CN103246802B - 基于地理信息的不规则区域用电线损计算方法 - Google Patents

Abstract

一种基于地理信息的不规则区域用电线损计算方法，涉及电力技术领域，所解决的是现有方法不能任意划定用电线损计算区域的技术问题。该方法先获取用电线损计算区域的完整线路集和非完整线路集；再分别计算完整线路集和非完整线路集的用电线损、理论线损，再计算出用电线损计算区域的区域用电线损及区域理论线损，然后再计算出用电线损计算区域的区域异常识别值，并根据计算出的区域异常识别值判断出用电线损计算区域的用电状况及设备状况。本发明提供的方法，能任意划定用电线损计算区域。

Description

基于地理信息的不规则区域用电线损计算方法

技术领域

本发明涉及电力技术，特别是涉及一种基于地理信息的不规则区域用电线损计算方法的技术。

背景技术

电力系统应用分析中，发电、输电、配电到用电等任何一个环节都表现为空间性、复杂性、多维性等特点。

在电力系统中，应用地理信息子系统（GeographyInformationSystem，GIS）能统一电力企业和用电客户的各种信息，实现电力企业和用电客户之间信息交换、利益共享，地理信息子系统中包含有各种地理信息图，在各种地理信息图上可以关联电力系统的各种发电、输电、配电、用电设备信息。

在电力输送过程中，存在着线路老化、施工绝缘破坏、用电客户非正常用电等状况，常常会导致输电线路的用电线损统计出现较大偏差和能源浪费。

现有的输电线路用电线损计算方式，都是根据固定的线路区域，采用实时计算方式，或采用理论计算方式，或采用实时计算结合理论计算的方式，来计算出线路区域的用电线路损耗的，这种线路区域是静态的、不变的，不能根据实际计算要求任意划定，无法满足不规则区域的用电线路损耗计算要求，使得电力企业的设备损耗无谓的增加，用电客户在用电过程中也容易出现不必要的能源浪费。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于地理信息的不规则区域用电线损计算方法，该方法能任意划定用电线损计算区域。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种基于地理信息的不规则区域用电线损计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）选取需要计算用电线损的不规则区域，记为Zo；

2）获取Zo中的所有输电线路，并将各输电线路分成两个线路集合，其中的一个线路集合为完整线路集，另一个线路集合为非完整线路集；

其中，输电线路完全位于Zo内的输电线路归入完整线路集，输电线路不完全位于Zo内的输电线路归入非完整线路集；

3）对Zo，计算完整线路集中每条输电线路的用电线损，具体计算公式为：

LoLna[i]=Qai[i]-Qao[i]-Tfa[i]；

式中：1≤i≤Na；

其中，LoLna[i]为完整线路集中的第i条输电线路的用电线损值，Qai[i]为完整线路集中的第i条输电线路的输入功率值，Qao[i]为完整线路集中的第i条输电线路的输出功率值，Tfa[i]为完整线路集中的第i条输电线路上的所有配电变压器的输入功率值，Na为完整线路集中的输电线路数量；

4）对Zo，计算非完整线路集中每条输电线路的用电线损，具体计算公式为：

LoLns[i]=λi×(Qsi[i]-Qso[i]-Tfs[i])；

λi=lenz[i]/leng[i]

式中：1≤i≤Ns；

其中，LoLns[i]为非完整线路集中的第i条输电线路的用电线损值，Qsi[i]为非完整线路集中的第i条输电线路的输入功率值，Qso[i]为非完整线路集中的第i条输电线路的输出功率值，Tfs[i]为非完整线路集中的第i条输电线路上的所有配电变压器的输入功率值，Ns为非完整线路集中的输电线路数量；

其中，λi为非完整线路集中的第i条输电线路在Zo内的隶属系数，lenz[i]为非完整线路集中的第i条输电线路在Zo中的线路段长度，leng[i]为非完整线路集中的第i条输电线路的线路总长度；

5）对每条输电线路，以该输电线路上的各个配电变压器为分界点，将该输电线路划分为多个配电区段，每条输电线路上的配电区段数量比该输电线路上的配电变压器数量多一个；

6）对Zo，计算完整线路集中每条输电线路的理论线损，具体计算公式为：

$\mathrm{LsLna}\left[i\right]=\underset{j=1}{\overset{\mathrm{ka}}{\mathrm{\Σ}}}\left(\mathrm{Cura}\right[j]\×\mathrm{Cura}[j]\×\mathrm{ra}[j\left]\right);$

