CN103390254A - 一种低压台区线损水平综合评价方法 - Google Patents

Abstract

一种低压台区线损水平综合评价方法，它包括收集所需信息；分别计算低压台区内配电线路的等值电阻；测量线损率和低压线路首端平均负荷电流；分别计算负荷曲线特征系数和三相不平衡线损修正系数；计算出低压台区的理论线损率和将测量线损率与理论线损率进行比较以判断低压台区的管理线损水平等步骤。其中，首端平均负荷电流、负荷曲线特征系数和三相不平衡线损修正系数等，是与待算的低压台区理论线损的计算式一道，联立成方程组后一并计算出来的。本发明能够更准确地计算出上述参数和管理线损评价阈值，进而能够准确地完成对低压台区线损水平的综合评价；尤其是在出现偷漏电情况时，本发明能够准确地判断出来而不会出现误判。

Description

一种低压台区线损水平综合评价方法

技术领域

本发明涉及在电力系统中对低压台区的线损水平进行评价的方法。

背景技术

一个配电变压器及其所辖用户和相应配电线路，统称为一个低压台区。低压台区线损分为电力网络实际运行时产生的运行线损和由于电业管理部门的管理及制度还未达到理想水平（例如，被偷电、线路老化未及时更换而漏电）所造成的管理线损。其中，由于管理线损等于测量线损（通过一个低压台区变压器二次侧总表电量与各用户抄见电量总和之间的差）减去理论线损，所以，在对管理线损进行计算与评价前，须首先计算理论线损。

目前对低压台区理论线损的计算，常用《农村电网节电技术规程（DL/T738-2000）》中的等值电阻法。运用等值电阻法时，要首先收集所需信息，且在收集前要根据用电情况所绘制的网络接线图，将低压线路从末端到首端划分出若干个计算线段，同时将输送的负荷、选用的线号和线段的长度相同者归为同一个计算线段。现有等值电阻法所收集的信息有：低压台区各380/220V用户电能表的抄见电量，低压台区变压器二次侧总表电量和低压台区变压器二次侧三相测量电流，低压台区变压器二次侧总表处的平均功率因数；低压台区线损分析时的运行时间，低压台区内各计算线段的单位长度电阻和各计算线段的长度；低压台区的额定线电压和额定相电压。然后，利用上述部分信息分别计算：低压台区内配电线路的等值电阻、低压线路首端平均负荷电流和测量线损率。其中，低压线路首端平均负荷电流是用低压台区变压器二次侧总表电量来计算出的。接着，再用低压线路首端平均负荷电流来进一步计算出负荷曲线特征系数；用低压线路首端平均负荷电流和收集到的低压台区变压器二次侧的三相测量电流来计算三相不平衡线损修正系数。最后，用收集到的低压台区变压器二次侧总表电量，以及计算出的低压台区内配电线路的等值电阻、低压线路首端平均负荷电流、负荷曲线特征系数和三相不平衡线损修正系数来计算出理论线损率，并将理论线损率与测量线损率进行比较，以判断管理线损水平。然而，由于现有等值电阻法只能在没有偷漏电情况的前提下，才能得到相对准确的理论线损率，当在一个低压台区内出现偷电和/或漏电情况后，依其计算出的负荷曲线特征系数和三相不平衡线损修正系数均会出现较大误差，在这种情况下就不能比较准确地计算出理论线损率，也就使得与测量线损率进行比较后所得的管理线损评价阈值也不准确，进而造成误判。

发明内容

本发明的目的是提供一种在有偷漏电情况时，也能够较准确计算低压台区的理论线损率，进而得到较准确的管理线损评价阈值而不会造成误判的低压台区线损水平综合评价方法。

为实现所述目的，提供这样一种低压台区线损水平综合评价方法，它与现有技术相同的方面是，包括如下步骤：

（一）收集所需信息

根据可观测用电情况绘制的网络接线图，将低压线路从末端到首端划分出若干个计算线段，同时将输送的负荷、选用的线号和线段的长度相同者归为同一个计算线段，然后收集所需信息；

（二）分别计算低压台区内配电线路的等值电阻、测量线损率和低压线路首端平均负荷电流；

（三）分别计算负荷曲线特征系数和三相不平衡线损修正系数；

（四）计算出低压台区的理论线损率；

（五）将测量线损率与理论线损率进行比较，以判断低压台区的管理线损水平。

其改进之处是：

在所述步骤（一）中所需收集的信息有：低压台区各380/220V用户电能表的抄见电量；低压台区变压器二次侧总表电量；低压台区变压器二次侧总表处的平均功率因数；低压台区线损分析时的运行时间；低压台区的各计算线段单位长度电阻和各计算线段长度，低压台区的额定线电压和额定相电压。

在步骤（二）中，计算所述低压台区内配电线路的等值电阻R_dz时，按照如下式（1）计算：

$R_{\mathrm{dz}}=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{N}_j{A}_{\mathrm{j\Σ}}^2{R}_j/N{\left(\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{A}_i\right)}^2---\left(1\right)$

式（1）中，A_i为各380/220V用户电能表的抄见电量；A_jΣ为各计算线段输送的负荷；R_j为第j条计算线段的导线电阻，R_j＝r_ojL_j，其中，r_oj为第j条计算线段单位长度电阻，L_j为第j条计算线段的长度；N为配电变压器低压出口电网的结构常数，三相三线制取N＝3，三相四线制取N＝3.5，单相两线制取N＝2；N_j为各计算线段的线路结构常数，三相三线制取N_j＝3，三相四线制取N_j＝3.5，单相两线制取N_j＝2；m为用户数；n为线段数。上述各符号中，下标i＝1、2、3……m，下标j＝1、2、3……n。

