CN105678641A - 一种配电网节能改造数据处理方法及装置 - Google Patents

一种配电网节能改造数据处理方法及装置 Download PDF

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CN105678641A CN201610080201.6A CN201610080201A CN105678641A CN 105678641 A CN105678641 A CN 105678641A CN 201610080201 A CN201610080201 A CN 201610080201A CN 105678641 A CN105678641 A CN 105678641A
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张立斌
刘素伊
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许颖
许芳
肖巍
贾祎轲
赵旷怡
傅守强
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Abstract

本发明提供一种配电网节能改造数据处理方法及装置,包括:根据配电网节能改造前和后的配电变压器和线路的能耗参数、配电网节能改造后的新增无功补偿装置的无功补偿参数,确定总的节电量;根据总的节电量、电价和预设年限,确定总的节电收益;根据配电网节能改造前和后的配电变压器和线路的价格数据、配电网节能改造后的新增无功补偿装置的价格数据,确定节能改造成本数据;对节能改造成本数据和总的节电收益进行经济性评价,输出配电网节能改造可行度数据。采用本发明方法进行配电网节能改造,可以全面改善配电网供电质量,降低配电网的损耗,有效解决低电压、低功率因数等问题,提高整体能效水平。

Description

一种配电网节能改造数据处理方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及配电网工程技术领域,具体的讲是一种配电网节能改造数据处理方法 及装置。
背景技术
[0002] 节能是与煤炭、石油、天然气、电力同等重要的"第五能源"。节能的根本在于提高 能源利用效率,在能源利用过程中减少能源浪费。中低压配电网是电网的重要组成部分,当 前我国的配电网由于存在着电源点少、线路供电半径大、升级改造面低,配变容量不足、供 电线径较细、综合调压能力弱、无功电源建设滞后、无功容量配置不足、感性负荷较多等一 些缺点,从而造成低电压、低功率因数、线损率较高(占整个电网损耗的50%左右)等问题。 因此针对配电网存在的问题,研究具有可实施性的节能降损显得至关重要。
发明内容
[0003] 本发明实施例提供了一种配电网节能改造数据处理方法,通过对配电网节能改造 前和节能改造后的节能设备的能耗参数及价格数据进行综合分析,可以获得具有可实施性 的节能降损方法。该方法包括:
[0004] 确定配电网节能改造前的配电变压器和线路的能耗参数及价格数据;
[0005] 确定配电网节能改造后的配电变压器和线路的能耗参数及价格数据、新增无功补 偿装置的无功补偿参数和价格数据,其中,所述无功补偿装置安装在10kV线路上;
[0006] 根据配电网节能改造前的配电变压器的能耗参数和配电网节能改造后的配电变 压器的能耗参数,确定更换配电变压器后的年节约电量;
[0007] 根据配电网节能改造前的线路的能耗参数和配电网节能改造后的线路的能耗参 数,确定更换线路后的年节约电量;
[0008] 根据配电网节能改造后的新增无功补偿装置的无功补偿参数,确定无功补偿装置 年节约电量;
[0009] 将更换配电变压器后的年节约电量、更换线路后的年节约电量和无功补偿装置年 节约电量加和,获得总的节电量;
[0010] 根据总的节电量、电价和预设年限,确定总的节电收益;
[0011] 将节能改造后的配电变压器的价格数据与节能改造前配电变压器的价格数据的 差值、节能改造后的线路的价格数据与节能改造前线路的价格数据的差值、新增无功补偿 装置的价格数据相加,获得节能改造成本数据;
[0012] 对节能改造成本数据和总的节电收益进行经济性评价,输出配电网节能改造可行 度数据。
[0013] 在一个实施例中,所述按照如下公式确定更换配电变压器后的年节约电量:
[0014]
Figure CN105678641AD00051
[0015] 其中,Δ ( ΔΕ)为更换配电变压器后的年节电量,kW · h; Δ E'为节能改造后的配电 变压器的电能损耗,kW · h;Po为节能改造前的配电变压器的空载损耗功率,kW;Pk为节能改 造前的配电变压器的负载损耗功率,kWJ%为节能改造后的配电变压器的空载损耗功率, 为节能改造后的配电变压器的负载损耗功率,kW;S N为节能改造前的配电变压器的额 定视在功率,kVA;SN为节能改造后的配电变压器的额定视在功率,kVA;T为年有效利用小时 数,h。
