CN109494735B - 一种低压配电网线损计算模型及方法 - Google Patents

一种低压配电网线损计算模型及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109494735B
CN109494735B CN201811588704.XA CN201811588704A CN109494735B CN 109494735 B CN109494735 B CN 109494735B CN 201811588704 A CN201811588704 A CN 201811588704A CN 109494735 B CN109494735 B CN 109494735B
Authority
CN
China
Prior art keywords
line
phase
low
voltage line
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811588704.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109494735A (zh
Inventor
孟珺遐
蒋利民
王毅
代双寅
白士贤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
XI'AN ACTIONPOWER ELECTRIC CO LTD
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Electric Power Research Institute of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Original Assignee
XI'AN ACTIONPOWER ELECTRIC CO LTD
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Electric Power Research Institute of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by XI'AN ACTIONPOWER ELECTRIC CO LTD, State Grid Corp of China SGCC, China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI, Electric Power Research Institute of State Grid Henan Electric Power Co Ltd filed Critical XI'AN ACTIONPOWER ELECTRIC CO LTD
Priority to CN201811588704.XA priority Critical patent/CN109494735B/zh
Publication of CN109494735A publication Critical patent/CN109494735A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109494735B publication Critical patent/CN109494735B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开了一种低压配电网线损计算模型及方法,用于对低压配电网中的普通低压线路以及含新能源低压线路在计量间隔时间内的线损进行计算,所述的计算模型包括低压线路电力数据获得模块、低压线路等效阻抗获得模块、低压线路扰动量等效电流获得模块以及线损计算模块;本发明提供的低压配电网线索计算模型及方法采用从后级分支线路往前迭代的方式得到低压线路相线、中线的基波阻抗以及谐波阻抗,具有精度高,建模方法简单;并且考虑了三相不平衡、谐波、电压波动、新能源接入等多种扰动对损耗的影响因素,具有模型适用性高,即可研究单个电能扰动的影响,也可研究多种电能质量的复合扰动影响。

Description

一种低压配电网线损计算模型及方法
技术领域
本发明涉及线损计算模型及方法,具体涉及一种低压配电网线损计算模型及方法。
背景技术
如何控制配电网的线损率是提高电力企业经济效益的有效措施,配电网线损计算方法的有效性能够为线损考核提供理论依据、为线损管理提供解决方法。低压配电网的理论线损计算主要包括配电变压器损耗和0.4kV低压配电线路线损。低压配电线路损耗从变压器低压出口到用户线路及其线路上计量仪表电能消耗。35kV及以上的高压电网,由于结构较为清晰,参数一般比较齐全,自动化程度较高,负荷数据可以实时测量,其理论线损多采用潮流计算的方法,有条件的电力企业已实现计算机在线计算。
配电网理论线损计算主要依据配电网结构参数和运行数据运算获得,低压配电网网络结构复杂,负荷类型多样且具有时变性的特点。而且随着非线性负荷的增长,电能质量问题越发凸显,电能质量扰动造成的线损,缺乏理论计算模型和方法。低压配电网系统线损等效数学模型的有效性和精确性将极大提升理论线损计算精度,进而提升电力企业的经济效益,因此具有非常重要的意义。
传统线损获取基于统计法,通过电力抄表数据获取,这种方法过于依赖现有计量仪表,且现有计量仪表缺乏电能质量扰动对线损影响因素考虑,该方法过于粗放,无法有效引导电力企业进行线损管理,该方法对线损计算灵活性不够,无法精确评估配网线损影响因子的量化程度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低压配电网线损计算模型及方法,用以解决现有技术中的线损计算的灵活性不够,无法精确评估配网线损影响因子的量化程度等问题。
为了实现上述任务,本发明采用以下技术方案:
一种低压配电网线损计算模型,用于对低压配电网中的普通低压线路在计量间隔时间内的线损进行计算,所述的计算模型包括普通低压线路电力数据获得模块、普通低压线路等效阻抗获得模块、普通低压线路扰动量等效电流获得模块以及普通低压线路线损计算模块;
所述的普通低压线路电力数据获得模块用于获得普通低压线路中每条支路在计量间隔时间内的电力数据,所述的电力数据包括每条支路的相线电流、相线电压、相线有功电量总和、相线无功电量总和、相线基波有功电量、相线基波电压、相线的相角以及相线线路阻抗;还包括支路有功电量总和、支路无功电量总和、中线总附加损耗以及中线总电流平均值;
所述的普通低压线路等效阻抗获得模块用于根据普通低压线路中每条支路在计量间隔时间内的电力数据,获得普通低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗;
所述的普通低压线路电力扰动量等效电流获得模块用于根据普通低压线路中每条支路在计量间隔时间内的电力数据,获得普通低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流;
所述的普通低压线路线损计算模块用于根据普通低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗以及普通低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,利用电能计算公式获得普通低压线路在计量间隔时间内的线损。
一种低压配电网线损计算模型,用于对低压配电网中的含新能源低压线路在计量间隔时间内的线损进行计算,所述的计算模型包括含新能源低压线路电力数据获得模块、含新能源低压线路等效阻抗获得模块、含新能源低压线路扰动量等效电流获得模块以及含新能源低压线路线损计算模块;
所述的含新能源低压线路电力数据获得模块用于获得含新能源低压线路中每条支路在计量间隔时间内的电力数据,所述的电力数据包括每条支路在计量间隔时间内的相线电流、相线电压、相线有功电量总和、相线无功电量总和、相线基波有功电量、相线基波电压、相线的相角以及相线线路阻抗;还包括在计量间隔时间内支路有功电量总和、支路无功电量总和、中线总附加损耗以及中线总电流平均值;
所述的含新能源低压线路等效阻抗获得模块用于根据含新能源低压线路中每条支路在计量间隔时间内的电力数据,获得含新能源低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗;
含新能源低压线路电力扰动量等效电流获得模块用于根据含新能源低压线路中每条支路在计量间隔时间内的电力数据,获得含新能源低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流;
含新能源低压线路线损计算模块用于根据含新能源低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗以及含新能源低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,利用电能计算公式获得含新能源低压线路在计量间隔时间内的线损;
一种低压配电网线损计算方法,用于对低压配电网中的普通低压线路在计量间隔时间内的线损进行计算,所述的计算方法按照以下步骤执行:
步骤1、获得普通低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗,所述的低压线路的等效阻抗包括低压线路中每条相线的基波等效阻抗、低压线路中每条相线的谐波等效阻抗、低压线路中线零序基波等效阻抗以及低压线路中线谐波等效阻抗;
步骤2、获得低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,所述的低压线路电力扰动量的等效电流包括低压线路中每条相线的电力扰动量等效基波电流平均值、每条相线的电力扰动量等效谐波电流有效值、低压线路中的中线电力扰动量等效基波电流有效值、低压线路中的中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值以及低压线路中的含新能源相线的电力扰动量的等效基波电流有效值;
步骤3、根据普通低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗以及普通低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,利用电能计算公式获得普通低压线路在计量间隔时间内的线损。
一种低压配电网线损计算方法,用于对低压配电网中的含新能源低压线路在计量间隔时间内的线损进行计算,所述的计算方法按照以下步骤执行:
步骤一、获得含新能源低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗,所述的含新能源低压线路等效阻抗包括含新能源低压线路相线基波等效阻抗、含新能源低压线路相线谐波等效阻抗、含新能源低压线路中线基波等效阻抗以及含新能源低压线路中线谐波等效阻抗;
