CN103439608A

CN103439608A - 降低10kV配电网线损的方法

Info

Publication number: CN103439608A
Application number: CN2013103846120A
Authority: CN
Inventors: 杨文霞; 朱旭东; 谢娟; 郭完义; 薛华; 李建强; 乔晓东; 王圆圆; 孟刚; 廖源
Original assignee: SHANXI JINCHENG ELECTRIC POWER SUPPLY Co; State Grid Corp of China SGCC; Wuhan NARI Ltd
Current assignee: SHANXI JINCHENG ELECTRIC POWER SUPPLY Co; State Grid Corp of China SGCC; Wuhan NARI Ltd
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2033-08-29
Also published as: CN103439608B

Abstract

本发明涉及一种降低10kV配电网线损的方法，该方法包括：获取10kV配电网的馈线电流数据；计算所述10kV配电网的节点电阻矩阵；对所述馈线电流数据与所述节点电阻矩阵，利用神经网络计算所述10kV配电网损耗功率的最大值与最小值；计算所述10kV配电网在某一时间段内的合理线损率；根据统计线损率是否在所述合理的线损率范围内，判断统计线损率的合理性，如果在，则合理；如果不在，则对不在合理的线损率范围内的各种情况进行检查分析，并进行适应性的操作以降低线损。

Description

降低10kV配电网线损的方法

技术领域

本发明涉及一种降低10kV配电网线损的方法。

背景技术

“十二五”我国节能减排指标是节约能源6.7亿吨标准煤，这期间电力行业节能减排指标是2.64亿吨标准煤，而降低线损是实现这个目标的一个重要手段，10kV的线损占总网损的比重相当大，由于存在因表计倍率差错、负荷转移、通讯故障、“高供低计”专用变、漏记电量或偷电等影响，难以判断统计线损的统计结果与真实存在的线损的误差范围是否合理。

理论线损计算的方法有很多，最大负荷损耗时间法、均方根电流法，《电力网电能损耗计算导则》提出用等值电阻法来概略地确定配电网电能损耗，但这些方法存在的问题是：将变化的负荷在一段时间内看成不变，采取简化、近似的算法，得到理论线损的结果难以用来评价统计线损结果的合理性，因而导致无法根据统计线损来进行线损的降低。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种降低10kV配电网线损的方法，该方法首先判断统计线损率是否在合理的线损率范围内，如果不在，则对不在合理的线损率范围内的各种情况进行检查分析，并进行适应性的操作以降低线损。

实现本发明目的采用的技术方案是：一种10kV配电网统计线损率的判断方法，包括以下步骤：

（1）获取10kV配电网的馈线电流数据；

（2）计算所述10kV配电网的节点电阻矩阵；

（3）对所述馈线电流数据与所述节点电阻矩阵，利用神经网络计算所述10kV配电网损耗功率的最大值与最小值；

（4）计算所述10kV配电网在所测定时间内的合理线损率范围；

（5）根据统计线损率是否在所述合理的线损率范围内，判断统计线损率的合理性，如果在，则合理；如果不在，则对不在合理的线损率范围内的各种情况进行检查分析，并进行适应性的操作以降低线损。

本发明具有以下优点：无需通过大量测量，仅需测量变电站馈线电流数据即可计算得到10kV配电网的线损范围，用于判断统计线损的合理性，并且指导采取适应性的操作以降低线损。

附图说明

图1为本发明降低10kV配电网线损的方法的流程图。

图2为计算10kV配电网损耗功率的最大值与最小值所用神经网络的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明降低10kV配电网线损的方法包括以下步骤：

（1）获取10kV配电网的馈线电流数据，可以通过以下三种方式来获取：

从调度/配电自动化主站系统中获取10kV配电网中变电站馈线电流数据；或者

从变电站综合自动化系统中获取10kV配电网中变电站馈线电流数据；或者

通过安装RTU（Remote Terminal Unit，远程测控终端）采集10kV配电网中变电站馈线电流数据。

（2）计算10kV配电网的节点电阻矩阵，具体步骤为：计算10kV配电网的节点电阻矩阵，收集所述10kV配电网拓扑结构与线路、变压器电阻，形成配电网的节点电导矩阵G，计算所述10kV配电网的节点电阻矩阵R=G^-1。

R = [\begin{matrix} R_{n} & R_{nm} \\ R_{mn} & R_{m} \end{matrix}]

其中，n为配电网中的负荷节点数，m为联络节点数，R_n为n行、n列的方块矩阵，R_nm为n行、m列的矩阵，R_mn为m行、n列的矩阵，R_m为m行、m列的方块矩阵；上述矩阵的对角元素为负荷节点的自电阻，非对角元素为负荷节点之间的互电阻。

（3）对馈线电流数据与节点电阻矩阵，利用神经网络计算所述10kV配电网损耗功率的最大值与最小值。供电首端电流一定时，负荷分布不同，得到不同的线损，根据不同的电流分布情况，计算配电网的线损范围。

P = {[\begin{matrix} I_{1} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ I_{n} \\ 0 \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ 0 \end{matrix}]}^{T} \cdot [\begin{matrix} R_{n} & R_{nm} \\ R_{mn} & R_{m} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} I_{1} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ I_{n} \\ 0 \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ 0 \end{matrix}] {= [\begin{matrix} I_{1} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ I_{n} \end{matrix}]}^{T} \cdot R_{n} \cdot [\begin{matrix} I_{1} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ I_{n} \end{matrix}]

