流法的物理概念是，线路中流过的均方根电流所产生的电能损耗相当于实际负荷在同一时间内所产生的电能损耗。均方根电流法的优点是：方法简单，按照代表日24小时整点负荷电流或有功功率、无功功率或有功电量、无功电量、电压、配电变压器额定容量、参数等数据计算出均方根电流就可以进行电能损耗计算，易于计算机编程计算。缺点是：代表日选取不同会有不同的计算结果，计算误差较大。

设配电网中某元件的电阻为R(Ω)，通过此元件的电流有效值为I(A)，则该元件24h内的电能损失ΔA按下式计算：

$\mathrm{\ΔA}=3*{10}^{-3}\underset{0}{\overset{24}{\∫}}{I}^2\mathrm{Rdt}$

由于负荷曲线的解析表达式I＝f(t)不易获取，使上述积分式求解困难。一般通过对该元件进行代表日24h负荷电流的实测，得出阶梯形负荷曲线，近似认为在每一小时内负荷是不变的，因此可按小时对上式分段进行线损计算。I_i代表日24h正点负荷实测得到的电流值，则上式可表示为：

$\mathrm{\ΔA}=3*{10}^{-3}*(I_1^2+I_2^2+...+I_{24}^2)R=3*{10}^{-3}*I_{\mathrm{eff}}^2*R*24$

定义代表日均方电流：

$I_{\mathrm{eff}}=\sqrt{\frac{I_1^2+I_2^2+....+I_{24}^2}{24}}=\sqrt{\frac{\underset{t=1}{\overset{24}{\mathrm{\Σ}}}\frac{P_t^2+Q_t^2}{U_t^2}}{24\×3}}$

式中：

P_t-代表日24h正点负荷实测得到的三相有功功率；

Q_t-代表日24h正点负荷实测得到的三相无功功率；

U_t-与P_t、Q_t同一测量点端同一时间的线电压。

配电网的总损耗等于所要考虑的全部元件上的损耗之和。代表日全网的总损耗电量按空载损耗及负载损耗两部分分类汇总，然后根据全月供电能及代表日供电能，折算出全月的损耗电能及线损率。

2.平均电流法

平均电流法也称形状系数法，是利用均方根电流法与平均电流的等效关系进行电能损耗计算的，由均方根电流法派生而来。平均电流法的物理概念是，线路中流过的平均电流所产生的电能损耗相当于实际负荷在同一时间内所产生的电能损耗。平均电流法的优点是：用实际中较容易得到并且较为精确的电量作为计算参数，计算结果较为准确，计算出的电能损耗结果精度较高；按照代表日平均电流和计算出形状系数等数据计算就可以进行电能损耗计算，易于计算机编程计算。缺点是：对没有实测记录的配电变压器，形状系数不易确定，计算误差较大。

定义形状系数则由均方根法公式得到或A_a、A_r为代表日的有功、无功电能。

定义负荷曲线的负荷率 $f=\frac{I_{\mathrm{av}}}{I_{\max }}$ 和最小负荷率 $\mathrm{\β}=\frac{I_{\min }}{I_{\max }},$ 当f≥0.5时， $K^2=\frac{\mathrm{\β}+\frac{1}{3}{(1-\mathrm{\β})}^2}{{\left(\frac{1+\mathrm{\β}}{2}\right)}^2};$ f＜0.5时， $K^2=\frac{f(1+\mathrm{\β})-\mathrm{\β}}{f^2}.$

此方法又被称为平均电流法，即形状系数法。

3.最大电流法

最大电流法也称损失因数法，是利用均方根电流法与最大电流的等效关系进行电能损耗计算的，由均方根电流法派生而来。最大电流法的物理概念是，线路中流过的最大电流所产生的电能损耗相当于实际负荷在同一时间内所产生的电能损耗。最大电流法的优点是：计算需要的资料少，只需测量出代表日最大电流和计算出损失因数等数据就可以进行电能损耗计算，易于计算机编程计算。缺点是：损失因数不易计算，不同的负荷曲线、网络结构和负荷特性，计算出的损耗因数不同，不能通用，使用此方法时必须根据电网实际情况计算损耗因数；计算精度低，常用于计算精度要求不高的情况。