步骤二、获得含新能源低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,所述含新能源低压线路电力扰动量的等效电流包括含新能源低压线路相线的电力扰动量等效基波电流平均值、含新能源低压线路相线的电力扰动量等效谐波电流有效值、含新能源低压线路中线电力扰动量等效基波电流有效值以及含新能源低压线路中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值;
步骤3、根据含新能源低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗以及含新能源低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,利用电能计算公式获得含新能源低压线路在计量间隔时间内的线损。
本发明与现有技术相比具有以下技术效果:
1、本发明提供的低压配电网线索计算模型及方法考虑到目前现有的低压线路的种类,根据低压线路的种类分别提供了针对于普通低压线路的线损计算模型和方法以及针对于含新能源低压线路的线损计算模型和方法;
2、本发明提供的低压配电网线索计算模型及方法中,将低压线路中的电力扰动量等效为电流源形式,并针对于普通低压线路以及含新能源低压线路分别提供了两种电力扰动量等效电流的获得方法;
3、本发明提供的低压配电网线索计算模型及方法采用从后级分支线路往前迭代的方式得到低压线路相线、中线的基波阻抗以及谐波阻抗,具有精度高,建模方法简单;
4、本发明提供的低压配电网线索计算模型中电力扰动量等效电流获得模块考虑了三相不平衡、谐波、电压波动、新能源接入等多种扰动对损耗的影响因素,具有模型适用性高,即可研究单个电能扰动的影响,也可研究多种电能质量的复合扰动影响;
5、本发明提供的低压配电网线索计算模型中,建立了各相独立解耦的阻抗模型:A相线、B相线、C相线以及中线N,既适用于单相系统的阻抗计算也适用于三相系统的阻抗计算;
6、本发明提供的低压配电网线索计算模型建立了不同扰动的数学模型,扰动模型跟阻抗模型结合,可以得到不同扰动的损耗影响量化结果。
附图说明
图1为本发明提供的低压配电网线损计算模型结构示意图;
图2为本发明的一个实施例中提供的低压配电网结构示意图。
具体实施方式
低压配电网包括配电变电所(通常是将电网的输电电压降为配电电压)、高压配电线路(即1千伏以上电压)、配电变压器、低压线路(1千伏以下电压)以及相应的控制保护设备组成,其中低压配电网的线损一般是低压线路的线损,因此低压配电网线损的计算主要是对低压线路的线损的计算。低压线路包括普通低压线路以及含新能源低压线路。
普通低压线路是指低压线路中的电流是由普通发电设施提供的,普通发电设施是指例如煤炭、石油、天然气等化石原料的热能进行发电的设施。
含新能源低压线路是指低压线路中的电流是由新能源发电设施提供的,新能源发电设施包括风能、水能以及太阳能等,当新能源发电设备接入到电网之后,很大程度上会引起低压线路的不正常波动,影响电能的质量,主要体现在对含新能源低压线路中相线基波的影响。
在计算低压线路的线损时,一般是指计算在计量间隔时间t内低压线路的线损总和,计量间隔时间可以是1h、24h、一个月等时间单位,当计量间隔时间是1小时时,计算1小时内低压线路的线损总和,一般以24h为计量间隔时间,即计算24小时内低压线路的线损总和。
以下是发明人给出的具体实施例,用于对本发明的技术方案进一步地解释。
实施例一
在本实施例中公开了一种低压配电网线损计算模型,用于对低压配电网中的普通低压线路在计量间隔时间内的线损进行计算。
在本实施例中公开的低压配电网线损计算模型,针对低压配网典型网架结构特点以及负荷的分类,从负荷用电角度,主要为单相用电负荷和三相用电负荷,基于现有的计量现状,在关键节点增加监测表计,从后级分支线路迭代,得到线路等效基波阻抗,构建低压线路阻抗模型。基于计量数据,构建低压扰动模型,分离得出各相电能质量扰动量和扰动类型;将低压扰动模型结合线路阻抗模型,由线损计算模块计算获得线路损耗。
计算模型包括普通低压线路电力数据获得模块、普通低压线路等效阻抗获得模块、普通低压线路扰动量等效电流获得模块以及普通低压线路线损计算模块;
如图1所示的低压配电网线损计算模型中,10kv的电压经过变压器降压后,降为380v的电压输入低压配电网中,低压线路电力数据获得模块用于获得低压线路中所有能够利用仪器仪表获得的电力数据以及已知的电力数据,线路电力数据获得模块具体分布在低压电路首端、末端以及所有支路上的三相智能表计,各终端支路的负荷端装有单相或三相电能表,智能电表电能数据均为时间累积值,无法估算三相不平衡程度。因此,将计量间隔时间设置为24小时,即通过选取代表日24小时整点数据,支路线路电能质量监测设备监测数据,得到低压线路中每条支路的电力数据,电力数据包括每条支路的相线电流、相线电压、相线有功电量总和、相线无功电量总和、相线基波有功电量、相线基波电压、相线的相角以及相线线路阻抗;还包括支路有功电量总和、支路无功电量总和、中线总附加损耗以及中线总电流平均值。
在本实施例中,将低压配电网的所有普通低压线路等效成一个阻抗模块,也就是说,默认为所有普通低压线路的输出是一个阻抗,并且在本实施例中,提供普通低压线路扰动量模拟模块,即普通低压线路扰动量等效电流获得模块,该普通低压线路扰动量等效电流获得模块将扰动普通低压线路质量的因素等效为电流源,即将普通低压线路扰动量等效为电流,利用该等效电流与等效阻抗计算低压配电网的普通低压线路的线损。
在本实施例中,变压器的等级不限于10kV/0.38kV变压器,10kV/0.38kV变压器及其低压系统或者10kV/0.4kV变压器及其低压系统或者0.22kV的单相低压系统均适用。
普通低压线路等效阻抗获得模块与普通低压线路线损计算模块连接,用于根据普通低压线路中每条支路在计量间隔时间内的电力数据,获得普通低压线路的等效阻抗;
在本实施例中,低压线路的等效阻抗包括获得低压线路中每条相线的基波等效阻抗、低压线路中每条相线的谐波等效阻抗、低压线路中线零序基波等效阻抗以及低压线路中线谐波等效阻抗。
普通低压线路相线基波等效阻抗采用式I获得:
Figure GDA0002412304820000051
其中,RA1、RB1以及RC1分别为普通低压线路的A相、B相以及C相的基波等效阻抗,单位为Ω,I为普通低压线路中支路的总数,I为大于1的整数,HPiA、HPiB和HPiC为普通低压线路中支路i的A相、B相和C相有功电量总和,单位为kWh;HQiA、HQiB和HQiC为普通低压线路中支路i的A相、B相和C相无功电量总和,单位为kvarh;i∈I;t为计量间隔时间,单位为h;UavgiA、UavgiB和UavgiC为普通低压线路中支路i的A相、B相和C相在计量间隔时间t内运行电压的平均值,单位为kV;R为普通低压线路中支路i的相线线路阻抗,单位为Ω;H为普通低压线路所有相线有功电量总和,单位为kWh;H为普通低压线路所有相线无功电量总和,单位为kvarh;UavgΦ为普通低压线路相线电压平均值,单位为kV,其中P表示有功电量,Q表示无功电量,avg表示平均值,Φ表示相线,H表示总和;
普通低压线路每条相线谐波等效阻抗采用式II获得:
Figure GDA0002412304820000061
其中,RAk、RBk以及RCk分别为普通低压线路A相、B相以及C相的k次谐波等效阻抗,单位为Ω,k为谐波次数,k=1,2,…,K,K为大于1的正整数;
普通低压线路中线零序基波等效阻抗RLeqN采用式III获得:
Figure GDA0002412304820000062
其中,HND为普通低压线路中线总附加损耗,单位为kW;IavgN为普通低压线路中线电流平均值,单位为A,N表示中线,D表示附加损耗;
所述的普通低压线路中线谐波等效阻抗采用式IV获得:
Figure GDA0002412304820000063
其中,RNl为普通低压线路中线l次谐波等效阻抗,单位为Ω,l=3,6,…,L,L为3的正整数倍数。
在本实施例中,H、H、UavgΦ为普通低压线路电力数据获得模块中的三相电表直接测量所得,HPiA、HPiB和HPiC由普通低压线路电力数据获得模块中的三相电表直接测量所得,HQiA、HQiB和HQiC图1中的普通低压线路电力数据获得模块中的三相电表直接测量所得,UavgiA、UavgiB和UavgiC由普通低压线路电力数据获得模块中的三相电表直接测量所得,AND和IavgN由普通低压线路电力数据获得模块中的三相电表直接测量获得,R为普通低压线路已知的线缆参数。
在本实施例中,谐波等效阻抗的计算适用于任意次谐波等效阻抗的计算,一般是21次以内典型谐波,其中中线谐波一般是3倍次谐波。
在本实施例中,将三相不平衡、电压偏差、谐波因素考虑进线损的计算中,简化了计算的流程,提高了电能质量附加线损计算的速度。
普通低压线路电力扰动量等效电流获得模块与普通低压线路线损计算模块连接,用于根据普通低压线路中每条支路的电力数据,获得普通低压线路电力扰动量的等效电流;
在本实施例中,低压线路电力扰动量等效电流获得模块适用于模拟三相电能质量扰动或者单相电能质量扰动的等效电流的获得。
在本实施例中,低压线路电力扰动量的等效电流包括低压线路中每条相线的电力扰动量等效基波电流平均值、等效谐波电流有效值、中线电力扰动量的等效基波电流有效值、等效零序谐波电流有效值。
采用式V获得普通低压线路中相线的电力扰动量等效基波电流平均值:
Figure GDA0002412304820000071
其中,iA1、iB1和iC1分别为普通低压线路中A相、B相和C相的电力扰动量等效基波电流平均值,单位为A,SA1、SB1和SC1分别为在计量间隔时间t内普通低压线路中A相、B相和C相的基波视在功率,单位为kvarh,UA1、UB1和UC1分别为在计量间隔时间t内普通低压线路中A相、B相和C相的基波电压平均值,单位为kV;
采用式VI获得普通低压线路中相线的电力扰动量等效谐波电流有效值:
Figure GDA0002412304820000072
其中,iAk、iBk以及iCk为分别普通低压线路中A相、B相以及C相的k次等效谐波电流有效值,单位为A;ηAk、ηBk以及ηCk分别为普通低压线路中A相、B相以及C相的k次谐波电流畸变率;
采用式VII获得普通低压线路中线电力扰动量等效基波电流有效值iN1
Figure GDA0002412304820000081
其中,
Figure GDA0002412304820000082
Figure GDA0002412304820000083
分别表示普通低压线路中A相、B相和C相的相角;
采用式VIII获得普通低压线路中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值:
iNl=3×iAk|k=l 式VIII
其中,iNl为普通低压线路中线电力扰动量等效零序l次谐波电流有效值,单位为A。
在本实施例中,SA1、SB1和SC1由普通低压线路电力数据获得模块的三相电表直接测量获得,UA1、UB1和UC1由普通低压线路电力数据获得模块的三相电表直接测量获得;