应用神经网络法求解配网线损的最大值P_max与最小值P_min，具体步骤为：

如图2所示，本实施例所用神经网络的输入层的神经元为n个，输入数据为结点电流I₁～I_n，隐含层为一层，隐含层神经元个数为2n-1个，传递层神经元传递函数选用正切函数tansig，输出层神经元传递函数选用纯线性函数purelin，以各个变压器负载系数相等时的电网损耗作为训练网络的原始数据，得到在一个首端电流下的配电网损耗功率的最大最小值。

（4）计算所述10kV配电网在所测定时间内的合理线损率，具体为：

根据所述神经网络计算所需判断时间段内的电能损耗最大值与最小值，将所述电能损耗最大值与最小值除以该时间段的配电网总供电量得到配电网线损率的最大值与最小值，所述配电网线损率的最大值与最小值即为10kV配电网的合理线损率。

本实施例以代表日的0时0分0秒为起点，以△T（单位为秒）为采样间隔，采集变电站馈线侧的电流值，根据步骤（3）计算每个采样间隔的最大功率P_max、最小功率P_min（单位为千瓦）。其中，当日某一时间采样点为N个点，这一时段电能损耗最大值W_max为

所述电能损耗最大值W_max通过下式计算：

电能损耗最小值W_min通过下式计算：

上式中，N为所需判断时间段内的采样点，△T为采样间隔，P_Σ0为配电网固定损耗之和。

（5）根据统计线损率是否在所述合理的线损率范围内，判断统计线损率的合理性，如果在，则合理；如果不在，则对不在合理的线损率范围内的各种情况进行检查分析，并进行适应性的操作以降低线损，具体步骤为：

当统计线损率在合理的线损率范围内时，统计线损率合理；

当统计线损率大于所述最大线损率时，进行以下操作：

Step1：查线损统计是否正确，如统计不正确，则应及时纠正，以降低线损；如统计正确，则转至Step2；

Step2：查是否有配变或线路过载，如有过载，应及时消除，以降低线损；如无过载，则转至Step3；

Step3：查电压谐波畸变率是否大，如电压谐波畸变率大于4%，应及时治理谐波，以降低线损，如电压谐波畸变率小于4%，则转至Step4；

Step4：查是否存在计量差错，如存在计量差错，则及时纠正，以降低线损；

当统计线损率小于所述最小线损率时，进行以下操作：

Step1：查线损统计是否正确，如统计不正确，则及时纠正，以降低线损；如统计正确，则转至Step2。

Step2：查是否存在计量差错，如存在计量差错，则及时纠正，以降低线损。

Claims

1.一种降低10kV配电网线损的方法，其特征在于，包括：

（1）获取10kV配电网的馈线电流数据；

（2）计算所述10kV配电网的节点电阻矩阵；

2.根据权利要求1所述降低10kV配电网线损的方法，其特征在于，所述步骤（1）获取10kV配电网的馈线电流数据包括：

从调度/配电自动化主站系统中获取所述10kV配电网中变电站馈线电流数据；或者

从变电站综合自动化系统中获取所述10kV配电网中变电站馈线电流数据；或者

通过安装远程测控终端采集所述10kV配电网中变电站馈线电流数据。

3.根据权利要求1所述降低10kV配电网线损的方法，其特征在于，计算所述10kV配电网的节点电阻矩阵，收集所述10kV配电网拓扑结构与线路、变压器电阻，计算所述10kV配电网的节点电阻矩阵R。

4.根据权利要求3降低10kV配电网线损的方法，其特征在于，利用神经网络计算所述10kV配网线损率的最大值与最小值包括：

所用神经网络的输入层的神经元为n个，输入数据为节点电流I₁～I_n，隐含层为一层，隐含层神经元个数为2n-1个，传递层神经元传递函数选用正切函数tansig，输出层神经元传递函数选用纯线性函数purelin，以各个变压器负载系数相等时的电网损耗作为训练网络的原始数据，得到在一个首端电流下的配电网损耗功率的最大值与最小值。

5.根据权利要求4降低10kV配电网线损的方法，其特征在于，计算所述10kV配电网的合理线损率包括：

6.根据权利要求5降低10kV配电网线损的方法，其特征在于，

所述电能损耗最大值W_max通过下式计算：

W_{\max} = Σ_{i = 1}^{N} \frac{ΔT}{3600} P_{i \max} + \frac{NΔT}{3600} P_{Σ 0}

电能损耗最小值W_min通过下式计算：

W_{\min} = Σ_{i = 1}^{N} \frac{ΔT}{3600} P_{i \min} + \frac{NΔT}{3600} P_{Σ 0}

式中，N为所需判断时间段内的采样点，△T为采样间隔，P_Σ0为配电网固定损耗之和。

7.根据权利要求4或5所述降低10kV配电网线损的方法，其特征在于，所述步骤5）具体包括：

当统计线损率大于所述最大线损率时，进行以下操作：

5.1）查线损统计是否正确，如统计不正确，则应及时纠正，以降低线损；如统计正确，则转至5.2）；

5.2）查是否有配变或线路过载，如有过载，应及时消除，以降低线损；如无过载，则转至5.3）；

5.3）查电压谐波畸变率是否大，如电压谐波畸变率大于4%，应及时治理谐波，以降低线损，如电压谐波畸变率小于4%，则转至5.4）；

5.4）查是否存在计量差错，如存在计量差错，则及时纠正，以降低线损；

当统计线损率小于所述最小线损率时，进行以下操作：

5.5）查线损统计是否正确，如统计不正确，则及时纠正，以降低线损；如统计正确，则转至5.6）；

5.6）查是否存在计量差错，如存在计量差错，则及时纠正，以降低线损。