同平均电流法，定义损耗因数 $F=\frac{I_{\mathrm{eff}}^2}{I_{\mathrm{av}}^2},$ 那么 $\mathrm{\ΔA}=3*I_{\max }^2*F*R*T*{10}^{-3},$ 此方法称为最大电流法(损耗因数法)。

4.等值电阻法

等值电阻法基本原理为，假定某低压线路由若干分支线组成，通过线路首端采集的总负荷电流为一定值推算全线路的等值电阻，来代替复杂的线路，使复杂的线路简单化，使线损计算式的表达更直观和规范，有利于线损分析。等值电阻法的优点是：在理论上比较完善，在方法上克服了配电网数据采集不全的现状；不用收集各负荷点运行数据，仅与结构参数配电变压器额定容量、分段线路电阻有关，计算出等值电阻数据就可以进行电能损耗计算。缺点是：需要假设计算条件，影响计算结果精度；对没有实测负荷记录的配电变压器，假设负荷分布按与配电变压器额定容量成比例，各节点负荷率相同，这种计算不完全符合实际负荷情况；假设各负荷点功率因数、形状系数和电压相同，但一般情况下，实际系统各个负荷点的功率因数、负荷系数和运行电压都不相同，计算出的电能损耗值误差较大。

由于中压配电网节点多，分支线多，并且每一元件都不具备测录运行数据的条件，使得它的线损计算比高压配电网的复杂得多。因此，对于这种配电网的线损评估方法应力求简单，同时又能满足实际工作需要的准确程度，使配电冈线损计算具有可行性。配电网各负荷节点未装电能表及其他表计时，可按接于各节点配电变压器的负荷率相等的条件进行计算。

等值电阻法的基本思想是将整个配电网的线损看成由两个部分组成，其中一个部分是对配变压器铁芯产生的不变损耗。另一部分是对应线路和变压器绕组产生的可变损耗。前者在负荷变化的过程中可以近似地认为不变，而后者则随着负荷的变化而变化。为简化计算，对于随负荷而变化的这一部分线损供电首端电流作用下的二个等值电阻来代替。其中一个是对应导线损耗的等值电阻，另一个是对应全部公用配电变压器绕组损耗的等值电阻。

导线的等值电阻：

$R_{\mathrm{eqL}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}(S_i^2*R_i)}{{\left(\mathrm{\Σ}{S}_a\right)}^2}$

其中：∑S_a是该线路各节点配电变压器的总容量，S_i是经i线段供电的配电变压器的总容量，Ri第i段导线的电阻。

全部公用变压器的绕组的等值电阻：

$R_{\mathrm{eqR}}=\frac{U^2\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{kj}}}{{\left(\mathrm{\Σ}{S}_a\right)}^2}*{10}^3$

其中∑S_a是该线路各节点配电变压器的总容量，ΔP_kj是第j节点公用配电变压器的额定短路损耗的功率，U是配电变压器高压侧额定线电压。

那么整个配电网等值阻抗为：

R_eq＝R_eqL+R_eqR

那么配电线代表日的总损耗电量：

$\mathrm{\ΔA}=[\mathrm{\Σ\Δ}{P}_{0j}{\left(\frac{U_{\mathrm{av}}}{U_f}\right)}^2+3*K^2{I}_{\mathrm{av}\left(0\right)}^2*R_{\mathrm{eq}}*{10}^{-3}]*24$

式中：

U_f-变压器的分接头电压，kV；

U_av-平均电压，kV。

采用的评估方法的不同，造成计算结果不一致，和实际的线损值差距较大，对配电网节能降损分析会产生一定的误区。表1为配电网现有理论损耗评估方法总结与评价。

表1配电网现有理论损耗评估方法总结与评价

发明内容

中低压配电网主要有以下几个特点：①网络结构为辐射状，网络密集，支线及下户线占主要成分；②线径较小，线路电阻较大；③负荷种类多样，供电方式复杂，没有统一的电网结构，三相负荷和单相负荷并存，位置分散，负荷昼夜变化较大，且有季节性；④低压台区的损耗受台区电源的电压影响较大；⑤配电网计量监测表计配置有待完善。