Figure GDA0002412304820000084
Figure GDA0002412304820000085
为已知的线缆参数。
在本实施例中,计算普通低压线路中的中线电力扰动量等效零序l次谐波电流有效值iNl时,当l=3时,即低压线路中的中线电力扰动量等效零序3次谐波电流有效值iN1=3×iA3,其中iA3由式VI获得,iA3=iA1×ηA3
在本实施例中,首先获取低压线路首端整点时刻各相各次有功谐波电能、各次谐波电压、各相有功基波电能、基波电压;根据以上数据,获得各次谐波电流平均值、各相基波电流平均值;再将运算得到的各次谐波电流平均值以及各相基波电流平均值,将其构建成三相独立的电流源(各次谐波电流源幅值为各次谐波电流平均值、基波电流幅值为基波电流平均值(用以构建三相不平衡扰动模型))。
普通低压线路线损计算模块分别与普通低压线路等效阻抗获得模块以及普通低压线路电力扰动量数据获得模块连接,用于根据普通低压线路的等效阻抗以及普通低压线路电力扰动量的等效电流,利用电能计算公式获得普通低压线路的线损;
在本实施例中,低压线路的线损包括低压线路中每条相线的谐波、基波以及系统线损;还包括低压线路中的中线的谐波、基波以及系统线损。
普通低压线路的每条相线的谐波线损采用式X获得:
Figure GDA0002412304820000086
其中,
Figure GDA0002412304820000087
以及
Figure GDA0002412304820000088
分别为普通低压线路的A相、B相以及C相的谐波线损,单位为kWh;
普通低压线路的每条相线的基波线损采用式XI获得:
Figure GDA0002412304820000091
其中,PA1、PB1以及PC1分别为普通低压线路的A相、B相以及C相的基波线损,单位为kWh;
普通低压线路的每条相线的系统线损采用式XII获得:
Figure GDA0002412304820000092
其中,P∑A、P∑B以及P∑C为普通低压线路的A相、B相以及C相的系统线损,单位为kWh;
采用式XIII获得普通低压线路中的中线的谐波线损PNL,单位为kWh:
Figure GDA0002412304820000093
采用式XIV获得普通低压线路中的中线的基波线损PN1,单位为kWh:
PN1=iN1 2×RN1×t 式XIV
采用式XV获得普通低压线路中的中线的系统线损PN,单位为kWh。
PN=PNL+PN1 式XV
在本实施例中,式X中的等效电流iAk、iBk和iCk由式VI获得,等效阻抗RAk、RBk以及RCk由式II获得;
式XI中的等效电流iA1、iB1或iC1由式V获得,等效电阻RA1、RB1以及RC1由式I获得;
式XIII中的等效电流iNl由式VIII获得,等效电阻RNl由式IV获得;
式XIV中的等效电流iN1由式VII获得,等效电阻RN1由式III获得。
实施例二
本实施例与实施例一不同之处在于,本实施例中的低压线路为含新能源低压线路,在对含新能源低压线路的线损进行计算时,由于新能源发电设备接入电网后,会对低压线路电力扰动量产生影响,主要是相线基波的影响,因此与实施例一中的普通低压线路相比,等效阻抗的获得过程完全相同,区别在于电力扰动量的等效电流获得过程,从而使得线损的计算过程产生区别。
在本发明中,首次提出了含新能源低压线路中电力扰动量对线损的影响,也是首次提出了含新能源低压线路中电力扰动量通过等效电流获得。
在本实施例中公开了一种低压配电网线损计算模型,用于对低压配电网中的含新能源低压线路在计量间隔时间内的线损进行计算,计算模型包括含新能源低压线路电力数据获得模块、含新能源低压线路等效阻抗获得模块、含新能源低压线路扰动量等效电流获得模块以及含新能源低压线路线损计算模块;
如图1所示的低压配电网线损计算模型中,10kv的电压经过变压器降压后,降为380v的电压输入低压配电网中,低压线路电力数据获得模块用于获得低压线路中所有能够利用仪器仪表获得的电力数据以及已知的电力数据,线路电力数据获得模块具体分布在低压电路首端、末端以及所有支路上的三相智能表计,各终端支路的负荷端装有单相或三相电能表,智能电表电能数据均为时间累积值,无法估算三相不平衡程度。因此,将计量间隔时间设置为24h,即通过选取代表日24小时整点数据,支路线路电能质量监测设备监测数据,得到低压线路中每条支路的电力数据,电力数据包括每条支路的相线电流、相线电压、相线有功电量总和、相线无功电量总和、相线基波有功电量、相线基波电压、相线的相角以及相线线路阻抗;还包括支路有功电量总和、支路无功电量总和、中线总附加损耗以及中线总电流平均值。
在本实施例中,变压器的等级不限于10kV/0.38kV变压器,10kV/0.38kV变压器及其低压系统或者10kV/0.4kV变压器及其低压系统或者0.22kV的单相低压系统均适用。
含新能源低压线路电力数据获得模块分别与含新能源低压线路等效阻抗获得模块、含新能源低压线路扰动量等效电流获得模块以及含新能源低压线路线损计算模块连接,用于获得含新能源低压线路中每条支路在计量间隔时间内的电力数据,电力数据包括每条支路在计量间隔时间内的相线电流、相线电压、相线有功电量总和、相线无功电量总和、相线基波有功电量、相线基波电压、相线的相角以及相线线路阻抗;还包括在计量间隔时间内支路有功电量总和、支路无功电量总和、中线总附加损耗以及中线总电流平均值;
含新能源低压线路等效阻抗获得模块与含新能源低压线路线损计算模块连接,用于根据含新能源低压线路中每条支路在计量间隔时间内的电力数据,获得含新能源低压线路的等效阻抗;
可选地,含新能源低压线路等效阻抗包括含新能源低压线路相线基波等效阻抗、含新能源低压线路相线谐波等效阻抗、含新能源低压线路中线基波等效阻抗以及含新能源低压线路中线谐波等效阻抗,在含新能源低压线路等效阻抗获得模块中:
含新能源低压线路相线基波等效阻抗采用式XVI获得:
Figure GDA0002412304820000111
其中,R’A1、R’B1以及R’C1分别为含新能源低压线路的A相、B相以及C相的基波等效阻抗,单位为Ω,I为含新能源低压线路中支路的总数,I为大于1的整数,H’PiA、H’PiB和H’PiC为含新能源低压线路中支路i的A相、B相和C相有功电量总和,单位为kWh;H’QiA、H’QiB和H’QiC为含新能源低压线路中支路i的A相、B相和C相无功电量总和,单位为kvarh;i∈I;t为计量间隔时间,单位为h;U’avgiA、U'avgiB和U'avgiC为含新能源低压线路中支路i的A相、B相和C相在计量间隔时间t内运行电压的平均值,单位为kV;R'为含新能源低压线路中支路i的相线线路阻抗,单位为Ω;H’为含新能源低压线路所有相线有功电量总和,单位为kWh;H’为含新能源低压线路所有相线无功电量总和,单位为kvarh;U’avgΦ为含新能源低压线路相线电压平均值,单位为kV,其中P表示有功电量,Q表示无功电量,avg表示平均值,Φ表示相线,H表示总和;
含新能源低压线路相线谐波等效阻抗采用式XVII获得:
Figure GDA0002412304820000112
其中,R'Ak、R'Bk以及R'Ck分别为含新能源低压线路A相、B相以及C相的k次谐波等效阻抗,单位为Ω,k为相线谐波次数,k=2,3,…,K,K为大于1的正整数;
采用式XVIII获得含新能源低压线路中线基波等效阻抗R'N1,单位为Ω:
Figure GDA0002412304820000121
其中,H'ND为含新能源低压线路中线总附加损耗,单位为kW;I’avgN为含新能源低压线路中线总电流平均值,单位为A;
含新能源低压线路中线谐波等效阻抗采用式XIX获得:
Figure GDA0002412304820000122
其中,R'Nl为含新能源低压线路中线l次谐波等效阻抗,单位为Ω。
在本实施例中,H'、H'、U’avgΦ为含新能源低压线路电力数据获得模块中的三相电表直接测量所得,H’PiA、H’PiB和H’PiC由含新能源低压线路电力数据获得模块中的三相电表直接测量所得,H’QiA、H’QiB和H’QiC图1中的含新能源低压线路电力数据获得模块中的三相电表直接测量所得,U’avgiA、U'avgiB和U'avgiC由含新能源低压线路电力数据获得模块中的三相电表直接测量所得,A'ND和I’avgN由含新能源低压线路电力数据获得模块中的三相电表直接测量获得,R'为含新能源低压线路已知的线缆参数。
在本实施例中,谐波等效阻抗的计算适用于任意次谐波等效阻抗的计算,一般是21次以内典型谐波,其中中线谐波一般是3倍次谐波。
在本实施例中,将三相不平衡、电压偏差、谐波因素考虑进线损的计算中,简化了计算的流程,提高了电能质量附加线损计算的速度。
含新能源低压线路电力扰动量等效电流获得模块与含新能源低压线路线损计算模块连接,用于根据含新能源低压线路中每条支路在计量间隔时间内的电力数据,获得含新能源低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流;
采用式XX获得低压线路中的含新能源相线的电力扰动量的等效基波电流有效值:
Figure GDA0002412304820000123
其中,igA1、igB1和igC1分别为低压线路中含新能源的A相、B相和C相电力扰动量的等效基波电流有效值,单位为A;iavgA、iavgB和iavgC分别为低压线路中含新能源的A相、B相和C相的电流平均值,单位为A,i'A1、i'B1和i'C1分别为含新能源低压线路中A相、B相和C相的电力扰动量等效基波电流平均值,单位为A;
其中,i'A1、i'B1和i'C1采用式XXI获得:
Figure GDA0002412304820000131
其中,S'A1、S'B1和S'C1分别为在计量间隔时间t内含新能源低压线路中A相、B相和C相的基波视在功率,单位为kvarh,t为计量间隔时间,单位为h,U'A1、U'B1和U'C1分别为在计量间隔时间t内含新能源低压线路中A相、B相和C相的基波电压平均值,单位为kV;
在本实施例中,S'A1、S'B1和S'C1由含新能源低压线路电力数据获得模块的三相电表直接测量获得,U'A1、U'B1和U'C1由含新能源低压线路电力数据获得模块的三相电表直接测量获得;
Figure GDA0002412304820000132
Figure GDA0002412304820000133
Figure GDA0002412304820000134
为已知的线缆参数。igA、igB和igC由含新能源低压线路电力数据获得模块的三相电表直接测量获得。
采用式XXII获得含新能源低压线路中相线的电力扰动量等效谐波电流有效值:
Figure GDA0002412304820000135
其中,i'Ak、i'Bk以及i'Ck为分别含新能源低压线路中A相、B相以及C相的电力扰动量k次等效谐波电流有效值,单位为A;η'Ak、η'Bk以及η'Ck分别为含新能源低压线路中A相、B相以及C相的k次谐波电流畸变率;
采用式XXIII获得含新能源低压线路中线电力扰动量等效基波电流有效值i'N1