计算低压台区内的所述测量线损率ΔA_测％时，按照下式计算：

ΔA_测%＝（A_p·g-A_∑）/A_p·g×100%

其中，A_∑为各用户抄见电量之和；A_P.g为低压台区变压器二次侧总表电量。

计算所述低压线路首端平均负荷电流I_pj时，按照如下式（2）计算：

式（2）中，U_e为低压台区的额定线电压，

为低压台区变压器二次侧总表处的平均功率因数，t为低压台区线损分析时的运行时间，ΔA为待算的低压台区理论线损。

在步骤（三）中计算所述负荷曲线特征系数K时，按照如下式（3）计算：

K＝a×I_pj+b                             （3）

式（3）中，在纯单相负荷时，a＝－3.2×10^-3，b＝1.3；在混合负荷时a＝－2.667×10^-3，b＝1.25。

计算所述三相不平衡线损修正系数时，按照如下分步骤1）～4）的顺序来进行。

1）按照如下式（4）～（6）分别计算低压台区内的A相线损ΔA_a、B相线损ΔA_b和C相线损ΔA_c：

ΔA_a＝ΔA×A_a/A_Σ                        （4）

ΔA_b＝ΔA×A_b/A_Σ                       （5）

ΔA_c＝ΔA×A_c/A_Σ                       （6）

上式中，A_a为A相负荷总电量，A_b为B相负荷总电量，A_c为C相负荷总电量；各单相负荷总电量均为各单相负荷的抄见电量加上全部三相负荷抄见电量的三分之一；

2）按照如下式（7）～（9）分别计算低压台区首端的A相计算电流I_Aj、B相计算电流I_Bj和C相计算电流I_Cj：

上式中，U_P为低压台区的额定相电压。

3）按照如下式（10）～（12）分别计算低压台区内的A相不平衡度β_A、B相不平衡度β_B和C相不平衡度β_C：

β_A＝(I_Aj-I_pj)/I_pj                        （10）

β_B＝(I_Bj-I_pj)/I_pj                        （11）

β_C＝(I_Cj-I_pj)/I_pj                        （12）

4）最后用如下式（13）计算三相不平衡线损修正系数K₁：

$K_1=1+[3({\mathrm{\β}}_A^2+{\mathrm{\β}}_B^2+{\mathrm{\β}}_C^2)-2({\mathrm{\β}}_A{\mathrm{\β}}_C+{\mathrm{\β}}_A{\mathrm{\β}}_B+{\mathrm{\β}}_B{\mathrm{\β}}_C)]/3---\left(13\right)$

在所述步骤（四）中计算低压台区的理论线损率时，先将如下式（14）与步骤（二）中的式（2），步骤（三）中的式（3）～（13）联立为方程组，以首先计算出理论线损ΔA：

$\mathrm{\ΔA}={\mathrm{NI}}_{\mathrm{pj}}^2{K}^2{R}_{\mathrm{dz}}t\×{10}^{-3}---\left(14\right)$

然后，采用如下式（15）来计算出所述理论线损率ΔA％：

ΔA%＝ΔA/A_p·g                          （15）

在所述步骤（五）中判断所述管理线损水平时，首先按照如下式（16）对理论线损率和步骤（二）所得测量线损率进行归一化处理，以得到管理线损评价阈值α％。

α%=|ΔA_测%-ΔA%|/ΔA_测%×100%      （16）

然后将管理线损评价阈值α％与供电公司确定的管理线损阈值M₁进行比较，以评价管理线损水平。当管理线损评价阈值α％不大于管理线损阈值M₁时，则表明管理线损水平达到供电公司确定的标准。

显然，在α％≥M₁时，则表明该低压台区的管理水平有待提高。

在管理线损水平达到供电公司确定的标准后，即可进一步判断与评价运行线损率的水平。本领域的技术人员清楚，由于在这种情况下的运行线损率与测量线损率之间的数值差别可以忽略，可用测量线损率替代运行线损率来与供电公司确定的运行线损阈值进行比较。当测量线损率不大于运行线损阈值时，则表明运行线损水平达到供电公司确定的标准。反之，则需对低压台区的电力网络的网架结构进行整改。

从方案中可以看出，本发明在计算低压台区理论线损时，对其中的关键参数——低压线路首端平均负荷电流、负荷曲线特征系数和三相不平衡线损修正系数等，并未像现有技术那样，直接通过收集的信息计算出来，而是在它们的计算式中引入了待算的低压台区理论线损，并将它们的计算式与待算的低压台区理论线损的计算式一道，联立成方程组后一并计算出来的。例如，在计算首端平均负荷电流时，就用各用户抄见电量之和加待算的低压台区理论线损来替换了现有技术所采用的低压台区变压器二次侧总表电量；尤其是在确立三相不平衡线损修正系数的计算式时，更用低压台区内的各相线损、各相计算电流、各相不平衡度来替换掉了现有技术简单地用低压线路首端平均负荷电流和直接选取的低压台区变压器二次侧的三相测量电流（本发明在事前自然也不收集）。这样一来，在低压台区内出现偷电和/或漏电情况后，在联立的方程组中均有体现。最后将本发明得到的理论线损率与测量线损率进行归一化处理而得到管理线损评价阈值，就比现有技术更加准确，而不会导致误判。因此，与现有技术相比较，本发明能够更准确地计算出低压台区的负荷曲线特征系数、三相不平衡线损修正系数、理论线损率和管理线损评价阈值，进而能够准确地完成对低压台区线损水平的综合评价。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明方法的流程图；