[0016] 在一个实施例中,所述按照如下公式确定更换线路后的年节约电量:
[0017]
Figure CN105678641AD00061
[0018]其中,Δ (AEl)为改造后线路节电量,kW· h; ΔΕ\为改造后的线路输送损耗电量, kW · h;R为改造前导线电阻,Ω 为改造后导线电阻,Ω。
[0019] 在一个实施例中,所述按照如下公式确定无功补偿装置年节约电量:
[0020] Δ ( Δ Ew) = (QcC-Qctan5)Tmax;
[0021] 其中,Δ ( AEw)为10kV线路无功补偿节电量,kW · h;QG为无功补偿装置补偿容量, kVar;C为无功经济当量,kW/kVar;tan5为无功补偿装置损耗率,δ为电容器的介质损耗角; 为最大负荷损耗小时数,h。
[0022] 在一个实施例中,还包括:
[0023]根据总的节电量和电力折标煤系数,确定节约标煤量;
[0024]根据节约标煤数量和标煤二氧化碳排放因子,确定减排二氧化碳量。
[0025]在一个实施例中,按如下公式确定节约标煤量:
[0026] ΔΒρ= Δ ( ΔΕ)总X3.3/10000;
[0027] 其中,ΔΒρ为节约标煤量,万吨;Δ ( ΔΕ)总=Δ ( ΔΕ)+Δ ( ΔΕ«〇+Δ ( AEl),Δ ( Δ E)总为总的节电量,kW · h;3.3/10000为电力折标煤系数;
[0028]按如下公式确定减排二氧化碳量:
[0029] Δ〇ρ= ΔΒρΧ2.7;
[0030] 其中,Δ CP为减排二氧化碳量,万吨;2.7为标煤C02排放因子。
[0031] 本发明实施例还提供了一种配电网节能改造数据处理装置,通过对配电网节能改 造前和节能改造后的节能设备的能耗参数及价格数据进行综合分析,可以获得具有可实施 性的节能降损方法。该装置包括:
[0032] 第一参数确定模块,用于确定配电网节能改造前的配电变压器和线路的能耗参数 及价格数据;
[0033] 第二参数确定模块,用于确定配电网节能改造后的配电变压器和线路的能耗参数 及价格数据、新增无功补偿装置的无功补偿参数和价格数据,其中,所述无功补偿装置安装 在10kV线路上;
[0034] 第一节电量确定模块,用于根据配电网节能改造前的配电变压器的能耗参数和配 电网节能改造后的配电变压器的能耗参数,确定更换配电变压器后的年节约电量;
[0035] 第二节电量确定模块,用于根据配电网节能改造前的线路的能耗参数和配电网节 能改造后的线路的能耗参数,确定更换线路后的年节约电量;
[0036] 第三节电量确定模块,用于根据配电网节能改造后的新增无功补偿装置的无功补 偿参数,确定无功补偿装置年节约电量;
[0037] 总的节电量确定模块,用于将更换配电变压器后的年节约电量、更换线路后的年 节约电量和无功补偿装置年节约电量加和,获得总的节电量;
[0038] 总的节电收益确定模块,用于根据总的节电量、电价和预设年限,确定总的节电收 益;
[0039] 成本数据确定模块,用于将节能改造后的配电变压器的价格数据与节能改造前配 电变压器的价格数据的差值、节能改造后的线路的价格数据与节能改造前线路的价格数据 的差值、新增无功补偿装置的价格数据相加,获得节能改造成本数据;
[0040] 评价模块,用于对节能改造成本数据和总的节电收益进行经济性评价,输出配电 网节能改造可行度数据。
[0041] 在一个实施例中,所述第一节电量确定模块具体用于:
[0042] 按照如下公式确定更换配电变压器后的年节约电量:
[0043]
Figure CN105678641AD00071
[0044] 其中,Δ ( ΔΕ)为更换配电变压器后的年节电量,kW · h; ΔΕ'为节能改造后的配电 变压器的电能损耗,kW · h;Po为节能改造前的配电变压器的空载损耗功率,kW;Pk为节能改 造前的配电变压器的负载损耗功率,kWJ%为节能改造后的配电变压器的空载损耗功率, 为节能改造后的配电变压器的负载损耗功率,kW;S N为节能改造前的配电变压器的额 定视在功率,kVA;SN为节能改造后的配电变压器的额定视在功率,kVA;T为年有效利用小时 数,h。
[0045] 在一个实施例中,所述第二节电量确定模块具体用于:
[0046] 按照如下公式确定更换线路后的年节约电量:
[0047]
Figure CN105678641AD00072
[0048]其中,Λ (AEl)为改造后线路节电量,kW· h; ΔΕ\为改造后的线路输送损耗电量, kW · h;R为改造前导线电阻,Ω 为改造后导线电阻,Ω。
[0049] 在一个实施例中,所述第三节电量确定模块具体用于:
[0050] 按照如下公式确定无功补偿装置年节约电量:
[0051] Δ ( Δ Ew) = (QcC-Qctan5)Tmax;
[0052] 其中,Δ ( AEw)为10kV线路无功补偿节电量,kW · h;Qc为无功补偿装置补偿容量, kVar;C为无功经济当量,kW/kVar;tan5为无功补偿装置损耗率,δ为电容器的介质损耗角; 为最大负荷损耗小时数,h。