Figure GDA0002412304820000136
其中,
Figure GDA0002412304820000141
Figure GDA0002412304820000142
分别表示含新能源低压线路中A相、B相和C相的相角;
采用式XXIV获得含新能源低压线路中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值:
i'Nl=3×i'Ak|k=l 式XXIV
其中,i'Nl为含新能源低压线路中线电力扰动量等效零序l次谐波电流有效值,单位为A。
在本实施例中,首先获取低压线路首端整点时刻各相各次有功谐波电能、各次谐波电压、各相有功基波电能、基波电压;根据以上数据,获得各次谐波电流平均值、各相基波电流平均值;再将运算得到的各次谐波电流平均值以及各相基波电流平均值,将其构建成三相独立的电流源(各次谐波电流源幅值为各次谐波电流平均值、基波电流幅值为基波电流平均值(用以构建三相不平衡扰动模型))。
将新能源系统等效为电流源,构建三相电流源/三个单相电流源,新能源电流源电流方向指向电网,跟负载电流方向相反,构建了三相独立电流源,中线零序电流含量和大小确定完成电力扰动量等效模块。
含新能源低压线路线损计算模块分别与含新能源低压线路等效阻抗获得模块以及含新能源低压线路电力扰动量数据获得模块连接,用于根据含新能源低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗以及含新能源低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,利用电能计算公式获得含新能源低压线路在计量间隔时间内的线损;
含新能源低压线路的线损包括含新能源低压线路相线的谐波线损、含新能源低压线路相线的基波线损、含新能源低压线路相线的系统线损、含新能源低压线路中线的谐波线损、含新能源低压线路中线的基波线损、含新能源低压线路中线的系统线损,在含新能源低压线路线损计算模块中:
采用式XXV获得含新能源低压线路相线的谐波线损:
Figure GDA0002412304820000143
其中,P'AK、P'BK以及P'CK分别为含新能源低压线路的A相、B相以及C相的谐波线损,单位为kWh;
采用式XXVI获得含新能源低压线路相线的基波线损:
Figure GDA0002412304820000151
其中,P'A1、P'B1以及P'C1分别为含新能源低压线路的A相、B相以及C相的基波线损,单位为kWh;
采用式XXVII获得含新能源低压线路相线的系统线损:
Figure GDA0002412304820000152
其中,P'A、P'B以及P'C为含新能源低压线路的A相、B相以及C相的系统线损,单位为kWh;
采用式XXVIII获得含新能源低压线路中线的谐波线损P'NL,单位为kWh:
Figure GDA0002412304820000153
采用式XXIX获得含新能源低压线路中线的基波线损P'N1,单位为kWh:
P'N1=i'N1 2×R'N1×t 式XXIX
采用式XXX获得含新能源低压线路中线的系统线损P'∑N,单位为kWh。
P'N=P'NL+P'N1 式XXX
在本实施例中,式XX中的等效电流i'Ak、i'Bk和i'Ck由式XXII获得,等效阻抗R'Ak、R'Bk以及R'Ck由式XVII获得;
式XI中的等效电流igA1、igB1和igC1由式XX获得,等效电阻R'A1、R'B1以及RC'1由式XVI获得;
式XIII中的等效电流i'Nl由式XXIV获得,等效电阻R'Nl由式XIX获得;
式XIV中的等效电流i'N1由式XXIII获得,等效电阻R'N1由式XVIII获得。
一般来说,低压配电网可能会存在既有普通低压线路还有含新能源低压线路,针对该种情况,分别计算普通低压线路的线损以及含新能源低压线路的线损后,相加获得低压配电网的线损。
实施例三
在本实施例中公开了一种低压配电网线损计算方法,用于对普通低压配电网中的普通低压线路在计量间隔时间内的线损进行计算。
计算方法按照以下步骤执行:
步骤1、获得普通低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗,普通低压线路的等效阻抗包括普通低压线路中每条相线的基波等效阻抗、普通低压线路中每条相线的谐波等效阻抗、普通低压线路中线零序基波等效阻抗以及普通低压线路中线谐波等效阻抗;
可选地,步骤1中,获得普通低压线路的等效阻抗时,
步骤1.1、采用式I获得普通低压线路相线基波等效阻抗:
Figure GDA0002412304820000161
步骤1.2、采用式II获得普通低压线路每条相线谐波等效阻抗:
Figure GDA0002412304820000162
步骤1.3、采用式III获得普通低压线路中线零序基波等效阻抗:
Figure GDA0002412304820000163
步骤1.4、采用式IV获得普通低压线路中线谐波等效阻抗。
Figure GDA0002412304820000164
步骤2、获得普通低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,普通低压线路电力扰动量的等效电流包括普通低压线路中每条相线的电力扰动量等效基波电流平均值、每条相线的电力扰动量等效谐波电流有效值、普通低压线路中的中线电力扰动量等效基波电流有效值、普通低压线路中的中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值以及普通低压线路中的含新能源相线的电力扰动量的等效基波电流有效值,具体包括:
步骤2.1、采用式V获得普通低压线路中每条相线的电力扰动量等效基波电流平均值:
Figure GDA0002412304820000171
步骤2.2、采用式VI获得每条相线的电力扰动量等效谐波电流有效值:
Figure GDA0002412304820000172
步骤2.3、采用式VII获得普通低压线路中的中线电力扰动量等效基波电流有效值:
Figure GDA0002412304820000173
步骤2.4、采用式VIII获得普通低压线路中的中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值:
iNl=3×iAk|k=l 式VIII
步骤3、根据普通低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗以及普通低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,利用电能计算公式获得普通低压线路在计量间隔时间内的线损。
步骤3.1、普通低压线路的每条相线的谐波线损采用式X获得:
Figure GDA0002412304820000174
步骤3.2、普通低压线路的每条相线的基波线损采用XI获得:
Figure GDA0002412304820000181
步骤3.3、普通低压线路的每条相线的系统线损采用式XII获得:
Figure GDA0002412304820000182
步骤3.4、采用式XIII获得普通低压线路中的中线的谐波线损PNL,单位为kwh:
Figure GDA0002412304820000183
步骤3.5、采用式XIV获得普通低压线路中的中线的基波线损PN1,单位为kwh:
PN1=iN1 2×RN1×t 式XIV
步骤3.6、采用式XV获得普通低压线路中的中线的系统线损PN,单位为kwh。
PN=PNL+PN1 式XV
实施例四
在本实施例中与实施例三不同的是,本实施例公开了一种低压配电网线损计算方法,用于对低压配电网中的含新能源低压线路在计量间隔时间内的线损进行计算,计算方法按照以下步骤执行:
步骤一、获得含新能源低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗,含新能源低压线路等效阻抗包括含新能源低压线路相线基波等效阻抗、含新能源低压线路相线谐波等效阻抗、含新能源低压线路中线基波等效阻抗以及含新能源低压线路中线谐波等效阻抗,具体包括:
步骤一.一、含新能源低压线路相线基波等效阻抗采用式XVI获得:
Figure GDA0002412304820000191
步骤一.二、含新能源低压线路相线谐波等效阻抗采用式XVII获得:
Figure GDA0002412304820000192
步骤一.三、采用式XVIII获得含新能源低压线路中线基波等效阻抗R’LeqN,单位为Ω:
Figure GDA0002412304820000193
步骤一.四、含新能源低压线路中线谐波等效阻抗采用式XIX获得:
Figure GDA0002412304820000194
步骤二、获得含新能源低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,含新能源低压线路电力扰动量的等效电流包括含新能源低压线路相线的电力扰动量等效基波电流平均值、含新能源低压线路相线的电力扰动量等效谐波电流有效值、含新能源低压线路中线电力扰动量等效基波电流有效值以及含新能源低压线路中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值;
步骤二.一、采用式XX获得低压线路中的含新能源相线的电力扰动量的等效基波电流有效值:
Figure GDA0002412304820000201
其中,i'A1、i'B1和i'C1采用式XXI获得:
Figure GDA0002412304820000202
步骤二.二、采用式XXII获得含新能源低压线路中相线的电力扰动量等效谐波电流有效值:
Figure GDA0002412304820000203
步骤二.三、采用式XXIII获得含新能源低压线路中线电力扰动量等效基波电流有效值i'N1
Figure GDA0002412304820000204
步骤二.四、采用式XXIV获得含新能源低压线路中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值:
i'Nl=3×i'Ak|k=l 式XXIV
步骤三、根据含新能源低压线路的等效阻抗以及含新能源低压线路电力扰动量的等效电流,利用电能计算公式获得含新能源低压线路的线损。
具体包括:
步骤三.一、采用式XXV获得含新能源低压线路相线的谐波线损:
Figure GDA0002412304820000205
步骤三.二、采用式XXVI获得含新能源低压线路相线的基波线损:
Figure GDA0002412304820000211
步骤三.三、采用式XXVII获得含新能源低压线路相线的系统线损:
Figure GDA0002412304820000212
步骤三.四、采用式XXVIII获得含新能源低压线路中线的谐波线损P'NL,单位为kWh:
Figure GDA0002412304820000213
步骤三.五、采用式XXIX获得含新能源低压线路中线的基波线损P'N1,单位为kWh:
P'N1=i'N1 2×R'N1×t 式XXIX
步骤三.六、采用式XXX获得含新能源低压线路中线的系统线损P'N,单位为kWh。
P'N=P'NL+P'N1 式XXX
实施例五
在本实施例中,对如图2所示的低压线网包括普通低压线路和含新能源低压线路,其中第1段为普通低压线路,第2段为含新能源低压线路,第3段为普通低压线路,第4段为普通低压线路,该低压线网为三相四线制式,且中线线径与相线一致,系统统计量时间间隔t=1h;低压线路1至低压线路4总的有功电量总和H=215.6kWh,低压线路1至低压线路4总的无功电量总和H=65.6kvarh,低压线路1至低压线路4中线总附加损耗HND=3235kW,低压线路1至低压线路4中线总电流平均值IavgN=81.05A,相线电压平均值UavgΦ=214.5V。
对于第1段普通低压线路用线路电表I获得的数据有:A相有功电量总和HP1A=13.3kwh,B相有功电量总和HP1B=14.2kwh,C相有功电量总和HP1C=18.4kwh,A相无功电量总和HQ1A=3.0kvarh,B相无功电量总和HQ1B=2.1kvarh,C相无功电量总和HQ1C=1.5kvarh,A相在1h内运行电压的平均值Uavg 1A=208.7V,B相在1h内运行电压的平均值Uavg 1B=208.4V,C相在1h内运行电压的平均值Uavg 1C=207.9V,相线线路阻抗R=0.105Ω,在1h内A相基波有功电量
Figure GDA0002412304820000221
在1h内B相基波有功电量
Figure GDA0002412304820000222
在1h内C相基波有功电量
Figure GDA0002412304820000223
在1h内A相基波电压平均值
Figure GDA0002412304820000224
在1h内B相基波电压平均值
Figure GDA0002412304820000225
在1h内C相基波电压平均值
Figure GDA0002412304820000226
对于第2段含新能源低压线路用线路电表II获得的数据有:A相有功电量总和HP2A'=3.3kwh,B相有功电量总和HP2B'=4.2kwh,C相有功电量总和HP2C'=18.4kwh,A相无功电量总和HQ2A'=3.1kvarh,B相无功电量总和HQ2B'=2.3kvarh,C相无功电量总和HQ2C'=1.8kvarh,A相在1h内运行电压的平均值Uavg 2A'=216.3V,B相在1h内运行电压的平均值Uavg 2B'=215.6V,C相在1h内运行电压的平均值Uavg 2C'=213.6V,相线线路阻抗R’=0.14Ω,在1h内A相基波有功电量
Figure GDA0002412304820000227
在1h内B相基波有功电量
Figure GDA0002412304820000228
在1h内C相基波有功电量
Figure GDA0002412304820000229
在1h内A相基波电压平均值
Figure GDA00024123048200002210
在1h内B相基波电压平均值
Figure GDA00024123048200002211
在1h内C相基波电压平均值
Figure GDA00024123048200002212
对于第3段普通低压线路用线路电表III获得的数据有:A相有功电量总和HP3A=11.2kwh,B相有功电量总和HP3B=19.6kwh,C相有功电量总和HP3C=30.4kwh,A相无功电量总和HQ3A=6.1kvarh,B相无功电量总和HQ3B=3.6kvarh,C相无功电量总和HQ3C=9.8kvarh,A相在1h内运行电压的平均值Uavg 3A=202.9V,B相在1h内运行电压的平均值Uavg 3B=198.2V,C相在1h内运行电压的平均值Uavg 3C=192.7V,相线线路阻抗R=0.28Ω,在1h内A相基波有功电量
Figure GDA00024123048200002213
在1h内B相基波有功电量
Figure GDA00024123048200002214
在1h内C相基波有功电量
Figure GDA00024123048200002215
在1h内A相基波电压平均值
Figure GDA00024123048200002216
在1h内B相基波电压平均值
Figure GDA00024123048200002217
在1h内C相基波电压平均值
Figure GDA00024123048200002218
对于第4段普通低压线路用线路电表IV获得的数据有:A相有功电量总和HP4A=17.3kwh,B相有功电量总和HP4B=29.1kwh,C相有功电量总和HP4C=46.2kwh,A相无功电量总和HQ4A=10.9kvarh,B相无功电量总和HQ4B=7.6kvarh,C相无功电量总和HQ4C=13.8kvarh,A相在1h内运行电压的平均值Uavg 4A=238.7V,B相在1h内运行电压的平均值Uavg 4B=237.1V,C相在1h内运行电压的平均值Uavg 4C=234.6V,相线线路阻抗R=0.207Ω,在1h内A相基波有功电量
Figure GDA0002412304820000231
在1h内B相基波有功电量
Figure GDA0002412304820000232
在1h内C相基波有功电量
Figure GDA0002412304820000233
在1h内A相基波电压平均值
Figure GDA0002412304820000234
在1h内B相基波电压平均值
Figure GDA0002412304820000235
在1h内C相基波电压平均值
Figure GDA0002412304820000236
由于该低压线网的中中线与相线的线径一致,因此该低压线网中每条低压线路(包括普通线路以及含新能源线路)的相线基波等效阻抗、相线谐波等效阻抗、中线基波等效阻抗以及中线谐波等效阻抗均一致,因此在计算低压线网的A相、B相以及C相的基波等效阻抗时,采用式I或式都可以计算,采用式I计算时,将含新能源线路的各值代入至式I中即可,则
Figure GDA0002412304820000237
Figure GDA0002412304820000238
Figure GDA0002412304820000239
Figure GDA0002412304820000241
Figure GDA0002412304820000242
同样地获得第1段至第4段低压线路A相、B相以及C相的5次、7次的谐波等效阻抗。
Figure GDA0002412304820000243
以上,获得了该低压线网中每条低压线路(包括普通线路以及含新能源线路)的相线基波等效阻抗、相线谐波等效阻抗、中线基波等效阻抗以及中线谐波等效阻抗。
接下来计算第1段低压线路至第4段低压线路中每条低压线路的等效电流,包括等效基波电流平均值、等效谐波电流有效值、等效基波电流有效值以及等效零序谐波电流有效值。
对于第1段低压线路:
采用式V获得A相、B相和C相的电力扰动量等效基波电流平均值:
Figure GDA0002412304820000244
采用式VI获得A相、B相以及C相的3、5、7次等效谐波电流有效值,其中A相3次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000245
A相5次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000246
A相7次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000247
B相3次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000248
B相5次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000249
B相7次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002410
C相3次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002411
C相5次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002412
C相7次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002413
获得A相、B相以及C相的3次等效谐波电流有效值为:
Figure GDA00024123048200002414
同样地,获得A相、B相以及C相的5次等效谐波电流有效值分别为
Figure GDA00024123048200002415
Figure GDA00024123048200002416
同样地,获得A相、B相以及C相的7次等效谐波电流有效值分别为
Figure GDA0002412304820000251
Figure GDA0002412304820000252
采用式VII获得中线电力扰动量等效基波电流有效值
Figure GDA0002412304820000253
采用式VIII获得中线电力扰动量等效零序3次谐波电流有效值,l=k=3,
Figure GDA0002412304820000254
对于与第1条普通低压线路相同的第3条普通低压线路以及第4条普通低压线路,均与上述方法一致。
对于第3条普通低压线路:
采用式V获得A相、B相和C相的电力扰动量等效基波电流平均值:
Figure GDA0002412304820000255
采用VI获得第3条普通低压线路的A相、B相以及C相的3、5、7次等效谐波电流有效值,其中A相3次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000256
A相5次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000257
A相7次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000258
B相3次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000259
B相5次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002510
B相7次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002511
C相3次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002512
C相5次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002513
