CN105406463A - 一种自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法，包括以下步骤：计算自适应负荷型配电变压器全年综合损耗；计算常规配电变压器的全年综合损耗；计算常规配电变压器的全年综合损耗与自适应负荷型配电变压器全年综合损耗的差值；计算自适应负荷型配电变压器采购价格与常规配电变压器的采购价格的投资差值；评价自适应负荷型配电变压器的运行经济性。本发明通过对配电变压器年负载率实际分布情况的统计分析，准确评价台区采用自适应负荷型配电变压器时的经济运行情况，有利于确定其适用范围，避免选用的盲目性，切实发挥其功能价值，为供电企业配电变压器选型提供科学判定依据。

Description

一种自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法

技术领域

本发明涉及一种评价方法，具体涉及一种自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法。

背景技术

农村配电网是电网的重要组成部分，是改善民生的重要基础设施。近年来农村配电网发展水平不断提升，但发展总体仍然滞后。在国家新型城镇化建设的背景下，国家电网公司提出建设”世界一流配电网“的目标，结合新一轮农网改造升级工程的实施，不断改进农村配电网装备水平，及时解决农村生产生活用电以及供电质量等问题，满足新农村建设用电需求。相对城市配电网，农村负荷具有鲜明的季节性和周期性集中用电特点，但年平均负载率偏低，部分配电台区的配电变压器年平均负载率甚至在10％以下，但在春节放假农民工集中返乡或农忙灌溉期间配电变压器又往往处于重载、满载甚至过载运行状态，具有3：1大小两种容量运行方式的调容、调压功能的自适应负荷型配电变压器在农村配电网中得到小批量应用，在一定程度上解决了农村配电变压器的不经济运行问题。但具有自动(有载)调容调压功能的自适应负荷型配电变压器经济运行评价一直以小容量方式下运行时的平均负载率和大容量方式运行时的平均负载率计算分析结果为依据,在负载率分布较为分散的状态下，与实际运行的经济性会存在较大差距，不利于确定自适应负荷型配电变压器应用的综合技术经济性和适用范围。

自适应负荷型配电变压器技术发展大体经过了有载调容无载调压型配电变压器--自动调容自动调压型配电变压器--有载调容有载调压型配电变压器几个阶段，能够根据实际负荷大小通过有载调容开关自动调节额定容量运行方式，降低空载损耗。但由于自适应负荷型配电变压器大小容量方式下的空载损耗、空载电流、负载损耗、短路阻抗等技术性能参数不同，实际负载率与所处的容量运行方式有关，不能简单地判定只要在小容量方式运行就一定比大容量方式下运行时综合损耗小，在配电变压器选型时也缺乏对配电台区历史数据分析。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法，通过对配电变压器年负载率实际分布情况的统计分析，准确评价台区采用自适应负荷型配电变压器时的经济运行情况，有利于确定其适用范围，避免选用的盲目性，切实发挥其功能价值，为供电企业配电变压器选型提供科学判定依据。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：计算自适应负荷型配电变压器全年综合损耗；

步骤2：计算常规配电变压器的全年综合损耗；

步骤3：计算常规配电变压器的全年综合损耗与自适应负荷型配电变压器全年综合损耗的差值；

步骤4：计算自适应负荷型配电变压器采购价格与常规配电变压器的采购价格的投资差值；

步骤5：评价自适应负荷型配电变压器的运行经济性。

所述步骤1包括以下步骤：

步骤1-1：分别计算自适应负荷型配电变压器大、小容量方式下的经济运行临界负载率；

步骤1-2：分别计算自适应负荷型配电变压器大、小容量方式下的实际负载率；

步骤1-3：分别计算自适应负荷型配电变压器大、小容量方式下全年综合损耗；

步骤1-4：计算自适应负荷型配电变压器全年综合损耗。

所述步骤1-1包括以下步骤：

步骤1-1-1：计算自适应负荷型配电变压器大容量方式下的空载无功损耗Q_O1和负载无功损耗Q_K1，有：

$Q_{01}=\frac{I_{01}\%*S_{N1}}{100}---\left(1\right)$

$Q_{K1}=\frac{U_{K1}\%*S_{N1}}{100}---\left(2\right)$

其中，S_N1表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下的额定容量，其单位为kVA；I_O1％和U_K1％分别表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下的空载电流和短路阻抗；