[0053] 在一个实施例中,还包括:
[0054]节约标煤量确定模块,用于根据总的节电量和电力折标煤系数,确定节约标煤量;
[0055] 减排二氧化碳量确定模块,用于根据节约标煤数量和标煤二氧化碳排放因子,确 定减排二氧化碳量。
[0056] 在一个实施例中,所述节约标煤量确定模块具体用于:
[0057]按如下公式确定节约标煤量:
[0058] ΔΒρ= Δ ( ΔΕ)总X3.3/10000;
[0059] 其中,ΔΒρ为节约标煤量,万吨;Δ ( ΔΕ)总=Δ ( ΔΕ)+Δ ( ΔΕ«〇+Δ ( AEl),Δ ( Δ Ε)总为总的节电量,kW · h;3.3/10000为电力折标煤系数;
[0060] 所述减排二氧化碳量确定模块具体用于:
[0061 ]按如下公式确定减排二氧化碳量:
[0062] Δ〇ρ= ΔΒρΧ2.7;
[0063] 其中,Δ CP为减排二氧化碳量,万吨;2.7为标煤C02排放因子。
[0064] 在本发明实施例中,通过对配电网节能改造前和节能改造后的配电变电站和线路 的能耗参数及价格数据、无功补偿装置的无功补偿参数和价格数据进行综合分析,获得节 能改造成本数据和总的节电收益,对节能改造成本数据和总的节电收益进行经济性评价, 输出配电网节能改造可行度数据,采用本发明方法进行配电网节能改造,可以全面改善配 电网供电质量,降低配电网的损耗,有效解决低电压、低功率因数等问题,提高整体能效水 平。
附图说明
[0065] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0066]图1为本发明实施例提供了一种配电网节能改造数据处理方法流程图;
[0067]图2为本发明实施例提供了一种功率因数提升对比效果图;
[0068]图3为本发明实施例提供了一种配电网节能改造数据处理装置结构示意图。
具体实施方式
[0069]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本 发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例,都属于本发明保护的范围。
[0070] 如图1所示,本发明实施例提供了一种配电网节能改造数据处理方法流程图,该方 法包括:
[0071] 步骤101:确定配电网节能改造前的配电变压器和线路的能耗参数及价格数据;
[0072] 步骤102:确定配电网节能改造后的配电变压器和线路的能耗参数及价格数据、新 增无功补偿装置的无功补偿参数和价格数据,其中,所述无功补偿装置安装在10kV线路上;
[0073] 步骤103:根据配电网节能改造前的配电变压器的能耗参数和配电网节能改造后 的配电变压器的能耗参数,确定更换配电变压器后的年节约电量;
[0074] 步骤104:根据配电网节能改造前的线路的能耗参数和配电网节能改造后的线路 的能耗参数,确定更换线路后的年节约电量;
[0075] 步骤105:根据配电网节能改造后的新增无功补偿装置的无功补偿参数,确定无功 补偿装置年节约电量;
[0076] 步骤106:将更换配电变压器后的年节约电量、更换线路后的年节约电量和无功补 偿装置年节约电量加和,获得总的节电量;
[0077] 步骤107:根据总的节电量、电价和预设年限,确定总的节电收益;
[0078] 步骤108:将节能改造后的配电变压器的价格数据与节能改造前配电变压器的价 格数据的差值、节能改造后的线路的价格数据与节能改造前线路的价格数据的差值、新增 无功补偿装置的价格数据相加,获得节能改造成本数据;
[0079] 步骤109:对节能改造成本数据和总的节电收益进行经济性评价,输出配电网节能 改造可行度数据。
[0080] 具体实施时,步骤103是依据Q/GDW 11035-2013《配电变压器更换节约电力电量 与验证规范》,确定更换配电变压器后的年节约电量计算公式,具体如下:
[0081 ]
Figure CN105678641AD00091
(1)
[0082] 其中,Δ ( ΔΕ)为更换配电变压器后的年节电量,kW · h; ΔΕ'为节能改造后的配电 变压器的电能损耗,kW · h;Po为节能改造前的配电变压器的空载损耗功率,kW;Pk为节能改 造前的配电变压器的负载损耗功率,kWJ%为节能改造后的配电变压器的空载损耗功率, 为节能改造后的配电变压器的负载损耗功率,kW;S N为节能改造前的配电变压器的额 定视在功率,kVA;SN为节能改造后的配电变压器的额定视在功率,kVA;T为年有效利用小时 数,h。
[0083] 配电变压器节能改造中同时进行配电变压器增容时,Po、Pk应采用同系列、增容后 的配电变压器参数。
[0084] 具体实施时,步骤104依据Q/GDW 11039-2013《电力线路增容改造节约电力电量 与验证规范》,确定更换线路后的年节约电量计算公式,具体如下:
[0085]
Figure CN105678641AD00092
(.2)
[0086] 其中,Δ (AEl)为改造后线路节电量,kW· h; ΔΕ\为改造后的线路输送损耗电量, kW · h;R为改造前导线电阻,Ω 为改造后导线电阻,Ω。
[0087] 具体实施时,无功功率补偿装置在供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因 数,降低供电配电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。合理的选择无 功补偿装置,可以做到最大限度的减少网络的损耗,使电网质量提高,本发明中无功补偿装 置安装在10kV线路上。步骤105是依据Q/⑶W 11036-2013《并联无功补偿装置节约电力电 量与验证规范》,确定无功补偿装置年节约电量计算公式,具体如下:
[0088] Δ ( AEw) = (QcC-Qctan5)Tmax (3)
[0089] 其中,Δ ( AEw)为10kV线路无功补偿节电量,kW · h;QG为无功补偿装置补偿容量, kVar; C为无功经济当量,kW/kVar,配电变压器无功经济当量取值范围为0.08~0.10,按 0.09取值(变电取0.06); tanS为无功补偿装置损耗率,电容器的介质损耗角正切值,按 0.0008取值(变电取0.0006),δ为电容器的介质损耗角;T max为最大负荷损耗小时数,h;居民 类用户为l〇〇〇h,二班制工业用户或商业用户为2500~4000h。
[0090] 具体实施时,步骤106按照如下公式确定总的节电量:
[0091] Δ ( ΔΕ)总=Δ ( ΔΕ)+Δ ( ΔΕ«〇+Δ ( AEl) (4)
[0092] 其中,Λ ( ΔΕ)总为总的节电量,kW · h; Δ ( ΔΕ)为更换配电变压器后的年节电量, kW · h; Δ ( AEl)为改造后线路节电量,kW · h; Δ ( AEw)为10kV线路无功补偿节电量,kW · h。
[0093] 具体实施时,在步骤107中首先需要确定一年的节电收益,具体的计算公式如下:
[0094] ADp=A(AEkQ (5)
[0095] 其中,Δ Dp为年节电效益,万元;Q为电价,元/(kW · h)。
[0096]实际当中,对于配电网进行节能改造,不可能一年就能回收成本,所以需要计算计 算多年的节电效益,则总的节电收益是年节电效益乘以预设年限。预设年限是根据实际情 况计算出来的。
[0097]具体实施时,本发明方法还包括:
[0098]根据总的节电量和电力折标煤系数,确定节约标煤量;
[0099] 根据节约标煤数量和标煤二氧化碳排放因子,确定减排二氧化碳量。
[0100] 具体的,按如下公式确定节约标煤量:
[0101] ΔΒρ= Δ ( ΔΕ)总X3.3/10000 (6)
[0102]其中,ΔΒρ为节约标煤量,即年节电量折合标煤量,万吨(t);3.3/10000为国家发 改委2013年规定的电力折标煤系数等价值;
[0103] 具体的,按如下公式确定减排二氧化碳C02量:
[0104] Δ〇ρ= ΔΒρΧ2.7 (7)
[0105] 其中,ACP为减排二氧化碳量,即标煤折合⑶2排放量,万吨(t);2.7为标煤⑶2排 放因子。
[0106] 具体实施时,步骤109为对节能改造成本数据和总的节电收益进行经济性评价,输 出配电网节能改造可行度数据。具体的,对于节能改造成本,不是在前期一次性投入,可能 需要通过银行贷款等方式获得,所以在对节能改造成本数据和总的节电收益进行经济性评 价时,不是简单的将节能改造成本数据与总的节电收益做差,而是需要结合实际、考虑多方 面因素,从而获得配电网节能改造的可行度数据,若可行度数据在可行度数据范围之内或 者远远超过可行度数据范围的最大值时,说明采用本发明方法进行配电网节能改造是可行 的;若可行度数据小于可行度数据范围的最小值时,说明采用本发明方法进行配电网节能 改造是不可行的。其中,可行度数据范围根据实际情况设定。
[0107] 下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
[0108] (1)具体选取原则
[0109] 通过资料收集统计发现改造区域电网配电变压器大部分是S9型高损配电变压器, 配电网重过载、高损耗运行现象普遍,线路"卡脖子"(电网"卡脖子"就是电网联结最弱的那 一段造成输电受阻的情况)问题突出,特别是农村配电网,发展相对滞后,供电半径大,台区 损耗高,"三率"问题亟待解决。具体选取原则如下:
[0110] 1)配电变压器节能优化项目:该区域运行的公用配变40%为1998年一期农网改造 阶段投入运行的S9型配变,高损耗运行情况明显。现结合实际情况,将境内S9型运行年限10 年以上、平均负载率超60%的综合配变更换为相对容量较大的节能配电变压器,配变负载 率及空载损耗可大幅降低,节能潜力较大。经预测,S9型平均负载率超60%的共27台。