C相7次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002514
获得A相、B相以及C相的3次等效谐波电流有效值分别为
Figure GDA00024123048200002515
获得A相、B相以及C相的5次等效谐波电流有效值分别为
Figure GDA00024123048200002516
获得A相、B相以及C相的7次等效谐波电流有效值分别为
Figure GDA00024123048200002517
采用式VII获得中线电力扰动量等效基波电流有效值
Figure GDA00024123048200002518
采用式VIII获得中线电力扰动量等效零序3次谐波电流有效值,l=k=3,
Figure GDA00024123048200002519
同样地,对于第4条普通低压线路:
采用式V获得A相、B相和C相的电力扰动量等效基波电流平均值:
Figure GDA00024123048200002520
以及
Figure GDA00024123048200002521
采用VI获得第3条普通低压线路的A相、B相以及C相的3、5、7次等效谐波电流有效值,其中A相3次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002522
A相5次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002523
A相7次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000261
B相3次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000262
B相5次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000263
B相7次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000264
C相3次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000265
C相5次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000266
C相7次谐波电流畸变率
Figure GDA0002412304820000267
获得A相、B相以及C相的3次等效谐波电流有效值分别为
Figure GDA0002412304820000268
获得A相、B相以及C相的5次等效谐波电流有效值分别为
Figure GDA0002412304820000269
获得A相、B相以及C相的7次等效谐波电流有效值分别为
Figure GDA00024123048200002610
Figure GDA00024123048200002611
采用式VII获得中线电力扰动量等效基波电流有效值
Figure GDA00024123048200002612
采用式VIII获得中线电力扰动量等效零序3次谐波电流有效值,l=k=3,
Figure GDA00024123048200002613
在本实施例中,对第2条含新能源低压线路的等效电流进行计算:
采用式XX获得A相、B相以及C相电力扰动量的等效基波电流有效值:
Figure GDA00024123048200002614
采用式XXII获得A相、B相以及C相电力扰动量的3、5、7次等效谐波电流有效值,其中A相3次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002615
A相5次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002616
A相7次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002617
B相3次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002618
B相5次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002619
B相7次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002620
C相3次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002621
C相5次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002622
C相7次谐波电流畸变率
Figure GDA00024123048200002623
获得A相、B相以及C相的3次等效谐波电流有效值分别为
Figure GDA00024123048200002624
获得A相、B相以及C相的5次等效谐波电流有效值分别为
Figure GDA00024123048200002625
获得A相、B相以及C相的7次等效谐波电流有效值分别为
Figure GDA00024123048200002626
采用式XXIII获得中线电力扰动量等效基波电流有效值i'N1=9.03A;
采用式VIII获得中线电力扰动量等效零序3次谐波电流有效值,l=k=3,
Figure GDA0002412304820000271
在以上的步骤获得等效电阻以及等效电流之后,计算每一条低压线路的阻抗。
对于第1条低压线路(普通低压线路):
采用式X获得A相、B相以及C相的谐波线损:
Figure GDA0002412304820000272
采用式XI获得A相、B相以及C相的基波线损:
Figure GDA0002412304820000273
则相线的系统线损为:
Figure GDA0002412304820000274
采用式XIII获得中线的谐波线损
Figure GDA0002412304820000275
采用式XIV获得中线的基波线损
Figure GDA0002412304820000276
则中线系统线损
Figure GDA0002412304820000277
则第1条低压线路的总线损为250.12Wh。
同样地,对于第3条低压线路(普通低压线路):
采用式X获得A相、B相以及C相的谐波线损:
Figure GDA0002412304820000278
采用式XI获得A相、B相以及C相的基波线损:
Figure GDA0002412304820000279
采用式XIII获得中线的谐波线损
Figure GDA0002412304820000281
采用式XIV获得中线的基波线损
Figure GDA0002412304820000282
则第3条低压线路的总线损为250.12kWh。
同样地,对于第4条低压线路(普通低压线路):
采用式X获得A相、B相以及C相的谐波线损:
Figure GDA0002412304820000283
采用式XI获得A相、B相以及C相的基波线损:
Figure GDA0002412304820000284
采用式XIII获得中线的谐波线损
Figure GDA0002412304820000285
采用式XIV获得中线的基波线损
Figure GDA0002412304820000286
则第3条低压线路的总线损为6.54kWh。
对于第2条低压线路(含新能源低压线路):
式XXV获得A相、B相以及C相的谐波线损:
Figure GDA0002412304820000287
采用式XI获得A相、B相以及C相的基波线损:
Figure GDA0002412304820000288
式XXVIII获得中线的谐波线损
Figure GDA0002412304820000289
采用式XXIX获得中线的基波线损
Figure GDA00024123048200002810
则含新能源的低压线路即第2条低压线路的总损耗为558.66wh。
根据以上的计算,如图2所示的低压线网的线路总损耗为9.198kwh。

Claims (10)

1.一种低压配电网线损计算模型,用于对低压配电网中的普通低压线路在计量间隔时间内的线损进行计算,其特征在于,所述的计算模型包括普通低压线路电力数据获得模块、普通低压线路等效阻抗获得模块、普通低压线路扰动量等效电流获得模块以及普通低压线路线损计算模块;
所述的普通低压线路电力数据获得模块分别与所述的普通低压线路等效阻抗获得模块、普通低压线路扰动量等效电流获得模块以及普通低压线路线损计算模块连接,用于获得普通低压线路中每条支路在计量间隔时间内的电力数据,所述的电力数据包括在计量间隔时间内每条支路的相线电流、相线电压、相线有功电量总和、相线无功电量总和、相线基波有功电量、相线基波电压、相线的相角以及相线线路阻抗;还包括在计量间隔时间内支路有功电量总和、支路无功电量总和、中线总附加损耗以及中线总电流平均值;
所述的普通低压线路等效阻抗获得模块与所述的普通低压线路线损计算模块连接,用于根据普通低压线路中计量间隔时间内每条支路的电力数据,获得普通低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗;
所述的普通低压线路电力扰动量等效电流获得模块与所述的普通低压线路线损计算模块连接,用于根据普通低压线路中每条支路在计量间隔时间内的电力数据,获得普通低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流;
所述的普通低压线路线损计算模块分别与普通低压线路等效阻抗获得模块以及普通低压线路电力扰动量数据获得模块连接,用于根据普通低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗以及普通低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,利用电能计算公式获得普通低压线路在计量间隔时间内的线损;
所述的普通低压线路电力扰动量的等效电流包括普通低压线路相线的电力扰动量等效基波电流平均值、普通低压线路相线的电力扰动量等效谐波电流有效值、普通低压线路中线电力扰动量等效基波电流有效值以及普通低压线路中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值,在所述的普通低压线路电力扰动量等效电流获得模块中:
采用式V获得普通低压线路中相线的电力扰动量等效基波电流平均值:
Figure FDA0002412304810000021
其中,iA1、iB1和iC1分别为普通低压线路中A相、B相和C相的电力扰动量等效基波电流平均值,单位为A,t为计量间隔时间,单位为h,SA1、SB1和SC1分别为在计量间隔时间t内普通低压线路中A相、B相和C相的基波视在功率,单位为kvarh,UA1、UB1和UC1分别为在计量间隔时间t内普通低压线路中A相、B相和C相的基波电压平均值,单位为kV;