式中：1≤i≤Na，1≤j≤ka；

其中，LsLna[i]为完整线路集中的第i条输电线路的理论线损值，ka为完整线路集中的第i条输电线路上的配电区段数量，Cura[j]为完整线路集中的第i条输电线路的第j个配电区段的实时电流值，ra[j]为完整线路集中的第i条输电线路的第j个配电区段的电阻值；

7）对Zo，计算非完整线路集中每条输电线路的理论线损，具体计算公式为：

$\mathrm{LsLns}\left[i\right]=\underset{j=1}{\overset{\mathrm{ks}}{\mathrm{\Σ}}}\left(\mathrm{Curs}\right[j]\×\mathrm{Curs}[j]\×\mathrm{rs}[j\left]\right);$

式中：1≤i≤Ns，1≤j≤ks；

其中，LsLns[i]为非完整线路集中的第i条输电线路的理论线损值，ks为非完整线路集中的第i条输电线路上位于Zo内的配电区段数，Curs[j]为非完整线路集中的第i条输电线路的第j个配电区段的实时电流值，rs[j]为非完整线路集中的第i条输电线路的第j个配电区段的电阻值；

8）计算Zo的区域用电线损及区域理论线损，具体计算公式为：

$\mathrm{Loss}=\underset{i=1}{\overset{\mathrm{Na}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{LoLna}\left[i\right]+\underset{i=1}{\overset{\mathrm{Ns}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{LoLns}\left[i\right];$

$\mathrm{Lossc}=\underset{i=1}{\overset{\mathrm{Na}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{LoLna}\left[i\right]+\underset{i=1}{\overset{\mathrm{Ns}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{LoLns}\left[i\right];$

其中，Loss为Zo的区域用电线损，Lossc为Zo的区域理论线损；

9）计算Zo的区域异常识别值，并根据Zo的区域异常识别值判断Zo的用电状况及设备状况，区域异常识别值的具体计算公式为：

β=(Loss-lossc)/Lossc

其中，β为Zo的区域异常识别值；

如果β≤T，则判定Zo内的输电线路相关电力设备运行工况正常，且Zo内的用电状况也正常；

如果β>T，则判定与Zo内的输电线路相关的电力设备运行工况发生异常，需要对Zo内的输电线路及其相关电力设备进行维护；

如果β>3T，则判定Zo内存在非正常用电状况，需要对Zo进行用电调查；

其中，T为异常识别常数。

进一步的，T的取值为0.1。

本发明提供的基于地理信息的不规则区域用电线损计算方法，先获取任意区域内的完整线路集和非完整线路集，再分别计算完整线路集和非完整线路集的用电线损和理论线损，从而得出区域用电线损及区域理论线损，且在计算非完整线路集的用电线损时采用了隶属系数，通过计算出的区域用电线损及区域理论线损，对比异常识别常数，得出区域内用电状况，能任意划定用电线损计算区域，能辅助电力企业制定维护措施，减少电力企业、用电客户用电过程中能源浪费。

附图说明

图1是本发明实施例的基于地理信息的不规则区域用电线损计算方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例所提供的一种基于地理信息的不规则区域用电线损计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）利用电力系统中现有的地理信息子系统选取需要计算用电线损的不规则区域，记为Zo；

2）利用电力系统中现有的地理信息子系统获取Zo中的所有输电线路，并将各输电线路分成两个线路集合，其中的一个线路集合为完整线路集，另一个线路集合为非完整线路集；

其中，输电线路完全位于Zo内的输电线路归入完整线路集，输电线路不完全位于Zo内的输电线路归入非完整线路集，输电线路不完全位于Zo内是指输电线路有一部分线路段位于Zo内，有一部分线路段位于Zo外部；

3）对Zo，计算完整线路集中每条输电线路的用电线损，具体计算公式为：

LoLna[i]=Qai[i]-Qao[i]-Tfa[i]；

式中：1≤i≤Na；

其中，LoLna[i]为完整线路集中的第i条输电线路的用电线损值，Qai[i]为完整线路集中的第i条输电线路的输入功率值，Qao[i]为完整线路集中的第i条输电线路的输出功率值，Tfa[i]为完整线路集中的第i条输电线路上的所有配电变压器的输入功率值，Na为完整线路集中的输电线路数量，Qai[i]、Qao[i]和Tfa[i]的值通过电力系统中现有的能量采集子系统获取；