在影响线损分析的三要素(模型算法、线路参数、采集数据)中，输电网和中低压配电网都有较大的区别。实际上三要素是相辅相成的，由于输电网的各负荷节点实际上是各个电压等级变电站的母线，并非为真正的开断负荷，受负荷同时性效应影响，负荷曲线较为平滑，规律性也较强，一般呈现出早峰、晚(灯)峰、夜谷、日平等曲线特点；所以，一般只要是采用日采集24点方式来计算典型日损耗就可以较好的反映出输网的损耗特性，而且，由于高电压等级的输电网阻抗比较大，而且三相平衡度较高，采用单线潮流算法是较好的选择，无论是收敛性还是一致性都非常高。

表2中低压配电网损耗分析要素及特性

为解决配电网理论线损计算精确性难题，综合考虑三相不平衡、谐波等多种因素影响，本发明采用了如下技术方案：

1.基于用电信息采集系统的三相全周期积分损耗的精确算法

(1)中压配电网

三相三线不平衡系统中线路的功率损耗只在相线上，其值为：

$\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{unbalance}}=({I_a}^2+{I_b}^2+{I_c}^2)\·R$

由于中压系统计量表计只采集等电参数，则需要根据小电流接地系统计算出B相的电参数。

${\stackrel{\·}{I}}_B=-({\stackrel{\·}{I}}_A+{\stackrel{\·}{I}}_C)$

其中，分别为各相电流滞后本相电压的角度，如果三相三线计量表计给出的 为以线电压标准给出的值，则应分别修正为

所以，三相三线不平衡系统中线路损耗可用下式表示：

$\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{unbalance}}=({I_a}^2+{I_b}^2+{I_c}^2)\·R$

(2)配电变压器

变压器损耗由可变损耗和固定损耗两部分构成，可变损耗近似为电阻损耗，随负荷的变化而变化，固定损耗一般认为固定不变。由于配电变压器一般采用Δ/Y-11接线方式，由于低压各绕组负荷不平衡同时也引起了高压侧零序电流环流I₀的损耗，其损耗将会变大，其理论值为：

$\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Tunbalance}}$

$=P_{\mathrm{kunbalance}}^{\′}+P_0^{\′}+{I_0}^2\·R_0$

$=({I_A}^2+{I_B}^2+{I_C}^2)\·R_k+P_0+{I_0}^2\·R_0$

$=({I_A}^2+{I_B}^2+{I_C}^2)\·\frac{P_k}{3{I_n}^2}+P_0+I_0^2\·R_0$

(3)低压台区配电网

三相四线不平衡系统中，由于在中性线上有叠加电流，在计算低压网线损时，需要充分考虑到三相不平衡对线损的影响，由于低压系统中性点直接接地，中性线的零序电流损耗是非常重要的，而且由于中性线有时采用和相线不同线径，在分析时中线电阻单独给出。由于低压系统中一般采用采集相电压相电流本相电流的单相计量表计，三相负载的三相四计量表也只采集三相的电参数，故中性线电流可通过下式计算得到：

${\stackrel{\·}{I}}_N={\stackrel{\·}{I}}_A+{\stackrel{\·}{I}}_B+{\stackrel{\·}{I}}_C$

注：N相电流相量角是以A相电压为基准，滞后为正，超前为负。

将中线电流模值带入损耗公式，可得三相四线系统中线路总的损耗为：

$\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{unbalance}}$

$=({I_a}^2+{I_b}^2+{I_c}^2)\·R_p+{I_N}^2\·R_N$

2.配电网谐波畸变参数修正

电网消耗的谐波电能是由其中的非线性负荷造成的。由于非线性负荷本身并不生产电能，因此，谐波电能只能是来自于非线性负荷从电源吸收的基波电能的转化。因此谐波造成了额外的电能损耗。当高频谐波电流流过导体时，受集肤效应的影响，使导体对谐波电流的有效电阻增加，从而增加了线路的功率损失及电能损耗，谐波电流污染对线损的影响将更为明显。