[0111] 2)10kV线路无功补偿节能优化项目:根据电网公司有关技术标准,结合区域内 lOkV及以下配电网实际情况,按照无功补偿以"lOkV线路补偿为辅"的原则,对供电电压质 量、功率因数不达标的低压台区和配电线路加装自动无功补偿装置。本项目对功率因数低 于0.90、供电半径超过5km、末端及分支负荷集中的10kV配电线路,安装线路自动无功补偿 装置。
[0112] 3)10kV线路节能改造项目:将区域内运行时间超15年、负载率超80%、线损率超 7%的10kV线路更换大截面导线,主干由原10kV线路LGJ-50、LGJ-70截面导线更换为 JKLGYJ-10-240绝缘导线,分支由原LGJ-35、LGJ-50截面导线更换为JKLGYJ-10-150导线,总 长132.28km,以降低线路损耗,达到节能效果。
[0113] 4)0.4kV线路节能改造项目:计划将区域内负载率超80 %、线损率超10%的0.4kV 线路更换为大截面导线,主干由原0.41^1^1-35导线更换为111^】-0.4-120绝缘导线,分支 由原LGJ-25更换为JKLGYJ-0 · 4-95绝缘导线,总长57 · 275km。
[0114] (2)年节电量计算结果
[0115] 选取该地区配电网基础数据,按公式(1)~(3)对各分区理论年节能潜力数据进行 测算,其结果如表1所示。
[0116] 表1年节电量计算结果
[0117]
Figure CN105678641AD00111
[0118]
Figure CN105678641AD00121
[0119]根据计算结果得出,本项目可以减少变电站主变、10kV配电线路和配电变压器、 0.4kV配电线路的电能损耗,预计年节电量1986.09万kWh,折合标准煤6.554万吨,减排二氧 化碳17.70万吨;由设备市场询价和配电网概算规定得知,预计总投资为5016万元。
[0120] (3)系统运行效果对比
[0121]选取其中典型工程子项目某日进行运行效果对比,图2为本发明实施例提供了一 种功率因数提升对比效果图,由图2可知,设备投入运行后,平均功率因数从0.82提升到 0.95,最大提升至0.98。
[0122]另,设备投入运行后,低压线路平均提升20.6V,最大提升28.3V;电压不平衡平均 降低10.32%,最大降低16.58%。
[0123] (4)效益计算分析
[0124] 本次主要在用户侧进行节能改造,节约电能以解决各区域的"卡脖子"问题为主, 本发明中选择平均销售电价作为计算电价(10kV电价为0.693元/kWh,0.4kV电价为0.512 元/kWh)。综合前面的分析得出预设年限为7年为最优,其计算结果如表2所示。
[0125] 表2效益计算结果
[0126]
Figure CN105678641AD00122
[0127] 同时得出,本项目实施后收益率8.07 %。
[0128] 本发明技术方案带来的有益效果:
[0129] 为落实国家节能减排政策,针对该地区配电网运行实际情况,认真排查系统用电 情况,组织测试部分设备节能效果,并根据测试结果对配电网节能改造项目进行了论证。
[0130] (1)运用S13配电变压器取代S9硅钢片铁心配电变压器投网运行可取得较好的节 能效果,特别适用于电能不足和负荷波动大以及难以进行日常维护的地区。并且由于采用 全密封结构,绝缘油和绝缘介质不受大气污染,因而可在潮湿的环境中运行,是城市和农村 广大配电网络中理想的配电设备。
[0131] (2)对线路进行无功补偿,可有效提高功率因数、提高电压合格率和供电可靠率、 降低三相不平衡率和线损率,在提高电网效益的同时,可进一步提升电网企业优质服务水 平,增加客户满意度。
[0132] (3)线路损耗是电流通过有电阻的导线造成的有功功率损耗,它与线路中电流的 平方、单位长度电阻及线路长度成正比关系,所以在线路负荷状况及线路长度不变的情况 下,采用单位长度电阻更低的导线可有效降低线路损耗。
[0133] 基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种配电网节能改造数据处理装 置,如下面的实施例所述。由于配电网节能改造数据处理装置解决问题的原理与配电网节 能改造数据处理方法相似,因此配电网节能改造数据处理装置的实施可以参见配电网节能 改造数据处理方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语"单元"或者"模块"可以 实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实 现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0134] 图3是本发明实施例的配电网节能改造数据处理装置的一种结构框图,如图3所 示,包括:
[0135] 第一参数确定模块301,用于确定配电网节能改造前的配电变压器和线路的能耗 参数及价格数据;
[0136] 第二参数确定模块302,用于确定配电网节能改造后的配电变压器和线路的能耗 参数及价格数据、新增无功补偿装置的无功补偿参数和价格数据,其中,所述无功补偿装置 安装在10kV线路上;
[0137] 第一节电量确定模块303,用于根据配电网节能改造前的配电变压器的能耗参数 和配电网节能改造后的配电变压器的能耗参数,确定更换配电变压器后的年节约电量;
[0138] 第二节电量确定模块304,用于根据配电网节能改造前的线路的能耗参数和配电 网节能改造后的线路的能耗参数,确定更换线路后的年节约电量;
[0139] 第三节电量确定模块305,用于根据配电网节能改造后的新增无功补偿装置的无 功补偿参数,确定无功补偿装置年节约电量;
[0140] 总的节电量确定模块306,用于将更换配电变压器后的年节约电量、更换线路后的 年节约电量和无功补偿装置年节约电量加和,获得总的节电量;
[0141]总的节电收益确定模块307,用于根据总的节电量、电价和预设年限,确定总的节 电收益;
[0142]成本数据确定模块308,用于将节能改造后的配电变压器的价格数据与节能改造 前配电变压器的价格数据的差值、节能改造后的线路的价格数据与节能改造前线路的价格 数据的差值、新增无功补偿装置的价格数据相加,获得节能改造成本数据;
[0143] 评价模块309,用于对节能改造成本数据和总的节电收益进行经济性评价,输出配 电网节能改造可行度数据。
[0144] 具体实施时,所述第一节电量确定模块303具体用于:
[0145] 按照如下公式确定更换配电变压器后的年节约电量:
[0146]
Figure CN105678641AD00141
[0147] 其中,Δ ( ΔΕ)为更换配电变压器后的年节电量,kW · h; ΔΕ'为节能改造后的配电 变压器的电能损耗,kW · h;Po为节能改造前的配电变压器的空载损耗功率,kW;Pk为节能改 造前的配电变压器的负载损耗功率,kWJ%为节能改造后的配电变压器的空载损耗功率, 为节能改造后的配电变压器的负载损耗功率,kW;SN为节能改造前的配电变压器的额 定视在功率,kVA;SN为节能改造后的配电变压器的额定视在功率,kVA;T为年有效利用小时 数,h。
[0148] 在一个实施例中,所述第二节电量确定模块304具体用于:
[0149] 按照如下公式确定更换线路后的年节约电量:
[0150]
Figure CN105678641AD00142
[0151] 其中,Δ (AEl)为改造后线路节电量,kW· h; ΔΕ\为改造后的线路输送损耗电量, kW · h;R为改造前导线电阻,Ω 为改造后导线电阻,Ω。
[0152]在一个实施例中,所述第三节电量确定模块304具体用于:
[0153] 按照如下公式确定无功补偿装置年节约电量:
[0154] Δ ( Δ Ew) = (QcC-Qctan5)Tmax;
[0155] 其中,Δ ( AEw)为10kV线路无功补偿节电量,kW · h;Qc为无功补偿装置补偿容量, kVar;C为无功经济当量,kW/kVar;tan5为无功补偿装置损耗率,δ为电容器的介质损耗角; 为最大负荷损耗小时数,h。
[0156] 具体实施时,本发明装置还包括:
[0157] 节约标煤量确定模块,用于根据总的节电量和电力折标煤系数,确定节约标煤量;
[0158] 减排二氧化碳量确定模块,用于根据节约标煤数量和标煤二氧化碳排放因子,确 定减排二氧化碳量。
[0159] 具体实施时,所述节约标煤量确定模块具体用于:
[0160]按如下公式确定节约标煤量:
[0161] ΔΒρ= Δ ( ΔΕ)总X3.3/10000;
[0162] 其中,ΔΒρ为节约标煤量,万吨;Δ ( ΔΕ)总=Δ ( ΔΕ)+Δ ( ΔΕ«〇+Δ ( AEl),Δ ( Δ E)总为总的节电量,kW · h;3.3/10000为电力折标煤系数;
[0163] 所述减排二氧化碳量确定模块具体用于:
[0164] 按如下公式确定减排二氧化碳量:
[0165] Δ〇ρ= ΔΒρΧ2.7;
[0166] 其中,Δ CP为减排二氧化碳量,万吨;2.7为标煤C02排放因子。
[0167] 综上所述,本发明通过对配电网的综合分析,对系统中的关键环节:变电站、线路、 台区以及〇.4kV配电系统的电能补偿设备的运行参数进行调制,可以全面改善配电网供电 质量,降低配电网的损耗,有效解决低电压、低功率因数等问题,提高整体能效水平。
[0168] 本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序 产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机 可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产 品的形式。