图2是某低压台区网络接线图。

具体实施方式

一种低压台区线损水平综合评价方法（参考图1），它包括如下步骤：

（一）收集所需信息

根据可观测用电情况绘制的网络接线图，将低压线路从末端到首端划分出若干个计算线段，同时将输送的负荷、选用的线号和线段的长度相同者归为同一个计算线段（参考图2），然后收集所需信息；

（二）分别计算低压台区内配电线路的等值电阻、测量线损率和低压线路首端平均负荷电流；

（三）分别计算负荷曲线特征系数和三相不平衡线损修正系数；

（四）计算出低压台区的理论线损率；

（五）将测量线损率与理论线损率进行比较，以判断低压台区的管理线损水平。

本发明中：

在所述步骤（一）中所需收集的信息有：低压台区各380/220V用户电能表的抄见电量；低压台区变压器二次侧总表电量；低压台区变压器二次侧总表处的平均功率因数；低压台区线损分析时的运行时间；低压台区的各计算线段单位长度电阻和各计算线段长度，低压台区的额定线电压和额定相电压。

在步骤（二）中，计算所述低压台区内配电线路的等值电阻R_dz时，按照如下式（1）计算：

$R_{\mathrm{dz}}=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{N}_j{A}_{\mathrm{j\Σ}}^2{R}_j/N{\left(\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{A}_i\right)}^2---\left(1\right)$

式（1）中，A_i为各380/220V用户电能表的抄见电量；A_jΣ为各计算线段输送的负荷（即某一计算线段供电的低压用户电能表抄见电量之和）；R_j为第j条计算线段的导线电阻，R_j＝r_ojL_j，其中，r_oj为第j条计算线段单位长度电阻，L_j为第j条计算线段的长度；N为配电变压器低压出口电网的结构常数，三相三线制取N＝3，三相四线制取N＝3.5，单相两线制取N＝2；N_j为不同计算线段的线路结构常数，三相三线制取N_j＝3，三相四线制取N_j＝3.5，单相两线制取N_j＝2；m为用户数；n为线段数。上述各符号中，下标i＝1、2、3……m，下标j＝1、2、3……n。

计算低压台区内的所述测量线损率ΔA_测％时，按照下式计算：

ΔA_测%＝（A_p·g-A_∑）/A_p·g×100%

其中，A_∑为各用户抄见电量之和；A_P.g为低压台区变压器二次侧总表电量。

计算所述低压线路首端平均负荷电流I_pj时，按照如下式（2）计算：

式（2）中，U_e为低压台区的额定线电压，

为低压台区变压器二次侧总表处的平均功率因数，t为低压台区线损分析时的运行时间，ΔA为待算的低压台区理论线损。

在步骤（三）中计算所述负荷曲线特征系数K时，按照如下式（3）计算：

K＝a×I_pj+b                              （3）

式（3）中，对于0.4kV线路在纯单相负荷时，a＝－3.2×10^-3，b＝1.3；在混合负荷（即同时包含单相负荷和三相负荷）时a＝－2.667×10^-3，b＝1.25。

计算所述三相不平衡线损修正系数时，按照如下分步骤1）～4）的顺序来进行。

1）按照如下式（4）～（6）分别计算低压台区内的A相线损ΔA_a、B相线损ΔA_b和C相线损ΔA_c：

ΔA_a＝ΔA×A_a/A_Σ                        （4）

ΔA_b＝ΔA×A_b/A_Σ                       （5）

ΔA_c＝ΔA×A_c/A_Σ                       （6）

上式中，A_a为A相负荷总电量，A_b为B相负荷总电量，A_c为C相负荷总电量；各单相负荷总电量均为各单相负荷的抄见电量加上全部三相负荷抄见电量的三分之一；

2）按照如下式（7）～（9）分别计算低压台区首端的A相计算电流I_Aj、B相计算电流I_Bj和C相计算电流I_Cj：

上式中，U_P为低压台区的额定相电压。

3）按照如下式（10）～（12）分别计算低压台区内的A相不平衡度β_A、B相不平衡度β_B和C相不平衡度β_C：

β_A＝(I_Aj-I_pj)/I_pj                        （10）

β_B＝(I_Bj-I_pj)/I_pj                        （11）

β_C＝(I_Cj-I_pj)/I_pj                        （₁₂）

4）最后用如下式（13）计算三相不平衡线损修正系数K₁：

$K_1=1+[3({\mathrm{\β}}_A^2+{\mathrm{\β}}_B^2+{\mathrm{\β}}_C^2)-2({\mathrm{\β}}_A{\mathrm{\β}}_C+{\mathrm{\β}}_A{\mathrm{\β}}_B+{\mathrm{\β}}_B{\mathrm{\β}}_C)]/3---\left(13\right)$

在所述步骤（四）中计算低压台区的理论线损率时，先将如下式（14）与步骤（二）中的式（2），步骤（三）中的式（3）～（13）联立为方程组，以首先计算出理论线损ΔA：

$\mathrm{\ΔA}={\mathrm{NI}}_{\mathrm{pj}}^2{K}^2{R}_{\mathrm{dz}}t\×{10}^{-3}---\left(14\right)$

然后，采用如下式（15）来计算出所述理论线损率ΔA％：

ΔA%＝ΔA/A_p·g                          （15）

在所述步骤（五）中判断所述管理线损水平时，首先按照如下式（16）对理论线损率和步骤（二）所得测量线损率进行归一化处理，以得到管理线损评价阈值α％。

α%=|ΔA_测%-ΔA%|/ΔA_测%×100%      （16）

然后将管理线损评价阈值α％与供电公司（依据运行经验）确定的管理线损阈值M₁（通常为10～11％）进行比较，以评价管理线损水平。当管理线损评价阈值α％不大于管理线损阈值M₁时，则表明管理线损水平达到供电公司确定的标准。