(1)配电线路

对架空线路和电缆线路的谐波阻抗来说，比较精确的表示方法是采用分布参数电路。在中低压配电系统中，由于谐波频率往往不是很高，可以认为线路的谐波电抗与频率成正比。考虑到配电网中的线路不长、电压较低，因此线路对地导纳可以忽赂不计。

导体都具有频率特性，在不同频率电流作用下，导体的电阻不同，即集肤效应。在谐波条件下，由于集肤效应使导线的有效面积减小，随频率的增大集肤效应更明显，所以在谐波的条件下线路的阻抗更大，谐波损耗也随之增大。

谐波损耗是系统总损耗的重要组成部分，谐波电流在导线上的集肤效应，使导线的有效截面积减小，电阻增大，加剧了导线发热，使导线损耗加大。

根据线路电阻和线路截面关系公式考虑到集肤效应，定义δ_n为电磁波进入导线内场量衰减到表面值的1/e时的深度为集肤深度：

${\mathrm{\δ}}_n=\sqrt{\frac{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\πnf\μ}}}$

故，代入A＝2πbδ_n，n次谐波对应的导线有效电阻计算公式为：

$R_n=\frac{\mathrm{\ρl}}{2\mathrm{\πb}{\mathrm{\δ}}_n}=\frac{\mathrm{\ρl}}{2\mathrm{\πb}\sqrt{\frac{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\πnf\μ}}}}=\frac{l}{2b}\sqrt{\frac{\mathrm{\ρnf\μ}}{\mathrm{\π}}}=\sqrt{n}{R}_1$

(2)配电变压器

配电变压器谐波电阻可同线路阻值分析，谐波电抗可以近似认为与系统频率成正比。由此，变压器的n次谐波阻抗可以表示为：

$Z_{\mathrm{Tn}}=\sqrt{n}{R}_{T1}+\mathrm{jn}{X}_{T1}$

(3)无功补偿装置

配电系统中无功补偿电容器装置的谐波阻抗由电容器自身容抗X_C及其串联电感感抗X_CL两个部分组成。考虑其各自频率效应，则可得：

Z_Cn＝jnX_CL-jX_C1/n＝jX_C1(n²K-1)/n

式中：K-串联电抗率，K＝X_CL/X_C1。

(4)负荷

这里所说的负荷是指除去谐波源及并联电容补偿设备以外的负荷。频率特性时，可直接计算负荷的谐波阻抗。考虑到中低压配电网实际负荷(照明、动力等)的阻抗模型可等效为阻感串联模型：Z＝R+jX。

配电网总和负荷其谐波阻抗为 $Z_n=R+\mathrm{jX}=\sqrt{n}{R}_1+\mathrm{jn}{X}_1.$

本发明技术方案的有益效果是：

解决了配电网理论线损计算精确性难题，综合考虑三相不平衡、谐波等多种因素影响，解决了配电网理论线损的精确计算，更为接近现场实际损耗情况，为配电网节能降损工作开展提供了精确的计算模型和技术支撑。

克服均方根电流法代表日选取不同产生不同的计算结果，计算误差较大的不足。

克服了平均电流法对没有实测记录的配电变压器，形状系数不易确定，计算误差较大的不足。

克服了最大电流法损失因数不易计算，不同的负荷曲线、网络结构和负荷特性，计算出的损耗因数不同、不能通用，使用此方法时必须根据电网实际情况计算损耗因数；计算精度低，常用于计算精度要求不高的情况等局限性。

本发明的方法可根据实时采集的负荷数据，计算任意一天、任一导线、变压器的损耗情况，可实现损耗实时计算。

本发明的方法计算过程为由末端负荷数据及线路、变压器参数倒推相应的损耗，一直计算至线路首端，计算过程简单快捷，不存在收敛性问题。

本发明的方法以用电信息采集系统“全覆盖、全采集”的周期性精确量测数据为基础，确保了中低压配电网损耗计算分析的实时性、精确性和可操作性。

本发明的方法针对配电网的负荷波动、参数变化等难以精确分析的不足，较好的解决了负荷波动、参数变化对配电网损耗计算影响。

本发明的方法以高精度的负荷采集数据为基础，精确考虑了三相不平衡、谐波畸变等因素对配电网损耗影响。

本发明的方法克服了最大电流法损失因数不易计算，不同的负荷曲线、网络结构和负荷特性，计算出的损耗因数不同，不能通用，使用此方法时必须根据电网实际情况计算损耗因数；计算精度低，常用于计算精度要求不高的情况等局限性。