步骤1-1-2：计算自适应负荷型配电变压器小容量方式下的空载无功损耗Q_O2和负载无功损耗Q_K2，有：

$Q_{02}=\frac{I_{02}\%*S_{N2}}{100}---\left(3\right)$

$Q_{K2}=\frac{U_{K2}\%*S_{N2}}{100}---\left(4\right)$

其中，S_N2表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下的额定容量，其单位为kVA；I_O2％和U_K2％分别表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下的空载电流和短路阻抗；

步骤1-1-3：自适应负荷型配电变压器大容量方式下的经济运行临界负载率和小容量方式下的经济运行临界负载率分别用β_C1和β_C2表示，有：

${\mathrm{\β}}_{c2}=\frac{S_{N1}*{\mathrm{\β}}_{c1}}{S_{N2}}---\left(5\right)$

$P_{01}+{\mathrm{\β}}_{c1}^2*P_{K1}+C*(Q_{01}+{\mathrm{\β}}_{c1}^2*Q_{K1})=P_{02}+{\mathrm{\β}}_{c2}^2*P_{K2}+C*(Q_{02}+{\mathrm{\β}}_{c2}^2*Q_{K2})---\left(6\right)$

其中，P_O1和P_K1分别表示为自适应负荷型配电变压器大容量方式下的空载有功损耗和负载有功损耗；P_O2和P_K2分别表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下的空载有功损耗和负载有功损耗；C表示无功经济当量，取0.1；

结合式(1)-(6)即可得到自适应负荷型配电变压器大容量方式下的经济运行临界负载率β_C1和小容量方式下的经济运行临界负载率β_C2。

所述步骤1-2包括以下步骤：

步骤1-2-1：自适应负荷型配电变压器大容量方式下的实际负载率用β_1i表示，有：

${\mathrm{\β}}_{1i}=\frac{\sqrt{3}{U}_i{I}_i}{S_{N1}}---\left(7\right)$

其中，S_N1表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下的额定容量，其单位为kVA；U_i表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下低压侧电压；I_i表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下低压侧三相电流平均值，有：

I_i＝(I_ai+I_bi+I_ci)/3(8)

其中，I_ai、I_bi、I_ci分别表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下低压侧a、b、c三相电流；

步骤1-2-2：自适应负荷型配电变压器小容量方式下的实际负载率用β_2j表示，有：

${\mathrm{\β}}_{2j}=\frac{\sqrt{3}{U}_j{I}_j}{S_{N2}}---\left(9\right)$

其中，S_N2表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下的额定容量，其单位为kVA；U_j表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下低压侧电压；I_j表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下低压侧三相电流平均值，有：

I_j＝(I_aj+I_bj+I_cj)/3(10)

其中，I_aj、I_bj、I_cj分别表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下低压侧a、b、c三相电流。

所述步骤1-3包括以下步骤：

步骤1-3-1：自适应负荷型配电变压器大容量方式下全年综合损耗用P₁表示，有：

$P_1={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{T}_i*(P_{01}+{\mathrm{\β}}_{1i}^2*P_{K1}+C*(Q_{01}+{\mathrm{\β}}_{1i}^2*Q_{K1}\left)\right)---\left(11\right)$

其中，n表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下全年负载率种数，i＝1,2，……，n；T_i表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下第i种负载率的累积时长，有：

$T_i=\frac{t*a_i}{60}---\left(12\right)$

其中，a_i表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下第i种负载率的数据采集点数，t表示数据采集间隔时间；

步骤1-3-2：自适应负荷型配电变压器小容量方式下全年综合损耗用P₂表示，有：

$P_2={\mathrm{\Σ}}_{j=1}^m{T}_j*(P_{02}+{\mathrm{\β}}_{2j}^2*P_{K2}+C*(Q_{02}+{\mathrm{\β}}_{2j}^2*Q_{K2}\left)\right)---\left(13\right)$