本发明经过了试验验证（计算机仿真试验），并与现有等值电阻法进行了比较。图2为验证和比较时用的某三相四线制低压台区的网络接线图，图2中的序号1～7分别指七条计算线段。从图2可知，本验证中的配电变压器低压出口电网结构常数N＝3.5，七条计算线段的线路结构常数N_j分别为：N₁＝N₂＝N₃＝N₄＝N₅＝2，N₆＝3，N₇＝3.5。比较时的管理线损阈值M₁，选择供电公司通常确定的10～11％。下面分别介绍三种不同情况下的验证与比较。

一、涉及没有偷电和/或漏电情况的验证与比较。

在图2中的数值为没有偷漏电情况下的数值，在步骤（一）中所收集的信息（数据、数值），将在各相关步骤中具体采用时，再分别罗列。

1．本发明的方法

在步骤（二）中运用式（1）计算低压台区内配电线路的等值电阻R_dz时，从图2中获取的信息有：为计算各计算线段导线电阻R_j（＝r_ojL_j）而获取的各计算线段单位长度电阻r_oj和L_j各线段长度，分别为r_o1＝1.98Ω/km、L₁＝0.21km，r_o2＝1.98Ω/km、L₂＝0.16km，r_o3＝1.98Ω/km、L₃＝0.19km，r_o4＝1.28Ω/km、L₄＝0.17km，r_o5＝1.98Ω/km、L₅＝0.18km，r_o6＝1.28Ω/km、L₆＝0.14km，r_o7＝0.92Ω/km、L₇＝0.12km；各380/220V用户电能表的抄见电量A_i，分别为C相负荷1的A₁＝508kW·h、C相负荷2的A₂＝326kW·h、B相负荷A₃＝1251kW·h、A相负荷A₄＝1668kW·h、三相负荷A₅＝2111kW·h；各计算线段输送的负荷A_jΣ，分别为A_1Σ＝A₁＝508kW·h、A_2Σ＝A₂＝326kW·h、A_3Σ＝A₃＝1251kW·h、A_4Σ＝A₁＋A₂＋A₃＝508kW·h＋326kW·h＋1251kW·h＝2085kW·h、A_5Σ＝A₄＝1668kW·h、A_6Σ＝A₅＝2111kW·h、A_7Σ＝A₁＋A₂＋A₃＋A₄＋A₅＝508kW·h＋326kW·h＋1251kW·h＋1668kW·h＋2111kW·h＝5864kW·h；

根据上述信息，由式（1）得到该验证用低压台区内配电线路的等值电阻R_dz为：

$R_{\mathrm{dz}}=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{N}_j{A}_{\mathrm{j\Σ}}^2{R}_j/N{\left(\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{A}_i\right)}^2=0.1746\left(\mathrm{\Ω}\right)$

在步骤（二）中计算测量线损率ΔA_测％的计算式中，以及计算（实为暂时先“列出”）低压线路首端平均负荷电流I_pj的式（2）中，从图2中获取的信息有，低压台区变压器二次侧总表电量A_P.g＝6193kW·h；各用户抄见电量之和A_∑＝508kW·h＋326kW·h＋1251kW·h＋1668kW·h＋2111kW·h＝5864kW·h，低压台区变压器二次侧总表处的平均功率因数

低压台区线损分析时的运行时间t＝369h；低压台区的额定线电压U_e＝0.38kV；

根据上述信息得到该验证用低压台区的测量线损率

ΔA_测%＝（A_p·g-A_∑）/A_p·g×100%＝5.31％；

其中，（A_p·g-A_∑）＝ΔA_测，为测量线损；ΔA_测＝6193kW·h－5864kW·h＝329kW·h；

由式（2）得到的低压线路首端平均负荷电流：

$I_{\mathrm{pj}}=(5864+\mathrm{\ΔA})/(0.38\×0.85\×369\×\sqrt{3})=(5864+\mathrm{\ΔA})/206.44\left(A\right).$

由于验证用低压台区属混合负荷类型，即台区有单相负荷和三相负荷，所以在步骤（三）中由式（3）计算的负荷曲线特征系数：

K＝a×I_pj+b＝-2.667×10^-3I_pj+1.25=-2.667×10^-3×(5864+ΔA)/206.44+1.25。

显然，根据上述信息可以得到：

A相负荷总电量A_a＝1668＋2111/3＝2371.67（kW·h）；

B相负荷总电量A_b＝1251＋2111/3＝1954.67（kW·h）；

C相负荷总电量A_c＝508＋326＋2111/3＝1537.67（kW·h）。

据此，在步骤（三）中，由式（4）～（6）所计算出的三相线损就分别为：

A相线损ΔA_a＝ΔA×A_a/A_Σ＝2371.67ΔA/5864（kW·h）；

B相线损ΔA_b＝ΔA×A_b/A_Σ＝1954.67ΔA/5864（kW·h）；

C相线损ΔA_c＝ΔA×A_c/A_Σ＝1537.67ΔA/5864（kW·h）。

从图2获取的验证用低压台区的额定相电压U_P＝0.22kV，则由式（7）～（9）计算的低压台区首端三相计算电流分别为：

低压台区首端A相计算电流

低压台区首端B相计算电流

低压台区首端C相计算电流

披露到此，在步骤（一）中应当收集的所需信息（数据），已经全部用到了验证时的相应计算式中。故，以下仅仅按照步骤（四）中所提及的将式（2）～（14）联立成方程组，即可计算出该验证用低压台区的理论线损，进而计算出理论线损率。计算结果是：