附图说明

为了使本发明的内容被更清楚的理解，并便于具体实施方式的描述，下面给出与本发明相关的附图说明如下：图1是基于用电信息采集系统的三相全周期积分损耗的精确算法引入背景图。图2是本发明实例分析中的中压配电网拓扑结构图；

图3是本发明的基于用电信息采集系统的三相全周期积分损耗的精确算法引入背景图。

具体实施方式

图1是基于用电信息采集系统的三相全周期积分损耗的精确算法引入背景图，如图，本发明评估了均方根电流法、平均电流法、最大电流法，考虑了配电网负荷波动性强、三相不平衡、畸变的特点，研究了中压配电线路、配电变压器、低压台区范围内线损分析的三要素(模型算法、线路参数、采集数据)得出了三相全周期积分损耗的精确算法。

图2是依据本发明方法的实例分析中压配电网拓扑结构图，该图是一段典型的中低压配电网，Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段线路及设备型号、参数如图所示，Ⅰ段为高供高计，Ⅱ段为高供低计。依据本发明的基于基于用电信息采集系统的三相全周期积分损耗的精确算法的具体实施步骤如下：

1)绘制中低压配电网拓扑资料

按照中低压配电网的评估边界做以下划分。

(3)中压配电网

中压配电网即中压主干和分支线路，电压等级主要为10kV，也包括少量的6kV、35kV和一些地区新采用的20kV。

拓扑信息：线路型号(阻抗)、长度、挂接配变、柱上开关，非全相设备(如单相变)的相别；选取的试验线路如果和站内或站外线路有“拉手”，当柱上联络、分段开关的倒闸切换时，应记录切换时间和相应的采集量信息。

(4)配电变压器

基础信息：配变型号以及相应的铜损、铁损、短路电压百分比、空载电流百分比、无功补偿容量配置；无功补偿和削谐装置

无功补偿装置投资和降损值的关系及计算：输入无功补偿装置的投资和降损理论值，输出投资合理性。

谐波治理装置投资和降损值的关系及计算：输入谐波治理装置的投资和降损理论值，输出投资合理性。

(5)低压台区配电网

低压三相四线制线路拓扑信息：线路型号(阻抗)、长度、负荷点位置以及连接相别；各低压线路如有倒相操作，应记录切换时间和相应的采集量信息。

2)导入中低压配电网负荷数据

中压负荷，即配变负荷：配变计量方式(高压高计、或高供低计)、互感器变比、计量表计精度。负荷量测数据：采集周期至少为1小时，典型日(迎风度夏期间、低谷负荷时等)要求细化为15分钟；采集的电参数包括电能量、电功率、电压、电流、力率等。

低压负荷：采集周期为1小时，典型日典型低压负荷点(迎风度夏期间、低谷负荷时等)细化为15或1分钟；低压负荷点绝大多数为单相负载，只需记录单相电信息即可，但如果为多相负载，如电梯等动力设施，应记录三相数据。

谐波畸变：对于负荷畸变较大的负荷点，导入各次谐波数据，由于一般的用电信息采集系统不包括谐波数据，可采用电能质量分析仪器实测数据导入。

3)中低压配电网损耗计算

采用基于用电信息采集系统的三相全周期积分损耗的精确算法计算。

a)中压配电网

配变高供高计：(采集点在高压侧，表计为三相三线电能表)

$\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{unbalance}}=({I_a}^2+{I_b}^2+{I_c}^2)\·R$

b)低压台区：

单相户表：(不失一般性如在A相)