其中，m表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下全年负载率种数，j＝1,2，……，m；T_j表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下第j种负载率的累积时长，有：

$T_j=\frac{t*b_j}{60}---\left(14\right)$

其中，b_j表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下第j种负载率的数据采集点数，t表示数据采集间隔时间。

所述步骤1-4中，计算自适应负荷型配电变压器全年综合损耗，有：

P＝P₁+P₂(15)

其中，P表示自适应负荷型配电变压器全年综合损耗。

所述步骤2中，计算与自适应负荷型配电变压器同大容量方式下的常规配电变压器的全年综合损耗，有：

$P^{\′}={\mathrm{\Σ}}_{k=1}^1{T}_k*(P_0+{\mathrm{\β}}_k^2*P_K+C*(Q_0+{\mathrm{\β}}_k^2*Q_K)---\left(16\right)$

其中，P_O和P_K分别表示常规配电变压器的空载有功损耗和负载有功损耗；Q_O和Q_K分别表示常规配电变压器的空载无功损耗和负载无功损耗；C表示无功经济当量，取0.1；l表示常规配电变压器全年负载率种数，且l＝m+n；T_k表示常规配电变压器在第k中负载率下的累计时长，且T_k＝T_i+T_j；β_K表示常规配电变压器的实际负载率，且β_K＝β_1i。

所述步骤3中，计算常规配电变压器的全年综合损耗与自适应负荷型配电变压器全年综合损耗的差值，有：

ΔP＝P′-P(17)

其中，ΔP表示常规配电变压器的全年综合损耗与自适应负荷型配电变压器全年综合损耗的差值。

所述步骤4中，计算自适应负荷型配电变压器采购价格与常规配电变压器的采购价格的投资差值，有：

ΔA＝A-A′(18)

其中，A表示自适应负荷型配电变压器采购价格，A′表示常规配电变压器的采购价格，ΔA表示自适应负荷型配电变压器采购价格与常规配电变压器的采购价格的投资差值。

所述步骤5中，评价自适应负荷型配电变压器的运行经济性，分为以下三种情况：

1)如果ΔP＞0且ΔA＜0，则表明自适应负荷型配电变压器具有运行经济性。

2)如ΔP＞0且ΔA＞0，则计算自适应负荷型配电变压器的投资回收年限，有：

a＝ΔA/(γ*ΔP)(19)

其中，γ表示电价；a表示自适应负荷型配电变压器的投资回收年限；

如果a≤5，则表明自适应负荷型配电变压器具有运行经济性；

3)如ΔP＜0且ΔA＞0，则表明自适应负荷型配电变压器不具有运行经济性。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

本发明依据目前成熟的计算机监测与自动统计技术，通过准确统计全年大、小容量两种运行方式下不同负载率的累计时长，分析计算自适应负荷型配电变压器的综合技术经济性，合理评价自适应负荷型配电变压器的经济运行水平，能够准确界定其适用范围；且该方法科学、合理、有效，且利于实际操作，为台区配电变压器容量的合理配置奠定基础，可提高配电台区经济运行水平和建设效率。

附图说明

图1是本发明实施例中自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1，本发明提供一种自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：计算自适应负荷型配电变压器全年综合损耗；