理论线损ΔA＝309.50kW·h。

由于低压台区变压器二次侧总表电量A_P.g＝6193kW·h，所以，根据式（15）可得：

该低压台区的理论线损率ΔA%＝ΔA/A_p·g＝309.50/6193＝5.00％。

前面已经计算出了测量线损率ΔA_测％＝5.31％，根据式（16）即可计算出管理线损评价阈值α%=|ΔA_测%-ΔA%|/ΔA_测%×100%＝|5.31%-5.0%|/5.31%×100%＝5.84％。

由于管理线损评价阈值α％（5.84％）小于管理线损阈值M₁的下限（10％），即管理线损水平达到供电公司确定的标准，于是，就能进一步判断与评价运行线损率的水平，并且可用测量线损率来代替运行线损率进行判断与评价。判断与评价的标准是供电公司依据运行经验确定的运行线损阈值M₂，通常确定为M₂＝10～11％，以不大于该运行线损阈值M₂为合格。

由于前面已经计算出了测量线损率ΔA_测％＝5.31％（即小于运行线损阈值M₂的下限10％），所以，能够据此认定该验证用低压台区的运行线损率也是符合规定的。

2．现有等值电阻法

在步骤（一）中收集的本发明未使用的信息为低压台区变压器二次侧三相测量电流（参考图2）：A相测量电流I_A＝40A、B相测量电流I_B＝30A、C相测量电流I_C＝20A。其中，最大测量电流I_zd在A相，即I_zd＝I_A＝40A。因在现有的三相不平衡线损修正系数的计算式中，没有本发明所含的“待算的低压台区理论线损”，所以，该三相不平衡线损修正系数K₁可在需要前的任何时候单独计算，具体为：

$K_1=1+\frac{8}{3}{\left(\frac{I_{\mathrm{zd}}-I_{\mathrm{pj}}}{I_{\mathrm{pj}}}\right)}^2=1+\frac{8}{3}{\left(\frac{40-30}{30}\right)}^2=1.2962$

同样因现有的计算式中没有“待算的低压台区理论线损”，所以，首端平均负荷电流I_pj也可单独计算，具体为：

（注：在上式和以下各式中，其符号含意和对应的数值信息与本发明完全相同的，均不重复解释。）

由上述计算结果可得负荷曲线特征系数K，具体为：

K＝a×I_pj+b＝－2.667×10^-3×30＋1.25＝1.17。

除上述计算及结果之外，以下为与本发明的计算式和结果完全相同的，具体有：

低压台区内配电线路的等值电阻R_dz＝0.1746Ω；

低压台区的测量线损ΔA_测＝329kW·h；

低压台区的测量线损率ΔA_测％＝5.31％。

最后，依据上述信息，同样根据式（14）计算出低压台区的理论线损ΔA：

$\mathrm{\ΔA}={\mathrm{NI}}_{\mathrm{pj}}^2{K}^2{K}_1{R}_{\mathrm{dz}}t\×{10}^{-3}=3.5\×{30}^2\×{1.17}^2\×1.2962\×0.1746\×369\×{10}^{-3}=360.10(\mathrm{kW}\·h)$

根据式（15）得该低压台区的理论线损率ΔA％：

ΔA%＝ΔA/A_p·g＝360.10/6193＝5.81％

再根据式（16）计算出管理线损评价阈值α％：

α%=|ΔA_测%-ΔA%|/ΔA_测%×100%＝|5.31%-5.81%|/5.31%×100%＝9.42％。

由于管理线损评价阈值α％（9.42％）小于管理线损阈值M₁的下限，并且前面已经计算出了测量线损率ΔA_测％＝5.31％，所以根据测量线损率代替运行线损率判断与评价，以及运行线损阈值M₂的下限为10％可知，该现有等值电阻法也认定该验证用低压台区的运行线损率是符合规定的。

为方便比较，现将两者（现有技术和本发明）的可比项列于表1中。

表1

计算结果	ΔA（kW·h）	ΔA％	α％
				现有技术	360.10	5.81％	9.42％
本发明	309.50	5.00％	5.84％

从表1中可以看出，现有技术与本发明计算出的管理线损评价阈值α％（9.42％和5.84％），均小于供电公司依其运行经验而确定下来的管理线损阈值M₁（10～11％）的下限，也即两者均准确地判断出了在该低压台区内不存在偷漏电情况。

然而，从现有技术计算出的低压台区的理论线损ΔA、理论线损率ΔA％的数值，尤其是管理线损评价阈值α％（9.42％）十分接近于管理线损阈值M₁的下限（10％）来看，现有技术却存在可能误判的趋势；一旦出现偷电和/或漏电情况，现有技术几乎都会误判。

下面将用现有技术已经作出了误判的例子，来证明“一旦出现偷电和/或漏电情况，现有技术几乎都会误判”，并同时证明本发明却能够准确判断出来。

二、单相负荷存在偷电和/或漏电情况的验证与比较。

假设C相负荷1处被窃电70kW·h，即两者均只查到了C相负荷1的抄见电量A₁＝438kW·h（＝508kW·h－70kW·h）。

然而，由于两者此时查到的低压台区变压器二次侧总表电量均仍然为6193kW·h，即被窃电量70kW·h又反应在低压台区变压器二次侧总表电量之中了。于是，加上两者计算方法不同的原因，就得出了不同的计算结果。具体是：

1．在本发明中

与不存在偷电和/或漏电相比，从图2中获取的信息改变的只有：C相负荷1的电能表的抄见电量A₁＝438kW·h。

由于A₁的改变，则由式（1）得到该验证用低压台区内配电线路的等值电阻R_dz变为：

$R_{\mathrm{dz}}=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{N}_j{A}_{\mathrm{j\Σ}}^2{R}_j/N{\left(\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{A}_i\right)}^2=0.1747\left(\mathrm{\Ω}\right)$