采用式VI获得普通低压线路中相线的电力扰动量等效谐波电流有效值:
Figure FDA0002412304810000022
其中,iAk、iBk以及iCk为分别普通低压线路中A相、B相以及C相的k次等效谐波电流有效值,单位为A;ηAk、ηBk以及ηCk分别为普通低压线路中A相、B相以及C相的k次谐波电流畸变率,k为相线谐波次数,k=2,3,…,K,K为大于1的正整数;
采用式VII获得普通低压线路中线电力扰动量等效基波电流有效值iN1
Figure FDA0002412304810000023
其中,
Figure FDA0002412304810000024
Figure FDA0002412304810000025
分别表示普通低压线路中A相、B相和C相的相角,N表示中线;
采用式VIII获得普通低压线路中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值:
iNl=3×iAk|k=l 式VIII
其中,iNl为普通低压线路中线电力扰动量等效零序l次谐波电流有效值,单位为A,l为中线谐波次数,l=3,6,…,L,L为3的正整数倍数,iAk为普通低压线路中A相的k次等效谐波电流有效值,单位为A。
2.如权利要求1所述的低压配电网线损计算模型,其特征在于,所述的普通低压线路等效阻抗包括普通低压线路相线基波等效阻抗、普通低压线路相线谐波等效阻抗、普通低压线路中线基波等效阻抗以及普通低压线路中线谐波等效阻抗,在所述的普通低压线路等效阻抗获得模块中:
所述的普通低压线路相线基波等效阻抗采用式I获得:
Figure FDA0002412304810000031
其中,RA1、RB1以及RC1分别为普通低压线路的A相、B相以及C相的基波等效阻抗,单位为Ω,I为普通低压线路中支路的总数,I为大于1的整数,HPiA、HPiB和HPiC为普通低压线路中支路i的A相、B相和C相有功电量总和,单位为kWh;HQiA、HQiB和HQiC为普通低压线路中支路i的A相、B相和C相无功电量总和,单位为kvarh;i∈I;t为计量间隔时间,单位为h;UavgiA、UavgiB和UavgiC为普通低压线路中支路i的A相、B相和C相在计量间隔时间t内运行电压的平均值,单位为kV;R为普通低压线路中支路i的相线线路阻抗,单位为Ω;H为普通低压线路所有相线有功电量总和,单位为kWh;H为普通低压线路所有相线无功电量总和,单位为kvarh;UavgΦ为普通低压线路相线电压平均值,单位为kV,其中P表示有功电量,Q表示无功电量,avg表示平均值,Φ表示相线,H表示总和;
所述的普通低压线路相线谐波等效阻抗采用式II获得:
Figure FDA0002412304810000032
其中,RAk、RBk以及RCk分别为普通低压线路A相、B相以及C相的k次谐波等效阻抗,单位为Ω;
采用式III获得所述的普通低压线路中线基波等效阻抗RN1,单位为Ω:
Figure FDA0002412304810000041
其中,HND为普通低压线路中线总附加损耗,单位为kW;IavgN为普通低压线路中线电流平均值,单位为A,D表示附加损耗;
所述的普通低压线路中线谐波等效阻抗采用式IV获得:
Figure FDA0002412304810000042
其中,RNl为普通低压线路中线l次谐波等效阻抗,单位为Ω。
3.如权利要求2所述的低压配电网线损计算模型,其特征在于,所述的普通低压线路的线损包括普通低压线路相线的谐波线损、普通低压线路相线的基波线损、普通低压线路相线的系统线损、普通低压线路中线的谐波线损、普通低压线路中线的基波线损、普通低压线路中线的系统线损;
在所述的普通低压线路线损计算模块中:
采用式X获得普通低压线路相线的谐波线损:
Figure FDA0002412304810000043
其中,PAK、PBK以及PCK分别为普通低压线路的A相、B相以及C相的谐波线损,单位为kWh;
采用式XI获得普通低压线路相线的基波线损:
Figure FDA0002412304810000044
其中,PA1、PB1以及PC1分别为普通低压线路的A相、B相以及C相的基波线损,单位为kWh;
采用式XII获得普通低压线路相线的系统线损:
Figure FDA0002412304810000051
其中,PA、PB以及PC为普通低压线路的A相、B相以及C相的系统线损,单位为kWh;
采用式XIII获得普通低压线路中线的谐波线损PNL,单位为kWh:
Figure FDA0002412304810000052
采用式XIV获得普通低压线路中线的基波线损PN1,单位为kWh:
PN1=iN1 2×RN1×t 式XIV
采用式XV获得普通低压线路中线的系统线损PN
PN=PNL+PN1 式XV
所述的系统线损PN的单位为kWh。
4.一种低压配电网线损计算模型,其特征在于,用于对低压配电网中的含新能源低压线路在计量间隔时间内的线损进行计算,所述的计算模型包括含新能源低压线路电力数据获得模块、含新能源低压线路等效阻抗获得模块、含新能源低压线路扰动量等效电流获得模块以及含新能源低压线路线损计算模块;
所述的含新能源低压线路电力数据获得模块分别与所述的含新能源低压线路等效阻抗获得模块、含新能源低压线路扰动量等效电流获得模块以及含新能源低压线路线损计算模块连接,用于获得含新能源低压线路中每条支路在计量间隔时间内的电力数据,所述的电力数据包括每条支路在计量间隔时间内的相线电流、相线电压、相线有功电量总和、相线无功电量总和、相线基波有功电量、相线基波电压、相线的相角以及相线线路阻抗;还包括在计量间隔时间内的支路有功电量总和、支路无功电量总和、中线总附加损耗以及中线总电流平均值;
所述的含新能源低压线路等效阻抗获得模块与所述的含新能源低压线路线损计算模块连接,用于根据含新能源低压线路中每条支路在计量间隔时间内的电力数据,获得含新能源低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗;
含新能源低压线路电力扰动量等效电流获得模块与所述的含新能源低压线路线损计算模块连接,用于根据含新能源低压线路中每条支路在计量间隔时间内的电力数据,获得含新能源低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流;
含新能源低压线路线损计算模块分别与含新能源低压线路等效阻抗获得模块以及含新能源低压线路电力扰动量数据获得模块连接,用于根据含新能源低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗以及含新能源低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,利用电能计算公式获得含新能源低压线路在计量间隔时间内的线损;
所述的含新能源低压线路电力扰动量的等效电流包括含新能源低压线路相线的电力扰动量等效基波电流平均值、含新能源低压线路相线的电力扰动量等效谐波电流有效值、含新能源低压线路中线电力扰动量等效基波电流有效值以及含新能源低压线路中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值,在所述的含新能源低压线路电力扰动量等效电流获得模块中:
采用式XX获得低压线路中的含新能源相线的电力扰动量的等效基波电流有效值:
Figure FDA0002412304810000061
其中,igA1、igB1和igC1分别为低压线路中含新能源的A相、B相和C相电力扰动量的等效基波电流有效值,单位为A;iavgA、iavgB和iavgC分别为低压线路中含新能源的A相、B相和C相的电流平均值,单位为A,i'A1、i'B1和i'C1分别为含新能源低压线路中A相、B相和C相的电力扰动量等效基波电流平均值,单位为A;
其中,i'A1、i'B1和i'C1采用式XXI获得:
Figure FDA0002412304810000062
其中,S'A1、S'B1和S'C1分别为在计量间隔时间t内含新能源低压线路中A相、B相和C相的基波视在功率,单位为kvarh,t为计量间隔时间,单位为h,U'A1、U'B1和U'C1分别为在计量间隔时间t内含新能源低压线路中A相、B相和C相的基波电压平均值,单位为kV;
采用式XXII获得含新能源低压线路中相线的电力扰动量等效谐波电流有效值:
Figure FDA0002412304810000071
其中,i'Ak、i'Bk以及i'Ck为分别含新能源低压线路中A相、B相以及C相的电力扰动量k次等效谐波电流有效值,单位为A;η'Ak、η'Bk以及η'Ck分别为含新能源低压线路中A相、B相以及C相的k次谐波电流畸变率,k为相线谐波次数,k=2,3,…,K,K为大于1的正整数;
采用式XXIII获得含新能源低压线路中线电力扰动量等效基波电流有效值i'N1
Figure FDA0002412304810000072
其中,
Figure FDA0002412304810000073
Figure FDA0002412304810000074
分别表示含新能源低压线路中A相、B相和C相的相角,N表示中线;
采用式XXIV获得含新能源低压线路中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值:
i'Nl=3×i'Ak|k=l 式XXIV
其中,i'Nl为含新能源低压线路中线电力扰动量等效零序l次谐波电流有效值,单位为A,l为中线谐波次数,l=3,6,…,L,L为3的正整数倍数,i'Ak为含新能源低压线路中A相的k次等效谐波电流有效值,单位为A。
5.如权利要求4所述的低压配电网线损计算模型,其特征在于,所述的含新能源低压线路等效阻抗包括含新能源低压线路相线基波等效阻抗、含新能源低压线路相线谐波等效阻抗、含新能源低压线路中线基波等效阻抗以及含新能源低压线路中线谐波等效阻抗,在所述的含新能源低压线路等效阻抗获得模块中:
所述的含新能源低压线路相线基波等效阻抗采用式XVI获得:
Figure FDA0002412304810000081
其中,R'A1、R'B1以及R'C1分别为含新能源低压线路的A相、B相以及C相的基波等效阻抗,单位为Ω,I为含新能源低压线路中支路的总数,I为大于1的整数,H'PiA、H'PiB和H'PiC为含新能源低压线路中支路i的A相、B相和C相有功电量总和,单位为kWh;H'QiA、H'QiB和H'QiC为含新能源低压线路中支路i的A相、B相和C相无功电量总和,单位为kvarh;i∈I;t为计量间隔时间,单位为h;U'avgiA、U'avgiB和U'avgiC为含新能源低压线路中支路i的A相、B相和C相在计量间隔时间t内运行电压的平均值,单位为kV;R'为含新能源低压线路中支路i的相线线路阻抗,单位为Ω;H'为含新能源低压线路所有相线有功电量总和,单位为kWh;H'为含新能源低压线路所有相线无功电量总和,单位为kvarh;U'avgΦ为含新能源低压线路相线电压平均值,单位为kV,其中P表示有功电量,Q表示无功电量,avg表示平均值,Φ表示相线,H表示总和;