[0169] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程 图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流 程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序 指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产 生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实 现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0170] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特 定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指 令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或 多个方框中指定的功能。
[0171] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计 算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或 其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一 个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0172] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技 术人员来说,本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的 任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1. 一种配电网节能改造数据处理方法,其特征在于,所述的方法包括: 确定配电网节能改造前的配电变压器和线路的能耗参数及价格数据; 确定配电网节能改造后的配电变压器和线路的能耗参数及价格数据、新增无功补偿装 置的无功补偿参数和价格数据,其中,所述无功补偿装置安装在10kv线路上; 根据配电网节能改造前的配电变压器的能耗参数和配电网节能改造后的配电变压器 的能耗参数,确定更换配电变压器后的年节约电量; 根据配电网节能改造前的线路的能耗参数和配电网节能改造后的线路的能耗参数,确 定更换线路后的年节约电量; 根据配电网节能改造后的新增无功补偿装置的无功补偿参数,确定无功补偿装置年节 约电量; 将更换配电变压器后的年节约电量、更换线路后的年节约电量和无功补偿装置年节约 电量加和,获得总的节电量; 根据总的节电量、电价和预设年限,确定总的节电收益; 将节能改造后的配电变压器的价格数据与节能改造前配电变压器的价格数据的差值、 节能改造后的线路的价格数据与节能改造前线路的价格数据的差值、新增无功补偿装置的 价格数据相加,获得节能改造成本数据; 对节能改造成本数据和总的节电收益进行经济性评价,输出配电网节能改造可行度数 据。
2. 如权利要求1所述的配电网节能改造数据处理方法,其特征在于,所述按照如下公式 确定更换配电变压器后的年节约电量:
Figure CN105678641AC00021
其中,A ( Δ E)为更换配电变压器后的年节电量,kW · h; Δ E'为节能改造后的配电变压 器的电能损耗,kW · h;P〇为节能改造前的配电变压器的空载损耗功率,kW;Pk为节能改造前 的配电变压器的负载损耗功率,kWJ%为节能改造后的配电变压器的空载损耗功率,kWJ'k 为节能改造后的配电变压器的负载损耗功率,kW;S N为节能改造前的配电变压器的额定视 在功率,kVA;SN为节能改造后的配电变压器的额定视在功率,kVA;T为年有效利用小时数, h〇
3. 如权利要求2所述的配电网节能改造数据处理方法,其特征在于,所述按照如下公式 确定更换线路后的年节约电量:
Figure CN105678641AC00022
其中,Δ ( AEl)为改造后线路节电量,kW · h; ΔΕ\为改造后的线路输送损耗电量,kW · h;R为改造前导线电阻,Ω 为改造后导线电阻,Ω。
4. 如权利要求3所述的配电网节能改造数据处理方法,其特征在于,所述按照如下公式 确定无功补偿装置年节约电量: A ( Δ Ew) = (QcC-Qc tan5)Tmax; 其中,Δ ( AEw)为lOkV线路无功补偿节电量,kW · h;Qc为无功补偿装置补偿容量,kVar; C为无功经济当量,kW/kVar; tans为无功补偿装置损耗率,δ为电容器的介质损耗角;τΜΧ为 最大负荷损耗小时数,h。