由于获取的低压台区变压器二次侧总表电量A_P.g＝6193 kW·h；各用户抄见电量之和A_∑＝A₁＋A₂＋A₃＋A₄＋A₅=438kW·h＋326kW·h＋1251kW·h＋1668kW·h＋2111kW·h＝5794kW·h，则该验证用低压台区的测量线损率变为：

ΔA_测%＝（A_p·g-A_∑）/A_p·g×100%＝6.44％。

由式（2）得到的低压线路首端平均负荷电流变为：

$I_{\mathrm{pj}}=(5794+\mathrm{\ΔA})/(0.38\×0.85\×369\×\sqrt{3})=(5794+\mathrm{\ΔA})/206.44\left(A\right).$

由式（3）计算的负荷曲线特征系数变为：

K＝a×I_pj+b＝-2.667×10^-3I_pj+1.25=-2.667×10^-3×(5794+ΔA)/206.44+1.25。

显然由于只有C相负荷存在窃电，故本发明在计算中只有C相负荷总电量A_c、C相线损ΔA_c与低压台区首端C相计算电流I_Cj发生改变为：

A_c＝438＋326＋2111/3＝1467.67（kW·h）。

ΔA_c＝ΔA×A_c/A_Σ＝1467.67ΔA/5794（kW·h）。

此时，仍然按照步骤（四）中所提及的将式（2）～（14）联立成方程组，即可计算出该验证用低压台区的理论线损与计算出理论线损率。计算结果变为：

理论线损ΔA＝309.93kW·h。

该低压台区的理论线损率ΔA%＝ΔA/A_p·g＝309.93/6193＝5.00％。

根据式（16）即可计算出管理线损评价阈值α%=|ΔA_测%-ΔA%|/ΔA_测%×100%＝|6.44%-5.00%|/6.44%×100%＝22.36％。

2．在现有技术中

此时由于存在偷电和/或漏电，低压台区内配电线路的等值电阻与低压台区的测量线损率受其影响，计算结果与不存在窃电情况不同，但现有技术与本发明对低压台区内配电线路的等值电阻与低压台区的测量线损率的计算则完全相同，即：

低压台区内配电线路的等值电阻 $R_{\mathrm{dz}}=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{N}_j{A}_{\mathrm{j\Σ}}^2{R}_j/N{\left(\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{A}_i\right)}^2=0.1747\left(\mathrm{\Ω}\right).$

低压台区的测量线损率ΔA_测%＝（A_p·g-A_∑）/A_p·g×100%＝6.44％。

除上述计算结果，首端平均负荷电流、负荷曲线特征系数和三相不平衡线损修正系数的计算结果与不存在偷电和/或漏电情况相比一样，仍然运用低压台区变压器二次侧总表电量来计算，其计算结果为：

K=a×I_pj+b=-2.667×10^-3×30+1.25=1.17。

$K_1=1+\frac{8}{3}{\left(\frac{I_{\mathrm{zd}}-I_{\mathrm{pj}}}{I_{\mathrm{pj}}}\right)}^2=1+\frac{8}{3}{\left(\frac{40-30}{30}\right)}^2=1.2962$

$\mathrm{\ΔA}={\mathrm{NI}}_{\mathrm{pj}}^2{K}^2{K}_1{R}_{\mathrm{dz}}t\×{10}^{-3}=3.5\×{30}^2\×{1.17}^2\×1.2962\×0.1747\×369\×{10}^{-3}=360.31(\mathrm{kW}\·h)$

由于低压台区变压器二次侧总表电量A_P.g＝6193kW·h，根据公式（15）可得：

该低压台区的理论线损率ΔA%＝ΔA/A_p·g＝360.31/6193＝5.82％。

最后，根据公式（16）即可计算出管理线损评价阈值为：

α%=|ΔA_测%-ΔA%|/ΔA_测%×100%＝|6.44%-5.82%|/6.44%×100%＝9.63％。

为方便比较，现将两者的可比项列于表2中。

表2

计算结果	ΔA（kW·h）	ΔA％	α％
				现有技术	360.31	5.82％	9.63％
本发明	309.93	5.00％	22.36％

从表2可以得到，当存在单相负荷部分遭窃电时，等值电阻法计算得到的管理线损评价阈值α％的结果为9.63％，比管理线损阈值M₁（10～11％）的下限还小，错误地“肯定”没有出现被窃电的情况，即作了误判。本发明计算出的管理线损评价阈值α％的结果为22.36％，比管理线损阈值M₁（10～11％）的上限还大，正确地作出了存在窃电的判断。

三、三相负荷存在偷电和/或漏电情况的验证与比较。

假设三相负荷2111kW·h被窃70kW·h，即两者均只查到了三相负荷的抄见电量A₅＝2041kW·h（＝2111kW·h－70kW·h）。

然而，由于两者此时查到的低压台区变压器二次侧总表电量均仍然为6193kW·h，即被窃电量70kW·h同样又反应在低压台区变压器二次侧总表电量之中了。于是，加上两者计算方法不同的原因，就得出了不同的计算结果。具体是：

1．在本发明中

与不存在偷电和/或漏电相比，从图2中获取的信息改变的只有：三相负荷的电能表的抄见电量A₅＝2041kW·h。

由于A₅的改变，则由式（1）得到该验证用低压台区内配电线路的等值电阻R_dz变为：

$R_{\mathrm{dz}}=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{N}_j{A}_{\mathrm{j\Σ}}^2{R}_j/N{\left(\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{A}_i\right)}^2=0.1749\left(\mathrm{\Ω}\right).$