$\mathrm{\Δ}{P}_a={I_a}^2\·R_a+{I_N}^2\·R_N=2{I_a}^2\·R_a$

三相用户：

$\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{unbalance}}$

$=({I_a}^2+{I_b}^2+{I_c}^2)\·R_p+{I_N}^2\·R_N$

其中：

${\stackrel{\·}{I}}_N={\stackrel{\·}{I}}_A+{\stackrel{\·}{I}}_B+{\stackrel{\·}{I}}_C$

实例分析

本发明将提出的基于用电信息采集系统的三相全周期积分损耗的精确算法应用在实际的中低压配电网损耗计算中中，选取国家电网降损配网实验室的承担单位甘肃武威供电公司的具有典型性的中低压配电网试点线路、台区进行了根据用电信息采集系统的损耗分析，试点线路拓扑资料如图2所示。

根据线损为电流平方关系(I²R)的推断，实际线损值和“根据同时性效应负荷计算”而得的线损值差别要更大一些。最大功率损耗为17W(0.67％)，日损耗电量为0.034kWh(0.41％)；而实际损耗的最大功率损耗达到35W，日线损量高达0.1066kWh(1.3％)，几乎是前者的4倍。

对比了同时性效应负荷曲线和实际的无同时性效应负荷曲线在单相三线进户线上产生的损耗和电压降。和前述章节讨论了负荷曲线的同时性效应对于进户线的影响，负荷和负荷曲线形状的差异性出现在较大群体用户上，而小群体用户则出现负荷变化、峰荷和损耗率介于同时性效应和无同时性效应两个极端的负荷曲线之间。

表3是基于采样周期为1小时和15min采样周期的负荷曲线数据计算的数值与实际电压降和损耗之间的典型的误差百分比。

表3负荷曲线数据计算的数值与实际电压降和损耗之间的典型的误差百分比

综上所述，本发明已经根据特定的示例性实施进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本发明的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的，而不是对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附的权利要求定义。

表4为算例拓扑Ⅰ段线路高供低计三相四线电能表负荷采集数据。

表4算例拓扑高供低计三相四线电能表负荷采集表

表5为算例拓扑Ⅱ段线路高供高计三相三线电能表负荷采集数据。

表5算例拓扑高供高计三相三线电能表负荷采集表

表6为算例拓扑采用三相全周期积分损耗算法的计算结果(kW)。

表6算例拓扑三相全周期积分损耗算法计算结果(kW)

时间	I段	II段	III段	合计
					0:00	260.79	114.79	44.63	420.20
0:30	122.07	140.97	44.29	307.33
					1:00	71.44	101.45	45.62	218.51
1:30	48.06	84.54	45.00	177.60

2:00	79.28	124.82	50.09	254.19
					2:30	39.54	130.78	94.12	264.43
3:00	62.23	99.39	45.72	207.35
					3:30	51.68	83.05	45.02	179.75
4:00	47.21	85.20	46.37	178.78
					4:30	53.04	87.46	45.18	185.69
5:00	45.41	81.85	44.82	172.07
					5:30	77.10	113.26	45.20	235.55
6:00	81.12	105.31	44.78	231.21
					6:30	63.98	102.52	46.38	212.89
7:00	293.73	394.06	160.96	848.76
					7:30	452.10	1353.30	896.02	2701.42
8:00	993.42	1308.33	471.64	2773.40
					8:30	1407.49	921.94	81.87	2411.30
9:00	1375.58	1519.98	434.12	3329.68
					9:30	1377.93	5315.56	3870.16	10563.65
10:00	579.38	2359.82	1732.08	4671.27
					10:30	1963.75	4896.77	2843.32	9703.84
11:00	3354.96	7333.64	3693.02	14381.63
					11:30	253.20	3113.11	3182.16	6548.48
12:00	1227.53	2435.90	1357.60	5021.03
					12:30	908.06	1306.79	900.63	3115.49
13:00	2598.77	1519.90	116.15	4234.81
					13:30	189.46	392.94	321.69	904.08
14:00	378.86	918.76	764.55	2062.16
					14:30	157.30	1406.79	1387.59	2951.68
15:00	919.53	529.67	46.84	1496.04
					15:30	147.78	2179.00	2896.87	5223.65
16:00	818.86	782.47	208.12	1809.46
					16:30	1095.98	11189.39	10950.86	23236.23
17:00	3584.01	3492.46	937.05	8013.52
					17:30	390.31	1239.44	984.15	2613.90
18:00	1681.68	21676.94	22592.96	45951.58
					18:30	110.47	1166.50	1232.73	2509.70
19:00	132.96	933.56	836.29	1902.82
					19:30	237.55	914.85	693.87	1846.27
20:00	446.23	374.89	83.63	904.75
					20:30	461.59	2419.19	2023.25	4904.03
21:00	265.14	222.12	54.87	542.13
					21:30	153.34	166.00	53.97	373.31
22:00	117.68	2221.69	2577.59	4916.95
					22:30	76.53	113.19	55.09	244.82
23:00	93.88	176.69	93.33	363.90
					23:30	78.33	1754.06	2078.28	3910.67
典型日合计	29426.31	89505.10	71300.52	190231.93