步骤2：计算常规配电变压器的全年综合损耗；

步骤3：计算常规配电变压器的全年综合损耗与自适应负荷型配电变压器全年综合损耗的差值；

步骤4：计算自适应负荷型配电变压器采购价格与常规配电变压器的采购价格的投资差值；

步骤5：评价自适应负荷型配电变压器的运行经济性。

所述步骤1包括以下步骤：

步骤1-1：分别计算自适应负荷型配电变压器大、小容量方式下的经济运行临界负载率；

步骤1-2：分别计算自适应负荷型配电变压器大、小容量方式下的实际负载率；

步骤1-3：分别计算自适应负荷型配电变压器大、小容量方式下全年综合损耗；

步骤1-4：计算自适应负荷型配电变压器全年综合损耗。

所述步骤1-1包括以下步骤：

步骤1-1-1：计算自适应负荷型配电变压器大容量方式下的空载无功损耗Q_O1和负载无功损耗Q_K1，有：

$Q_{01}=\frac{I_{01}\%*S_{N1}}{100}---\left(1\right)$

$Q_{K1}=\frac{U_{K1}\%*S_{N1}}{100}---\left(2\right)$

其中，S_N1表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下的额定容量，其单位为kVA；I_O1％和U_K1％分别表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下的空载电流和短路阻抗；

步骤1-1-2：计算自适应负荷型配电变压器小容量方式下的空载无功损耗Q_O2和负载无功损耗Q_K2，有：

$Q_{02}=\frac{I_{02}\%*S_{N2}}{100}---\left(3\right)$

$Q_{K2}=\frac{U_{K2}\%*S_{N2}}{100}---\left(4\right)$

其中，S_N2表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下的额定容量，其单位为kVA；I_O2％和U_K2％分别表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下的空载电流和短路阻抗；

步骤1-1-3：自适应负荷型配电变压器大容量方式下的经济运行临界负载率和小容量方式下的经济运行临界负载率分别用β_c1和β_c2表示，有：

${\mathrm{\β}}_{c2}=\frac{S_{N1}*{\mathrm{\β}}_{c1}}{S_{N2}}---\left(5\right)$

$P_{01}+{\mathrm{\β}}_{c1}^2*P_{K1}+C*(Q_{01}+{\mathrm{\β}}_{c1}^2*Q_{K1})=P_{02}+{\mathrm{\β}}_{c2}^2*P_{K2}+C*(Q_{02}+{\mathrm{\β}}_{c2}^2*Q_{K2})---\left(6\right)$

其中，P_O1和P_K1分别表示为自适应负荷型配电变压器大容量方式下的空载有功损耗和负载有功损耗；P_O2和P_K2分别表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下的空载有功损耗和负载有功损耗；C表示无功经济当量，取0.1；

结合式(1)-(6)即可得到自适应负荷型配电变压器大容量方式下的经济运行临界负载率β_c1和小容量方式下的经济运行临界负载率β_c2。

所述步骤1-2包括以下步骤：

步骤1-2-1：自适应负荷型配电变压器大容量方式下的实际负载率用β_1i表示，有：

${\mathrm{\β}}_{1i}=\frac{\sqrt{3}{U}_i{I}_i}{S_{N1}}---\left(7\right)$

其中，S_N1表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下的额定容量，其单位为kVA；U_i表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下低压侧电压；I_i表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下低压侧三相电流平均值，有：

I_i＝(I_ai+I_bi+I_ci)/3(8)

其中，I_ai、I_bi、I_ci分别表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下低压侧a、b、c三相电流；

步骤1-2-2：自适应负荷型配电变压器小容量方式下的实际负载率用β_2j表示，有：

${\mathrm{\β}}_{2j}=\frac{\sqrt{3}{U}_j{I}_j}{S_{N2}}---\left(9\right)$

其中，S_N2表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下的额定容量，其单位为kVA；U_j表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下低压侧电压；I_j表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下低压侧三相电流平均值，有：

I_j＝(I_aj+I_bj+I_cj)/3(10)

其中，I_aj、I_bj、I_cj分别表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下低压侧a、b、c三相电流。

所述步骤1-3包括以下步骤：

步骤1-3-1：自适应负荷型配电变压器大容量方式下全年综合损耗用P₁表示，有：

$P_1={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{T}_i*(P_{01}+{\mathrm{\β}}_{1i}^2*P_{K1}+C*(Q_{01}+{\mathrm{\β}}_{1i}^2*Q_{K1}\left)\right)---\left(11\right)$

其中，n表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下全年负载率种数，i＝1,2，……，n；T_i表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下第i种负载率的累积时长，有：