在步骤（二）计算测量线损率ΔA_测％、低压线路首端平均负荷电流I_pj中，获取的信息有，低压台区变压器二次侧总表电量A_P.g＝6193kW·h；各用户抄见电量之和A_∑＝A₁＋A₂＋A₃＋A₄＋A₅=508kW·h＋326kW·h＋1251kW·h＋1668kW·h＋2041kW·h＝5794kW·h，则该验证用低压台区的测量线损率变为：

ΔA_测%＝（A_p·g-A_∑）/A_p·g×100%＝6.44％。

由式（2）得到的低压线路首端平均负荷电流变为：

$I_{\mathrm{pj}}=(5794+\mathrm{\ΔA})/(0.38\×0.85\×369\×\sqrt{3})=(5794+\mathrm{\ΔA})/206.44\left(A\right).$

由式（3）计算的负荷曲线特征系数变为：

K＝a×I_pj+b＝-2.667×10^-3I_pj+1.25=-2.667×10^-3×(5794+ΔA)/206.44+1.25。

由于发生三相窃电，各单相负荷总电量均改变，具体为：

A相负荷总电量A_a＝1668＋2041/3＝2348.33（kW·h）。

B相负荷总电量A_b＝1251＋2041/3＝1931.33（kW·h）。

C相负荷总电量A_c＝508＋326＋2041/3＝1514.33（kW·h）。

则导致由式（4）～（6）计算的三相线损与由式（7）～（9）计算的低压台区首端三相计算电流也均发生改变，具体为：

A相线损ΔA_a＝ΔA×A_a/A_Σ＝2348.33ΔA/5794（kW·h）。

B相线损ΔA_b＝ΔA×A_b/A_Σ＝1931.33ΔA/5794（kW·h）。

C相线损ΔA_c＝ΔA×A_c/A_Σ＝1514.33ΔA/5794（kW·h）。

低压台区首端A相计算电流

低压台区首端B相计算电流

低压台区首端C相计算电流

此时，仍然按照步骤（四）中所提及的将式（2）～（14）联立成方程组，即可计算出该验证用低压台区的理论线损与计算出理论线损率。计算结果变为：

理论线损ΔA＝303.78kW·h。

该低压台区的理论线损率ΔA%＝ΔA/A_p·g＝303.78/6193＝4.91％。

根据式（16）即可计算出管理线损评价阈值为：

α%=|ΔA_测%-ΔA%|/ΔA_测%×100%＝|6.44%-4.91%|/6.44%×100%＝23.76％。

2．在现有技术中

此时由于存在偷电和/或漏电，低压台区内配电线路的等值电阻与低压台区的测量线损率受其影响，计算结果与不存在窃电情况不同，但现有技术与本发明对低压台区内配电线路的等值电阻与低压台区的测量线损率的计算则完全相同，即：

低压台区内配电线路的等值电阻 $R_{\mathrm{dz}}=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{N}_j{A}_{\mathrm{j\Σ}}^2{R}_j/N{\left(\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{A}_i\right)}^2=0.1749\left(\mathrm{\Ω}\right).$

低压台区的测量线损率ΔA_测%＝（A_p·g-A_∑）/A_p·g×100%＝6.44％。

除上述计算结果，首端平均负荷电流、负荷曲线特征系数和三相不平衡线损修正系数的计算结果与不存在偷电和/或漏电情况相比一样，仍然运用低压台区变压器二次侧总表电量来计算，但这与本发明的计算则不同。其计算结果为：

K=a×I_pj+b=-2.667×10^-3×30+1.25=1.17。

$K_1=1+\frac{8}{3}{\left(\frac{I_{\mathrm{zd}}-I_{\mathrm{pj}}}{I_{\mathrm{pj}}}\right)}^2=1+\frac{8}{3}{\left(\frac{40-30}{30}\right)}^2=1.2962$

最后根据公式（14）计算理论线损为：

$\mathrm{\ΔA}={\mathrm{NI}}_{\mathrm{pj}}^2{K}^2{K}_1{R}_{\mathrm{dz}}t\×{10}^{-3}=3.5\×{30}^2\×{1.17}^2\×1.2962\×0.1749\×369\×{10}^{-3}=360.72(\mathrm{kW}\·h)$

由于低压台区变压器二次侧总表电量A_P.g＝6193kW·h，所以，根据式（15）可得：

该低压台区的理论线损率ΔA%＝ΔA/A_p·g＝360.72/6193＝5.82％。

前面已经计算出了测量线损率ΔA_测％＝6.44％，根据式（16）即可计算出管理线损评价阈值α%=|ΔA_测%-ΔA%|/ΔA_测%×100%＝|6.44%-5.82%|/6.44%×100%＝9.63％。

为便于比较，现将两者的可比项列于表3中。

表3

计算结果	ΔA（kW·h）	ΔA％	α％
				现有技术	360.72	5.82％	9.63％
本发明	303.78	4.91％	23.76％

从表3可以得到，当存在三相负荷窃电时，此时等值电阻法计算得到的管理线损评价阈值α％的结果为9.63％，比管理线损阈值M₁（10～11％）的下限还小，错误地“肯定”没有出现被窃电的情况，即作了误判。本发明计算出的管理线损评价阈值α％的结果为23.76％，比管理线损阈值M₁（10～11％）的上限还大，正确地作出了存在窃电的判断。

以上验证对比的三种情况可知，本发明不仅能够更准确计算出低压台区的负荷曲线特征系数、三相不平衡线损修正系数、理论线损率和管理线损评价阈值，而且在出现偷漏电情况时，不会出现误判，进行能够准确地完成对低压台区线损水平的综合评价。

特别说明，以上验证和对比，虽然仅是在三相四线制的低压台区的网络接线图中进行的，但本领域的技术人员清楚，本发明同样适用于三相三线制和单相两线制，故在本说明书中不再披露涉及三相三线制和单相两线制的验证与对比。

