CN102621422A - 一种用于供配电线路节能量的测量、核证方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种用于供配电线路改造节能量的测量、核证方法，包括：1)确定项目边界；2)确定基期和统计报告期长度；4)编制表格；5)采集数据并填表；6)确定能效参数；7)根据步骤6)进行供配电线路节能量评估并给出报告。本发明可以有效监测节能量，保证项目改造的节能经济效益。本发明无需对线路改造前即基期的能效数据进行测量采集，不需要通过“校准仿真”的方法建立改造线路的模型得出校准后能耗基准值，只需通过采集改造后的线路电参数进行计算，即可得出线路的节能量，简化测量和验证的流程，降低测量与核证的人力、经费投入。

Description

一种用于供配电线路节能量的测量、核证方法

技术领域

本发明涉及电力系统节能技术领域，具体涉及一种用于供配电线路节能量的测量、核证方法。

背景技术

节能量的测量与核证是节能改造项目的最后一步。随着电网节能的广泛推广，能效测量与核证已成为电网企业准确高效地评估他们所实施的节能降损方案的方法。测量与核证是电网节能改造中的重要技术保证环节，定期的测量与核证可以有效监测节能量，并可以通过数据的变化及时调整节能改造方案，保证节能效益。

目前，国内对各种节能降损改造技术的节能量测量与核证的流程与方法缺乏统一标准，无法对入网的节能技术与产品进行检测评估，进而保证电网安全节能运行及终端消费者的利益。

发明内容

针对现有技术，本发明对改造后的供配电线路提供一种评估供配电线路节能量的方法，更加科学、便捷地反映线路改造过程中的各属性要素，为测量与核证线路改造节能量提供全新的思路与方法。

本发明提供的一种用于供配电线路节能量的测量、核证方法，其改进之处在于，所述方法包括测量步骤和核证步骤；

所述测量步骤包括：

1)确定项目边界；

2)确定基期和统计报告期长度；

3)编制表格；

4)设置计量装置；

5)采集数据并将所述数据填入所述表格；

所述核证步骤包括：

6)确定能效参数；

7)根据步骤6)进行供配电线路节能量评估，并给出报告。

其中，所述步骤1)确定项目边界是以改造线路两端作为项目边界。

其中，所述步骤2)确定基期和统计报告期长度是指确定基期和统计报告期时间段。

其中，所述步骤4)设置计量装置的步骤是在所述改造线路两端安装计量装置，用于采集数据；所述计量包括电参数采集设备。

其中，所述步骤5)采集数据为计量装置实时采集，采集的数据包括电能量、电功率、电压和电流。

其中，所述步骤6)能效参数包括节能量Δ(ΔE_L)：

$\mathrm{\Δ}\left(\mathrm{\Δ}{E}_L\right)=\mathrm{\Δ}{E_L}^{\′}(\frac{R}{R^{\′}}-1)$

其中的ΔE_L′为供配电线路改造后的导线电能损耗；R为配电线路改造前的电阻；R′为配电线路改造后的电阻。

其中，步骤7)所述进行供配电线路节能量评估包括：通过步骤6)得到的改造线路节能量Δ(ΔE_L)计算年节约电量及节约电费成本，并运用技术经济分析计算线路改造的投资回收期、效益成本比、净现值。

其中，所述电参数采集设备包括电能表计、电能质量分析仪或功率分析仪。

与现有技术比，本发明的有益效果为：

本发明便于电网企业准确高效地评估其线路改造项目的节能效果。

本发明针对供配电线路改造制定科学便捷的节能量测量与核证方案，可以有效监测节能量，保证项目改造的节能经济效益。

本发明无需对线路改造前即基期的能效数据进行测量采集，不需要通过“校准仿真”的方法建立改造线路的模型得出校准后能耗基准值，只需通过采集改造后的线路电参数进行计算，即可得出线路的节能量，简化测量与核证的流程，降低测量与核证的人力、经费投入。

附图说明

图1为本发明提供的评估供配电系统节能量的方法的流程图。

图2为本发明提供的电力线路∏型等值电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

供配电系统线路的总功率损耗ΔP_L包括对地电导损耗P_G和线路载荷损耗P_R两部分，由于线路对地电导损耗主要是由于绝缘子泄露和电晕引起，当用户的供电电压在110kV及以下，可作忽略处理；线路损耗一般指线路载荷损耗，其与载流量、运行电压、线路型号、传输距离以及负荷沿线分布情况有关，数学表达式为：

$\mathrm{\Δ}{P}_L=3I^{2}R=\frac{P^{2}R}{U^2{\mathrm{\λ}}^2}=\frac{P^2}{U^2{\mathrm{\λ}}^2}\·\frac{\mathrm{\ρl}}{A}$

从公式中可以看出，其中影响能耗的各因子的影响关系以及在供配电系统规划建设的不同阶段示例见下表。

可见，合理选择导线截面、材质等会有效降低线路的损耗。加大导线截面或使用电阻率低的导线会降低导线电阻，减少电能损耗和线路压降。在负荷不变的情况下，大截面、低电阻率的导线相对于小截面、高电阻率的导线，导线的电阻减小，可降低线路的损耗。