$T_i=\frac{t*a_i}{60}---\left(12\right)$

其中，a_i表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下第i种负载率的数据采集点数，t表示数据采集间隔时间；

步骤1-3-2：自适应负荷型配电变压器小容量方式下全年综合损耗用P₂表示，有：

$P_2={\mathrm{\Σ}}_{j=1}^m{T}_j*(P_{02}+{\mathrm{\β}}_{2j}^2*P_{K2}+C*(Q_{02}+{\mathrm{\β}}_{2j}^2*Q_{K2}\left)\right)---\left(13\right)$

其中，m表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下全年负载率种数，j＝1,2，……，m；T_j表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下第j种负载率的累积时长，有：

$T_j=\frac{t*b_j}{60}---\left(14\right)$

其中，b_j表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下第j种负载率的数据采集点数，t表示数据采集间隔时间。

所述步骤1-4中，计算自适应负荷型配电变压器全年综合损耗，有：

P＝P₁+P₂(15)

其中，P表示自适应负荷型配电变压器全年综合损耗。

所述步骤2中，计算与自适应负荷型配电变压器同大容量方式下的常规配电变压器的全年综合损耗，有：

$P^{\′}={\mathrm{\Σ}}_{k=1}^1{T}_k*(P_0+{\mathrm{\β}}_k^2*P_K+C*(Q_0+{\mathrm{\β}}_k^2*Q_K\left)\right)---\left(16\right)$

其中，P_O和P_K分别表示常规配电变压器的空载有功损耗和负载有功损耗；Q_O和Q_K分别表示常规配电变压器的空载无功损耗和负载无功损耗；C表示无功经济当量，取0.1；l表示常规配电变压器全年负载率种数，且l＝m+n；T_k表示常规配电变压器在第k中负载率下的累计时长，且T_k＝T_i+T_j；β_K表示常规配电变压器的实际负载率，且β_K＝β_1i。

所述步骤3中，计算常规配电变压器的全年综合损耗与自适应负荷型配电变压器全年综合损耗的差值，有：

ΔP＝P′-P(17)

其中，ΔP表示常规配电变压器的全年综合损耗与自适应负荷型配电变压器全年综合损耗的差值。

所述步骤4中，计算自适应负荷型配电变压器采购价格与常规配电变压器的采购价格的投资差值，有：

ΔA＝A-A′(18)

其中，A表示自适应负荷型配电变压器采购价格，A′表示常规配电变压器的采购价格，ΔA表示自适应负荷型配电变压器采购价格与常规配电变压器的采购价格的投资差值。

所述步骤5中，评价自适应负荷型配电变压器的运行经济性，分为以下三种情况：

1)如果ΔP＞0且ΔA＜0，则表明自适应负荷型配电变压器具有运行经济性。

2)如ΔP＞0且ΔA＞0，则计算自适应负荷型配电变压器的投资回收年限，有：

a＝ΔA/(γ*ΔP)(19)