5. 如权利要求4所述的配电网节能改造数据处理方法,其特征在于,还包括: 根据总的节电量和电力折标煤系数,确定节约标煤量; 根据节约标煤数量和标煤二氧化碳排放因子,确定减排二氧化碳量。
6. 如权利要求5所述的配电网节能改造数据处理方法,其特征在于,按如下公式确定节 约标煤量: ΔΒρ= Δ ( ΔΕ)总X3.3/10000; 其中,ΔΒρ为节约标煤量,万吨;Δ ( ΔΕ)总=Δ ( ΔΕ)+Δ ( ΔΕν)+Δ ( AEl),Δ ( ΔΕ)总为 总的节电量,kW · h;3.3/10000为电力折标煤系数; 按如下公式确定减排二氧化碳量: Δ〇ρ= ΔΒρΧ2.7; 其中,△ Cp为减排二氧化碳量,万吨;2.7为标煤C〇2排放因子。
7. -种配电网节能改造数据处理装置,其特征在于,包括: 第一参数确定模块,用于确定配电网节能改造前的配电变压器和线路的能耗参数及价 格数据; 第二参数确定模块,用于确定配电网节能改造后的配电变压器和线路的能耗参数及价 格数据、新增无功补偿装置的无功补偿参数和价格数据,其中,所述无功补偿装置安装在 10kV线路上; 第一节电量确定模块,用于根据配电网节能改造前的配电变压器的能耗参数和配电网 节能改造后的配电变压器的能耗参数,确定更换配电变压器后的年节约电量; 第二节电量确定模块,用于根据配电网节能改造前的线路的能耗参数和配电网节能改 造后的线路的能耗参数,确定更换线路后的年节约电量; 第三节电量确定模块,用于根据配电网节能改造后的新增无功补偿装置的无功补偿参 数,确定无功补偿装置年节约电量; 总的节电量确定模块,用于将更换配电变压器后的年节约电量、更换线路后的年节约 电量和无功补偿装置年节约电量加和,获得总的节电量; 总的节电收益确定模块,用于根据总的节电量、电价和预设年限,确定总的节电收益; 成本数据确定模块,用于将节能改造后的配电变压器的价格数据与节能改造前配电变 压器的价格数据的差值、节能改造后的线路的价格数据与节能改造前线路的价格数据的差 值、新增无功补偿装置的价格数据相加,获得节能改造成本数据; 评价模块,用于对节能改造成本数据和总的节电收益进行经济性评价,输出配电网节 能改造可行度数据。
8. 如权利要求7所述的配电网节能改造数据处理装置,其特征在于,所述第一节电量确 定模块具体用于: 按照如下公式确定更换配电变压器后的年节约电量:
Figure CN105678641AC00031
其中,A ( Δ E)为更换配电变压器后的年节电量,kW · h; Δ E'为节能改造后的配电变压 器的电能损耗,kW · h;P〇为节能改造前的配电变压器的空载损耗功率,kW;Pk为节能改造前 的配电变压器的负载损耗功率,kWJ%为节能改造后的配电变压器的空载损耗功率,kWJ'k 为节能改造后的配电变压器的负载损耗功率,kW;S N为节能改造前的配电变压器的额定视 在功率,kVA;SN为节能改造后的配电变压器的额定视在功率,kVA;T为年有效利用小时数, h〇
9. 如权利要求8所述的配电网节能改造数据处理装置,其特征在于,所述第二节电量确 定模块具体用于: 按照如下公式确定更换线路后的年节约电量:
Figure CN105678641AC00041
其中,Δ ( AEl)为改造后线路节电量,kW · h; ΔΕ\为改造后的线路输送损耗电量,kW · h;R为改造前导线电阻,Ω 为改造后导线电阻,Ω。
10. 如权利要求9所述的配电网节能改造数据处理装置,其特征在于,所述第三节电量 确定模块具体用于: 按照如下公式确定无功补偿装置年节约电量: A ( Δ Ew) = (QcC-Qc tan5)Tmax; 其中,Δ ( AEw)为lOkV线路无功补偿节电量,kW · h;Qc为无功补偿装置补偿容量,kVar; C为无功经济当量,kW/kVar; tanS为无功补偿装置损耗率,δ为电容器的介质损耗角;τΜΧ为 最大负荷损耗小时数,h。
11. 如权利要求10所述的配电网节能改造数据处理装置,其特征在于,还包括: 节约标煤量确定模块,用于根据总的节电量和电力折标煤系数,确定节约标煤量; 减排二氧化碳量确定模块,用于根据节约标煤数量和标煤二氧化碳排放因子,确定减 排二氧化碳量。
12. 如权利要求11所述的配电网节能改造数据处理装置,其特征在于,所述节约标煤量 确定模块具体用于: 按如下公式确定节约标煤量: ΔΒρ= Δ ( ΔΕ)总X3.3/10000; 其中,ΔΒρ为节约标煤量,万吨;Δ ( ΔΕ)总=Δ ( ΔΕ)+Δ ( ΔΕν)+Δ ( AEl),Δ ( ΔΕ)总为 总的节电量,kW · h;3.3/10000为电力折标煤系数; 所述减排二氧化碳量确定模块具体用于: 按如下公式确定减排二氧化碳量: Δ〇ρ= ΔΒρΧ2.7; 其中,△ Cp为减排二氧化碳量,万吨;2.7为标煤C〇2排放因子。
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