Claims (1)

1.基于用电信息采集系统的配电网理论线损评估方法，其特征在于包括：

1)绘制中低压配电网拓扑资料

按照中低压配电网的评估边界做以下划分：

(1)中压配电网

中压配电网即中压主干和分支线路，电压等级主要包括10kV，也包括少量的6kV、35kV和一些地区新采用的20kV；

拓扑信息：依据线路型号、长度、挂接配变、柱上开关，非全相设备的相别，选取的试验线路如果和站内或站外线路有“拉手”，当柱上联络、分段开关的倒闸切换时，应记录切换时间和相应的采集量信息；

(2)配电变压器

基础信息：配变型号以及相应的铜损、铁损、短路电压百分比、空载电流百分比、无功补偿容量配置；无功补偿和削谐装置；

无功补偿装置投资和降损值的关系及计算：输入无功补偿装置的投资和降损理论值，输出投资合理性；

谐波治理装置投资和降损值的关系及计算：输入谐波治理装置的投资和降损理论值，输出投资合理性；

(3)低压台区配电网

低压三相四线制线路拓扑信息：依据线路型号、长度、负荷点位置以及连接相别，各低压线路如有倒相操作，应记录切换时间和相应的采集量信息；

2)导入中低压配电网负荷数据

中压负荷，即配变负荷：配变计量方式、互感器变比、计量表计精度、负荷量测数据：采集周期至少为1小时，典型日要求细化为15分钟；采集的电参数包括电能量、电功率、电压、电流、力率；

低压负荷：采集周期为1小时，典型日典型低压负荷点细化为15或1分钟；低压负荷点绝大多数为单相负载，只需记录单相电信息即可，但如果为多相负载，应记录三相数据；

谐波畸变：对于负荷畸变较大的负荷点，导入各次谐波数据，由于一般的用电信息采集系统不包括谐波数据，可采用电能质量分析仪器实测数据导入；

3)中低压配电网损耗计算

采用基于用电信息采集系统的三相全周期积分损耗的精确算法计算：

(1)中压配电网

配变高供高计：采集点在高压侧，表计为三相三线电能表

式中，ΔP_unbalance为三相三线不平衡系统中线路的功率损耗；

I_a，I_b，I_c分别为三相系统各相电流的有效值；

分别为各相电流滞后本相电压的角度；

R为各相线路等值电阻；

(2)低压台区：

单相户表：

ΔP_a＝I_a ²·R_a+I_N ²·R_N＝2I_a ²·R_a

式中，ΔP_a为单相用户线路总损耗；

I_a、R_a为该相线路相电流的有效值与等值电阻；

I_N、R_N为中性线相电流的有效值和等值电阻；

三相用户：

ΔP_unbalance

＝(I_a ²+I_b ²+I_c ²)·R_p+I_N ²·R_N

式中，ΔP_unbalance为三相四线系统中线路总的损耗；

I_a，I_b，I_c分别为三相系统各相电流的有效值；

R_p为三相系统A、B、C三相等值电阻；

I_N、R_N分别为中性线电流的有效值与等值电阻；

其中：

式中，分别为三相系统各相电流矢量值；

分别为各相电流滞后本相电压的角度；

为中性线电流矢量值。