4）对Zo，计算非完整线路集中每条输电线路的用电线损，具体计算公式为：

LoLns[i]=λi×(Qsi[i]-Qso[i]-Tfs[i])；

λi=lenz[i]/leng[i]

式中：1≤i≤Ns；

其中，LoLns[i]为非完整线路集中的第i条输电线路的用电线损值，Qsi[i]为非完整线路集中的第i条输电线路的输入功率值，Qso[i]为非完整线路集中的第i条输电线路的输出功率值，Tfs[i]为非完整线路集中的第i条输电线路上的所有配电变压器的输入功率值，Ns为非完整线路集中的输电线路数量，Qsi[i]、Qso[i]和Tfs[i]的值通过电力系统中现有的能量采集子系统获取；

其中，λi为非完整线路集中的第i条输电线路在Zo内的隶属系数，lenz[i]为非完整线路集中的第i条输电线路在Zo中的线路段长度，leng[i]为非完整线路集中的第i条输电线路的线路总长度；

5）对每条输电线路，以该输电线路上的各个配电变压器为分界点，将该输电线路划分为多个配电区段，每条输电线路上的配电区段数量比该输电线路上的配电变压器数量多一个；

6）对Zo，计算完整线路集中每条输电线路的理论线损，具体计算公式为：

$\mathrm{LsLna}\left[i\right]=\underset{j=1}{\overset{\mathrm{ka}}{\mathrm{\Σ}}}\left(\mathrm{Cura}\right[j]\×\mathrm{Cura}[j]\×\mathrm{ra}[j\left]\right);$

式中：1≤i≤Na，1≤j≤ka；

其中，LsLna[i]为完整线路集中的第i条输电线路的理论线损值，ka为完整线路集中的第i条输电线路上的配电区段数量，Cura[j]为完整线路集中的第i条输电线路的第j个配电区段的实时电流值，ra[j]为完整线路集中的第i条输电线路的第j个配电区段的电阻值，Cura[j]和ra[j]的值通过电力系统中现有的能量采集子系统获取；

7）对Zo，计算非完整线路集中每条输电线路的理论线损，具体计算公式为：

$\mathrm{LsLns}\left[i\right]=\underset{j=1}{\overset{\mathrm{ks}}{\mathrm{\Σ}}}\left(\mathrm{Curs}\right[j]\×\mathrm{Curs}[j]\×\mathrm{rs}[j\left]\right);$

式中：1≤i≤Ns，1≤j≤ks；

其中，LsLns[i]为非完整线路集中的第i条输电线路的理论线损值，ks为非完整线路集中的第i条输电线路上位于Zo内的配电区段数，Curs[j]为非完整线路集中的第i条输电线路的第j个配电区段的实时电流值，rs[j]为非完整线路集中的第i条输电线路的第j个配电区段的电阻值，Curs[j]和rs[j]的值通过电力系统中现有的能量采集子系统获取；

8）计算Zo的区域用电线损及区域理论线损，具体计算公式为：

$\mathrm{Loss}=\underset{i=1}{\overset{\mathrm{Na}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{LoLna}\left[i\right]+\underset{i=1}{\overset{\mathrm{Ns}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{LoLns}\left[i\right];$

$\mathrm{Lossc}=\underset{i=1}{\overset{\mathrm{Na}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{LoLna}\left[i\right]+\underset{i=1}{\overset{\mathrm{Ns}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{LoLns}\left[i\right];$

其中，Loss为Zo的区域用电线损，Lossc为Zo的区域理论线损；

9）计算Zo的区域异常识别值，并根据Zo的区域异常识别值判断Zo的用电状况及设备状况，区域异常识别值的具体计算公式为：

β=(Loss-lossc)/Lossc

其中，β为Zo的区域异常识别值；

如果β≤T，则判定Zo内的输电线路相关电力设备运行工况正常，且Zo内的用电状况也正常；

如果β>T，则判定Zo内的输电线路相关电力设备运行工况发生异常，需要对Zo内的输电线路及其相关电力设备进行维护；

如果β>3T，则判定Zo内存在非正常用电状况，需要对Zo进行用电调查；

其中，T为异常识别常数，其取值通常为0.1。

Claims (2)

1.一种基于地理信息的不规则区域用电线损计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)选取需要计算用电线损的不规则区域，记为Zo；