Claims (1)

1.一种低压台区线损水平综合评价方法，它包括如下步骤：

（一）收集所需信息

根据可观测用电情况绘制的网络接线图，将低压线路从末端到首端划分出若干个计算线段，同时将输送的负荷、选用的线号和线段的长度相同者归为同一个计算线段，然后收集所需信息；

（二）分别计算低压台区内配电线路的等值电阻、测量线损率和低压线路首端平均负荷电流；

（三）分别计算负荷曲线特征系数和三相不平衡线损修正系数；

（四）计算出低压台区的理论线损率；

（五）将测量线损率与理论线损率进行比较，以判断低压台区的管理线损水平；

其特征在于：

在所述步骤（一）中所需收集的信息有：低压台区各380/220V用户电能表的抄见电量；低压台区变压器二次侧总表电量；低压台区变压器二次侧总表处的平均功率因数；低压台区线损分析时的运行时间；低压台区的各计算线段单位长度电阻和各计算线段长度，低压台区的额定线电压和额定相电压；

在步骤（二）中，计算所述低压台区内配电线路的等值电阻R_dz时，按照如下式（1）计算：

$R_{\mathrm{dz}}=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{N}_j{A}_{\mathrm{j\Σ}}^2{R}_j/N{\left(\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{A}_i\right)}^2---\left(1\right)$

式（1）中，A_i为各380/220V用户电能表的抄见电量；A_jΣ为各计算线段输送的负荷；R_j为第j条计算线段的导线电阻，R_j＝r_ojL_j，其中，r_oj为第j条计算线段单位长度电阻，L_j为第j条计算线段的长度；N为配电变压器低压出口电网的结构常数，三相三线制取N＝3，三相四线制取N＝3.5，单相两线制取N＝2；N_j为各计算线段的线路结构常数，三相三线制取N_j＝3，三相四线制取N_j＝3.5，单相两线制取N_j＝2；m为用户数；n为线段数；上述各符号中，下标i＝1、2、3……m，下标j＝1、2、3……n；

计算低压台区内的所述测量线损率ΔA_测％时，按照下式计算：

ΔA_测%＝（A_p·g-A_∑）/A_p·g×100%

其中，A_∑为各用户抄见电量之和；A_P.g为低压台区变压器二次侧总表电量；

计算所述低压线路首端平均负荷电流I_pj时，按照如下式（2）计算：

式（2）中，U_e为低压台区的额定线电压，

为低压台区变压器二次侧总表处的平均功率因数，t为低压台区线损分析时的运行时间，ΔA为待算的低压台区理论线损；

在步骤（三）中计算所述负荷曲线特征系数K时，按照如下式（3）计算：

K＝a×I_pj+b                             （3）

式（3）中，在纯单相负荷时，a＝－3.2×10^-3，b＝1.3；在混合负荷时a＝－2.667×10^-3，b＝1.25；

计算所述三相不平衡线损修正系数时，按照如下分步骤1）～4）的顺序来进行；

1）按照如下式（4）～（6）分别计算低压台区内的A相线损ΔA_a、B相线损ΔA_b和C相线损ΔA_c：

ΔA_a＝ΔA×A_a/A_Σ                        （4）

ΔA_b＝ΔA×A_b/A_Σ                       （5）

ΔA_c＝ΔA×A_c/A_Σ                       （6）

上式中，A_a为A相负荷总电量，A_b为B相负荷总电量，A_c为C相负荷总电量；各单相负荷总电量均为各单相负荷的抄见电量加上全部三相负荷抄见电量的三分之一；

2）按照如下式（7）～（9）分别计算低压台区首端的A相计算电流I_Aj、B相计算电流I_Bj和C相计算电流I_Cj：

上式中，U_P为低压台区的额定相电压；

3）按照如下式（10）～（12）分别计算低压台区内的A相不平衡度β_A、B相不平衡度β_B和C相不平衡度β_C：

β_A＝(I_Aj-I_pj)/I_pj                        （10）

β_B＝(I_Bj-I_pj)/I_pj                        （11）

β_C＝(I_Cj-I_pj)/I_pj                        （12）

4）最后用如下式（13）计算三相不平衡线损修正系数K₁：

$K_1=1+[3({\mathrm{\β}}_A^2+{\mathrm{\β}}_B^2+{\mathrm{\β}}_C^2)-2({\mathrm{\β}}_A{\mathrm{\β}}_C+{\mathrm{\β}}_A{\mathrm{\β}}_B+{\mathrm{\β}}_B+{\mathrm{\β}}_C)]/3---\left(13\right)$

在所述步骤（四）中计算低压台区的理论线损率时，先将如下式（14）与步骤（二）中的式（2），步骤（三）中的式（3）～（13）联立为方程组，以首先计算出理论线损ΔA：

$\mathrm{\ΔA}={\mathrm{NI}}_{\mathrm{pj}}^2{K}^2{K}_1{R}_{\mathrm{dz}}t\×{10}^{-1}---\left(14\right)$

然后，采用如下式（15）来计算出所述理论线损率ΔA％：

ΔA%＝ΔA/A_p·g               （15）

在所述步骤（五）中判断所述管理线损水平时，首先按照如下式（16）对理论线损率和步骤（二）所得测量线损率进行归一化处理，以得到管理线损评价阈值α％；

α%=|ΔA_测%-ΔA%|/ΔA_测%×100%     （16）

然后将管理线损评价阈值α％与供电公司确定的管理线损阈值M₁进行比较，以评价管理线损水平；当管理线损评价阈值α％不大于管理线损阈值M₁时，则表明管理线损水平达到供电公司确定的标准。

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