其中，γ表示电价；a表示自适应负荷型配电变压器的投资回收年限；

如果a≤5，则表明自适应负荷型配电变压器具有运行经济性；

3)如ΔP＜0且ΔA＞0，则表明自适应负荷型配电变压器不具有运行经济性。

实施例

(1)根据具体自适应负荷型配电变压器的型号和额定容量，分别求取大、小容量方式下的空载无功损耗和负载无功损耗；

以SZ11-T-315(100)为例，其技术参如表1：

表1

求取大容量方式下的空载无功损耗Q_O1和负载无功损耗Q_K1；有

$Q_{01}=\frac{I_{01}\%*S_{N1}}{100}=\frac{0.9*315}{100}=2.835\left(kVar\right)$

$Q_{K1}=\frac{U_{K1}\%*S_{N1}}{100}=\frac{4*315}{100}=12.6\left(kVar\right)$

求取小容量方式下的空载无功损耗Q_O2和负载无功损耗Q_K2；有：

$Q_{02}=\frac{I_{02}\%*S_{N2}}{100}=\frac{1.1*100}{100}=1.1\left(kVar\right)$

$Q_{K2}=\frac{U_{K2}\%*S_{N2}}{100}=\frac{4*100}{100}=4\left(kVar\right)$

(2)根据具体自适应负荷型配电变压器的型号和额定容量及其技术性能参数分别求取大、小容量方式经济运行临界负载率β_c1和β_c2，有：

β_c1＝0.193

${\mathrm{\β}}_{c2}=\frac{S_{N1}*{\mathrm{\β}}_{c1}}{S_{N2}}=0.608$

(3)求取大、小容量方式下负载率β_1i、β_2j及各自归类分布；

大容量方式下负载率β_1i、β_2j及归类分布如表2：

表2

负载率范围	0.194～0.315	0.317～1.0
			数据采集点数	746	60

小容量方式下负载率β_1i、β_2j及归类分布如表3：

表3

负载率范围	0～0.25	0.25～0.61
			数据采集点数	7000	954

(4)分别求取自适应负荷型配电变压器大、小容量方式下全年综合损耗P₁和P₂，有：

$P_1={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{T}_i*(P_{01}+{\mathrm{\β}}_{1i}^2*P_{K1}+C*(Q_{01}+{\mathrm{\β}}_{1i}^2*Q_{K1}\left)\right)=1071.12\left(kWh\right)$

$P_2={\mathrm{\Σ}}_{j=1}^m{T}_j*(P_{02}+{\mathrm{\β}}_{2j}^2*P_{K2}+C*(Q_{02}+{\mathrm{\β}}_{2j}^2*Q_{K2}\left)\right)=3094.8\left(kWh\right)$

其中，T_i表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下第i种负载率的累积时长，数据采集间隔时间t＝60min；

$T_i=\frac{t*a_i}{60}=\frac{60*760}{60}=760h$

T_j表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下第j种负载率的累积时长，

$T_j=\frac{t*b_j}{60}=\frac{60*7000}{60}=7000h$

(5)计算自适应负荷型配电变压器全年综合损耗，有：

P＝P_l+P₂＝4165.92(kWh)

(6)以S11-315为例，其技术参数入表4：

表4

计算与自适应负荷型配电变压器同大容量方式下的常规配电变压器的全年综合损耗P′，有：

$P^{\′}=\underset{k=1}{\overset{1}{\Σ}}{T}_k*(P_0+{\mathrm{\β}}_k^2*P_K+C*(Q_0+{\mathrm{\β}}_k^2*Q_K\left)\right)=7251.23\left(kWh\right)$

(7)计算常规配电变压器的全年综合损耗与自适应负荷型配电变压器全年综合损耗的差值，有：

ΔP＝P′-P＝3085.31(kWh)

其中，ΔP表示常规配电变压器的全年综合损耗与自适应负荷型配电变压器全年综合损耗的差值。

(8)计算自适应负荷型配电变压器采购价格与常规配电变压器的采购价格的投资差值，有：

ΔA＝A-A＝′6900(元)

(9)评价自适应负荷型配电变压器的运行经济性，有：

计算自适应负荷型配电变压器的投资回收年限，有：

$a=\frac{\mathrm{\Δ}A}{\mathrm{\γ}*\mathrm{\Δ}P}=4.47$ (年)

如a≤5年，则SZ11-T-315(100)型号和同大容量的自适应负荷型配电变压器在该负载率分布情况下相对S11-315型配电变压器具有较好的运行经济性。

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，所属领域的普通技术人员参照上述实施例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，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：计算自适应负荷型配电变压器全年综合损耗；

步骤2：计算常规配电变压器的全年综合损耗；

步骤3：计算常规配电变压器的全年综合损耗与自适应负荷型配电变压器全年综合损耗的差值；

步骤4：计算自适应负荷型配电变压器采购价格与常规配电变压器的采购价格的投资差值；

步骤5：评价自适应负荷型配电变压器的运行经济性。

2.根据权利要求1所述的自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法，其特征在于：所述步骤1包括以下步骤：