图1是本发明的供配电系统节能量测量、核证流程图，具体步骤如下：

测量步骤：

1)确定项目边界；

确定改造边界是以改造线路两端作为边界。如图2所示，需要改造的电力线路(i-j)为∏型等值电路。

在项目边界内，其中间线路为实施节能改造的供配电线路，如负荷不变的情况下更换大截面导线或低电阻率导线的线路。

2)确定基期和统计报告期长度；

即确定基期和统计报告期的时间段，例如需要测量2小时的电量损耗，基期和统计报告期的时间段即为2小时。

3)编制表格；

编制填写测量数据的表格，主要包括能效参数、供配电线路改造后的导线电能损耗ΔEL′、改造前后线路的型号(电阻率)、长度、线径、电能量、电功率、电压和电流等。

4)设置计量装置；

设置计量装置的步骤是在所述待改造线路两端安装计量装置，计量装置包括电参数采集设备，用于采集数据。电参数采集设备包括电能表计、电能质量分析仪(FLUKE 435)或功率分析仪(HIOKI 3390)等。

5)所述计量装置采集数据并将所述数据填入所述表格；

计量装置采集数据为实时采集，采集的数据包括电能量、电功率、电压和电流等。采集周期至少为1小时，典型日(迎峰度夏期间、低谷负荷时等)要求细化为15分钟。

核证步骤包括：

6)确定改造后线路能效参数。

其测试数据以及计算过程如下表所示：

所述能效参数包括节能量Δ(ΔE_L)，其中

因为统计报告期的供配电线路在T时间内的损耗ΔE_L：

$\mathrm{\Δ}{E}_L={\∫}_T\mathrm{\Δ}{P}_L\left(t\right)\mathrm{dt}={\∫}_T\frac{S^2}{U^2}\mathrm{Rdt}=R{\∫}_T\frac{S^2}{U^2}\mathrm{dt};$

供配电线路改造后的导线电能损耗ΔE_L′和原损耗ΔE_L的关系为：

$\frac{\mathrm{\Δ}{E_L}^{\′}}{\mathrm{\Δ}{E}_L}=\frac{R^{\′}}{R};$

所以供配电线路改造后的节能量Δ(ΔE_L)为

$\mathrm{\Δ}\left(\mathrm{\Δ}{E}_L\right)=\mathrm{\Δ}{E}_L-\mathrm{\Δ}{E_L}^{\′}=\mathrm{\Δ}{E_L}^{\′}(\frac{R}{R^{\′}}-1)$

考虑到实际情况，线路的电阻一般不能够直接测量，根据

则，若选用相同材料的大截面导线替换原有导线，其损耗减小量为：

$\mathrm{\Δ}\left(\mathrm{\Δ}{E}_L\right)=\mathrm{\Δ}{E}_L-\mathrm{\Δ}{E_L}^{\′}=\mathrm{\Δ}{E_L}^{\′}\left(\frac{A^{\′}}{A}1\right)$

若截面不变，更换导线材料，其损耗减小量为：

$\mathrm{\Δ}\left(\mathrm{\Δ}{E}_L\right)=\mathrm{\Δ}{E}_L-\mathrm{\Δ}{E_L}^{\′}=\mathrm{\Δ}{E_L}^{\′}(\frac{\mathrm{\ρ}}{{\mathrm{\ρ}}^{\′}}-1);$

7)根据步骤6)进行供配电线路节能量评估，并给出报告。

包括：根据得到的改造线路节能量Δ(ΔE_L)计算年节约电量及节约电费成本，并运用技术经济分析计算线路改造的投资回收期、效益成本比、净现值。

本发明的名词定义包括：

<1>节能措施energy conservation measures：

更换供配电线路导线进而降低线路损耗的改造方案。

<2>节能量energy savings：

线路改造后，减少的电能损耗量。

<3>基期baseline period：

节能改造措施实施前，用于确定改造项目能耗基准的时间段。

<4>统计报告期report period：

用于确定改造项目节能量的实施节能措施后的时间段。

<5>能耗基准energy consumption baseline：

基期内，线路的电能损耗量。

<6>校准后能耗基准adjusted energy consumption：

统计报告期内，根据能耗基准及设定条件预测得到的、不采用节能措施时可能发生的电能损耗量。

<7>统计报告期能耗reported energy consumption：

统计报告期内，线路电能损耗量。

<8>项目边界boundaries of project：

确定项目节能措施影响的用能设备或系统的范围和地理位置界限。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种用于供配电线路节能量的测量、核证方法，其特征在于，所述方法包括测量步骤与核证步骤；

所述测量步骤包括：

1)确定项目边界；

2)确定基期和统计报告期长度；

3)编制表格；

4)设置计量装置；

5)采集数据并将所述数据填入所述表格；

所述核证步骤包括：

6)确定能效参数；

7)根据步骤6)进行供配电线路节能量评估，并给出报告。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)确定项目边界是以改造线路两端作为项目边界。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)确定基期和统计报告期长度是指确定基期和统计报告期时间段。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4)设置计量装置的步骤是在所述改造线路两端安装计量装置，用于采集数据；所述计量包括电参数采集设备。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5)采集数据为计量装置实时采集，采集的数据包括电能量、电功率、电压和电流。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤6)能效参数包括节能量Δ(ΔE_L)：

$\mathrm{\&Delta;}\left(\mathrm{\&Delta;}{E}_L\right)=\mathrm{\&Delta;}{E_L}^{\&prime;}(\frac{R}{R^{\&prime;}}-1)$

其中ΔE_L′为供配电线路改造后的导线电能损耗；R为配电线路改造前的电阻；R′为配电线路改造后的电阻。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤7)所述进行供配电线路节能量评估包括：通过步骤6)得到的改造线路节能量Δ(ΔE_L)计算年节约电量及节约电费成本，并运用技术经济分析计算线路改造的投资回收期、效益成本比、净现值。

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电参数采集设备包括电能表计、电能质量分析仪或功率分析仪。

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