2)获取Zo中的所有输电线路，并将各输电线路分成两个线路集合，其中的一个线路集合为完整线路集，另一个线路集合为非完整线路集；

其中，输电线路完全位于Zo内的输电线路归入完整线路集，输电线路不完全位于Zo内的输电线路归入非完整线路集；

3)对Zo，计算完整线路集中每条输电线路的用电线损，具体计算公式为：

LoLna[i]＝Qai[i]-Qao[i]-Tfa[i]；

式中：1≤i≤Na；

其中，LoLna[i]为完整线路集中的第i条输电线路的用电线损值，Qai[i]为完整线路集中的第i条输电线路的输入功率值，Qao[i]为完整线路集中的第i条输电线路的输出功率值，Tfa[i]为完整线路集中的第i条输电线路上的所有配电变压器的输入功率值，Na为完整线路集中的输电线路数量；

4)对Zo，计算非完整线路集中每条输电线路的用电线损，具体计算公式为：

LoLns[i]＝λi×(Qsi[i]-Qso[i]-Tfs[i])；

λi＝lenz[i]/leng[i]

式中：1≤i≤Ns；

其中，LoLns[i]为非完整线路集中的第i条输电线路的用电线损值，Qsi[i]为非完整线路集中的第i条输电线路的输入功率值，Qso[i]为非完整线路集中的第i条输电线路的输出功率值，Tfs[i]为非完整线路集中的第i条输电线路上的所有配电变压器的输入功率值，Ns为非完整线路集中的输电线路数量；

其中，λi为非完整线路集中的第i条输电线路在Zo内的隶属系数，lenz[i]为非完整线路集中的第i条输电线路在Zo中的线路段长度，leng[i]为非完整线路集中的第i条输电线路的线路总长度；

5)对每条输电线路，以该输电线路上的各个配电变压器为分界点，将该输电线路划分为多个配电区段，每条输电线路上的配电区段数量比该输电线路上的配电变压器数量多一个；

6)对Zo，计算完整线路集中每条输电线路的理论线损，具体计算公式为：

$LsLna\[i\]=\underset{j=1}{\overset{ka}{\Σ}}(Cura\[j\]\×Cura\[j\]\×ra\[j\]);$

式中：1≤i≤Na，1≤j≤ka；

其中，LsLna[i]为完整线路集中的第i条输电线路的理论线损值，ka为完整线路集中的第i条输电线路上的配电区段数量，Cura[j]为完整线路集中的第i条输电线路的第j个配电区段的实时电流值，ra[j]为完整线路集中的第i条输电线路的第j个配电区段的电阻值；

7)对Zo，计算非完整线路集中每条输电线路的理论线损，具体计算公式为：

$LsLns\[i\]=\underset{j=1}{\overset{ks}{\Σ}}(Curs\[j\]\×Curs\[j\]\×rs\[j\]);$

式中：1≤i≤Ns，1≤j≤ks；

其中，LsLns[i]为非完整线路集中的第i条输电线路的理论线损值，ks为非完整线路集中的第i条输电线路上位于Zo内的配电区段数，Curs[j]为非完整线路集中的第i条输电线路的第j个配电区段的实时电流值，rs[j]为非完整线路集中的第i条输电线路的第j个配电区段的电阻值；

8)计算Zo的区域用电线损及区域理论线损，具体计算公式为：

$Loss=\underset{i=1}{\overset{Na}{\Σ}}LoLna\[i\]+\underset{i=1}{\overset{Ns}{\Σ}}LoLns\[i\];$

$Lossc=\underset{i=1}{\overset{Na}{\Σ}}LsLna\[i\]+\underset{i=1}{\overset{Ns}{\Σ}}LsLns\[i\];$

其中，Loss为Zo的区域用电线损，Lossc为Zo的区域理论线损；

9)计算Zo的区域异常识别值，并根据Zo的区域异常识别值判断Zo的用电状况及设备状况，区域异常识别值的具体计算公式为：

β＝(Loss-lossc)/Lossc

其中，β为Zo的区域异常识别值；

如果β≤T，则判定Zo内的输电线路相关电力设备运行工况正常，且Zo内的用电状况也正常；

如果β>T，则判定与Zo内的输电线路相关的电力设备运行工况发生异常，需要对Zo内的输电线路及其相关电力设备进行维护；

进一步如果β>3T，则判定Zo内存在非正常用电状况，需要对Zo进行用电调查；

其中，T为异常识别常数。

2.根据权利要求1所述的基于地理信息的不规则区域用电线损计算方法，其特征在于：T的取值为0.1。