步骤1-1：分别计算自适应负荷型配电变压器大、小容量方式下的经济运行临界负载率；

步骤1-2：分别计算自适应负荷型配电变压器大、小容量方式下的实际负载率；

步骤1-3：分别计算自适应负荷型配电变压器大、小容量方式下全年综合损耗；

步骤1-4：计算自适应负荷型配电变压器全年综合损耗。

3.根据权利要求2所述的自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法，其特征在于：所述步骤1-1包括以下步骤：

步骤1-1-1：计算自适应负荷型配电变压器大容量方式下的空载无功损耗Q₀₁和负载无功损耗Q_K1，有：

$Q_{01}=\frac{I_{01}\%*S_{N1}}{100}---\left(1\right)$

$Q_{K1}=\frac{U_{K1}\%*S_{N1}}{100}---\left(2\right)$

其中，S_N1表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下的额定容量，其单位为kVA；I₀₁％和U_K1％分别表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下的空载电流和短路阻抗；

步骤1-1-2：计算自适应负荷型配电变压器小容量方式下的空载无功损耗Q₀₂和负载无功损耗Q_K2，有：

$Q_{02}=\frac{I_{02}\%*S_{N2}}{100}---\left(3\right)$

$Q_{K2}=\frac{U_{K2}\%*S_{N2}}{100}---\left(4\right)$

其中，S_N2表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下的额定容量，其单位为kVA；I₀₂％和U_K2％分别表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下的空载电流和短路阻抗；

步骤1-1-3：自适应负荷型配电变压器大容量方式下的经济运行临界负载率和小容量方式下的经济运行临界负载率分别用β_c1和β_c2表示，有：

${\mathrm{\β}}_{c2}=\frac{S_{N1}*{\mathrm{\β}}_{c1}}{S_{N2}}---\left(5\right)$

$P_{01}+{\mathrm{\β}}_{c1}^2*P_{K1}+C*(Q_{01}+{\mathrm{\β}}_{c1}^2*Q_{K1})=P_{02}+{\mathrm{\β}}_{c2}^2*P_{K2}+C*(Q_{02}+{\mathrm{\β}}_{c2}^2*Q_{K2})---\left(6\right)$

其中，P₀₁和P_K1分别表示为自适应负荷型配电变压器大容量方式下的空载有功损耗和负载有功损耗；P₀₂和P_K2分别表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下的空载有功损耗和负载有功损耗；C表示无功经济当量，取0.1；

结合式(1)-(6)即可得到自适应负荷型配电变压器大容量方式下的经济运行临界负载率β_c1和小容量方式下的经济运行临界负载率β_c2。

4.根据权利要求3所述的自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法，其特征在于：所述步骤1-2包括以下步骤：

步骤1-2-1：自适应负荷型配电变压器大容量方式下的实际负载率用β_1i表示，有：

${\mathrm{\β}}_{1i}=\frac{\sqrt{3}{U}_i{I}_i}{S_{N1}}---\left(7\right)$

其中，S_N1表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下的额定容量，其单位为kVA；U_i表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下低压侧电压；I_i表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下低压侧三相电流平均值，有：

I_i＝(I_ai+I_bi+I_ci)/3(8)

其中，I_ai、I_bi、I_ci分别表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下低压侧a、b、c三相电流；

步骤1-2-2：自适应负荷型配电变压器小容量方式下的实际负载率用β_2j表示，有：

${\mathrm{\β}}_{2j}=\frac{\sqrt{3}{U}_j{I}_j}{S_{N2}}---\left(9\right)$

其中，S_N2表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下的额定容量，其单位为kVA；U_j表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下低压侧电压；I_j表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下低压侧三相电流平均值，有：

I_j＝(I_aj+I_bj+I_cj)/3(10)

其中，I_aj、I_bj、I_cj分别表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下低压侧a、b、c三相电流。

5.根据权利要求4所述的自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法，其特征在于：所述步骤1-3包括以下步骤：

步骤1-3-1：自适应负荷型配电变压器大容量方式下全年综合损耗用P₁表示，有：

$P_1={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{T}_i*(P_{01}+{\mathrm{\β}}_{1i}^2*P_{K1}+C*(Q_{01}+{\mathrm{\β}}_{1i}^2*Q_{K1}\left)\right)---\left(11\right)$

其中，n表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下全年负载率种数，i＝1,2，……，n；T_i表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下第i种负载率的累积时长，有：

$T_i=\frac{t*a_i}{60}---\left(12\right)$

其中，a_i表示自适应负荷型配电变压器大容量方式下第i种负载率的数据采集点数，t表示数据采集间隔时间；

步骤1-3-2：自适应负荷型配电变压器小容量方式下全年综合损耗用P₂表示，有：

$P_2={\mathrm{\Σ}}_{j=1}^m{T}_j*(P_{02}+{\mathrm{\β}}_{2j}^2*P_{K2}+C*(Q_{02}+{\mathrm{\β}}_{2j}^2*Q_{K2}\left)\right)---\left(13\right)$

其中，m表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下全年负载率种数，j＝1,2，……，m；T_j表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下第j种负载率的累积时长，有：

$T_j=\frac{t*b_j}{60}---\left(14\right)$

其中，b_j表示自适应负荷型配电变压器小容量方式下第j种负载率的数据采集点数，t表示数据采集间隔时间。

6.根据权利要求5所述的自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法，其特征在于：所述步骤1-4中，计算自适应负荷型配电变压器全年综合损耗，有：

P＝P₁+P₂(15)

其中，P表示自适应负荷型配电变压器全年综合损耗。

7.根据权利要求6所述的自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法，其特征在于：所述步骤2中，计算与自适应负荷型配电变压器同大容量方式下的常规配电变压器的全年综合损耗，有：

$P^{\′}={\mathrm{\Σ}}_{k=1}^l{T}_k*(P_0+{\mathrm{\β}}_k^2*P_K+C*(Q_0+{\mathrm{\β}}_k^2*Q_K\left)\right)---\left(16\right)$

其中，P₀和P_K分别表示常规配电变压器的空载有功损耗和负载有功损耗；Q₀和Q_K分别表示常规配电变压器的空载无功损耗和负载无功损耗；C表示无功经济当量，取0.1；l表示常规配电变压器全年负载率种数，且l＝m+n；T_k表示常规配电变压器在第k中负载率下的累计时长，且T_k＝T_i+T_j；β_K表示常规配电变压器的实际负载率，且β_K＝β_1i。

8.根据权利要求7所述的自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法，其特征在于：所述步骤3中，计算常规配电变压器的全年综合损耗与自适应负荷型配电变压器全年综合损耗的差值，有：

ΔP＝P′-P(17)

其中，ΔP表示常规配电变压器的全年综合损耗与自适应负荷型配电变压器全年综合损耗的差值。

9.根据权利要求8所述的自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法，其特征在于：所述步骤4中，计算自适应负荷型配电变压器采购价格与常规配电变压器的采购价格的投资差值，有：

ΔA＝A-A′(18)

其中，A表示自适应负荷型配电变压器采购价格，A′表示常规配电变压器的采购价格，ΔA表示自适应负荷型配电变压器采购价格与常规配电变压器的采购价格的投资差值。

10.根据权利要求9所述的自适应负荷型配电变压器运行经济性的评价方法，其特征在于：所述步骤5中，评价自适应负荷型配电变压器的运行经济性，分为以下三种情况：

1)如果ΔP＞0且ΔA＜0，则表明自适应负荷型配电变压器具有运行经济性。

2)如ΔP＞0且ΔA＞0，则计算自适应负荷型配电变压器的投资回收年限，有：

a＝ΔA/(γ*ΔP)(19)

其中，γ表示电价；a表示自适应负荷型配电变压器的投资回收年限；

如果a≤5，则表明自适应负荷型配电变压器具有运行经济性；

3)如ΔP＜0且ΔA＞0，则表明自适应负荷型配电变压器不具有运行经济性。