所述的含新能源低压线路相线谐波等效阻抗采用式XVII获得:
Figure FDA0002412304810000082
其中,R'Ak、R'Bk以及R'Ck分别为含新能源低压线路A相、B相以及C相的k次谐波等效阻抗,单位为Ω;
采用式XVIII获得所述的含新能源低压线路中线基波等效阻抗R'N1,单位为Ω:
Figure FDA0002412304810000091
其中,H'ND为含新能源低压线路中线总附加损耗,单位为kW;I’avgN为含新能源低压线路中线总电流平均值,单位为A;
所述的含新能源低压线路中线谐波等效阻抗采用式XIX获得:
Figure FDA0002412304810000092
其中,R'Nl为含新能源低压线路中线l次谐波等效阻抗,单位为Ω。
6.如权利要求5所述的低压配电网线损计算模型,其特征在于,所述的含新能源低压线路的线损包括含新能源低压线路相线的谐波线损、含新能源低压线路相线的基波线损、含新能源低压线路相线的系统线损、含新能源低压线路中线的谐波线损、含新能源低压线路中线的基波线损、含新能源低压线路中线的系统线损,在所述的含新能源低压线路线损计算模块中:
采用式XXV获得含新能源低压线路相线的谐波线损:
Figure FDA0002412304810000093
其中,P'AK、P'BK以及P'CK分别为含新能源低压线路的A相、B相以及C相的谐波线损,单位为kWh;
采用式XXVI获得含新能源低压线路相线的基波线损:
Figure FDA0002412304810000094
其中,P'A1、P'B1以及P'C1分别为含新能源低压线路的A相、B相以及C相的基波线损,单位为kWh;
采用式XXVII获得含新能源低压线路相线的系统线损:
Figure FDA0002412304810000101
其中,P'A、P'B以及P'C为含新能源低压线路的A相、B相以及C相的系统线损,单位为kWh;
采用式XXVIII获得含新能源低压线路中线的谐波线损P'NL,单位为kWh:
Figure FDA0002412304810000102
采用式XXIX获得含新能源低压线路中线的基波线损P'N1,单位为kWh:
P'N1=i'N1 2×R'N1×t 式XXIX
采用式XXX获得含新能源低压线路中线的系统线损P'∑N
P'N=P'NL+P'N1 式XXX
所述的系统线损P'∑N的单位为kWh。
7.一种低压配电网线损计算方法,用于对低压配电网中的普通低压线路在计量间隔时间内的线损进行计算,其特征在于,所述的计算方法按照以下步骤执行:
步骤1、获得普通低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗,所述的低压线路的等效阻抗包括低压线路中每条相线的基波等效阻抗、低压线路中每条相线的谐波等效阻抗、低压线路中线零序基波等效阻抗以及低压线路中线谐波等效阻抗,具体包括:
步骤1.1、所述的普通低压线路相线基波等效阻抗采用式I获得:
Figure FDA0002412304810000111
其中,RA1、RB1以及RC1分别为普通低压线路的A相、B相以及C相的基波等效阻抗,单位为Ω,I为普通低压线路中支路的总数,I为大于1的整数,HPiA、HPiB和HPiC为普通低压线路中支路i的A相、B相和C相有功电量总和,单位为kWh;HQiA、HQiB和HQiC为普通低压线路中支路i的A相、B相和C相无功电量总和,单位为kvarh;i∈I;t为计量间隔时间,单位为h;UavgiA、UavgiB和UavgiC为普通低压线路中支路i的A相、B相和C相在计量间隔时间t内运行电压的平均值,单位为kV;R为普通低压线路中支路i的相线线路阻抗,单位为Ω;H为普通低压线路所有相线有功电量总和,单位为kWh;H为普通低压线路所有相线无功电量总和,单位为kvarh;UavgΦ为普通低压线路相线电压平均值,单位为kV,其中P表示有功电量,Q表示无功电量,avg表示平均值,Φ表示相线,H表示总和;
步骤1.2、所述的普通低压线路相线谐波等效阻抗采用式II获得:
Figure FDA0002412304810000112
其中,RAk、RBk以及RCk分别为普通低压线路A相、B相以及C相的k次谐波等效阻抗,单位为Ω,k为相线谐波次数,k=2,3,…,K,K为大于1的正整数;
步骤1.3、采用式III获得所述的普通低压线路中线基波等效阻抗RN1,单位为Ω:
Figure FDA0002412304810000121
其中HND为普通低压线路中线总附加损耗,单位为kW;IavgN为普通低压线路中线电流平均值,单位为A,N表示中线,D表示附加损耗;
步骤1.4、所述的普通低压线路中线谐波等效阻抗采用式IV获得:
Figure FDA0002412304810000122
其中,RNl为普通低压线路中线l次谐波等效阻抗,单位为Ω,l为中线谐波次数,l=3,6,…,L,L为3的正整数倍数;
步骤2、获得低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,所述的低压线路电力扰动量的等效电流包括低压线路中每条相线的电力扰动量等效基波电流平均值、每条相线的电力扰动量等效谐波电流有效值、低压线路中的中线电力扰动量等效基波电流有效值、低压线路中的中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值以及低压线路中的含新能源相线的电力扰动量的等效基波电流有效值,具体包括:
步骤2.1、采用式V获得普通低压线路中相线的电力扰动量等效基波电流平均值:
Figure FDA0002412304810000123
其中,iA1、iB1和iC1分别为普通低压线路中A相、B相和C相的电力扰动量等效基波电流平均值,单位为A,SA1、SB1和SC1分别为在计量间隔时间t内普通低压线路中A相、B相和C相的基波视在功率,单位为kvarh,UA1、UB1和UC1分别为在计量间隔时间t内普通低压线路中A相、B相和C相的基波电压平均值,单位为kV;
步骤2.2、采用式VI获得普通低压线路中相线的电力扰动量等效谐波电流有效值:
Figure FDA0002412304810000131
其中,iAk、iBk以及iCk为分别普通低压线路中A相、B相以及C相电力扰动量的k次等效谐波电流有效值,单位为A;
步骤2.3、采用式VII获得普通低压线路中线电力扰动量等效基波电流有效值iN1
Figure FDA0002412304810000132
其中,
Figure FDA0002412304810000133
Figure FDA0002412304810000134
分别表示普通低压线路中A相、B相和C相的相角;
步骤2.4、采用式VIII获得普通低压线路中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值:
iNl=3×iAk|k=l 式VIII
其中,iNl为普通低压线路中线电力扰动量等效零序l次谐波电流有效值,单位为A;
步骤3、根据普通低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗以及普通低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,利用电能计算公式获得普通低压线路在计量间隔时间内的线损。
8.如权利要求7所述的低压配电网线损计算方法,其特征在于,所述的步骤3具体包括:
步骤3.1、采用式X获得普通低压线路相线的谐波线损:
Figure FDA0002412304810000135
其中,PAK、PBK以及PCK分别为普通低压线路的A相、B相以及C相的谐波线损,单位为kWh;
步骤3.2、采用式XI获得普通低压线路相线的基波线损:
Figure FDA0002412304810000136
其中,PA1、PB1以及PC1分别为普通低压线路的A相、B相以及C相的基波线损,单位为kWh;
步骤3.3、采用式XII获得普通低压线路相线的系统线损:
Figure FDA0002412304810000141
其中,PA、PB以及PC为普通低压线路的A相、B相以及C相的系统线损,单位为kWh;
步骤3.4、采用式XIII获得普通低压线路中线的谐波线损PNL,单位为kWh:
Figure FDA0002412304810000142
步骤3.5、采用式XIV获得普通低压线路中线的基波线损PN1,单位为kWh:
PN1=iN1 2×RN1×t 式XIV
步骤3.6、采用式XV获得普通低压线路中线的系统线损PN
PN=PNL+PN1 式XV
所述的系统线损PN的单位为kWh。
9.一种低压配电网线损计算方法,其特征在于,用于对低压配电网中的含新能源低压线路在计量间隔时间内的线损进行计算,所述的计算方法按照以下步骤执行:
步骤一、获得含新能源低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗,所述的含新能源低压线路等效阻抗包括含新能源低压线路相线基波等效阻抗、含新能源低压线路相线谐波等效阻抗、含新能源低压线路中线基波等效阻抗以及含新能源低压线路中线谐波等效阻抗,具体包括:
步骤一.一、所述的含新能源低压线路相线基波等效阻抗采用式XVI获得:
Figure FDA0002412304810000151
其中,R'A1、R'B1以及R'C1分别为含新能源低压线路的A相、B相以及C相的基波等效阻抗,单位为Ω,I为含新能源低压线路中支路的总数,I为大于1的整数,H'PiA、H'PiB和H'PiC为含新能源低压线路中支路i的A相、B相和C相有功电量总和,单位为kWh;H'QiA、H'QiB和H'QiC为含新能源低压线路中支路i的A相、B相和C相无功电量总和,单位为kvarh;i∈I;t为计量间隔时间,单位为h;U'avgiA、U'avgiB和U'avgiC为含新能源低压线路中支路i的A相、B相和C相在计量间隔时间t内运行电压的平均值,单位为kV;R'为含新能源低压线路中支路i的相线线路阻抗,单位为Ω;H'为含新能源低压线路所有相线有功电量总和,单位为kWh;H'为含新能源低压线路所有相线无功电量总和,单位为kvarh;U'avgΦ为含新能源低压线路相线电压平均值,单位为kV,其中P表示有功电量,Q表示无功电量,avg表示平均值,Φ表示相线,H表示总和;
步骤一.二、所述的含新能源低压线路相线谐波等效阻抗采用式XVII获得:
Figure FDA0002412304810000152
其中,R'Ak、R'Bk以及R'Ck分别为含新能源低压线路A相、B相以及C相的k次谐波等效阻抗,单位为Ω,k为相线谐波次数,k=2,3,…,K,K为大于1的正整数;
步骤一.三、采用式XVIII获得所述的含新能源低压线路中线基波等效阻抗R'N1,单位为Ω:
Figure FDA0002412304810000161
其中,H'ND为含新能源低压线路中线总附加损耗,单位为kW;I'avgN为含新能源低压线路中线总电流平均值,单位为A;
步骤一.四、采用式XIX获得所述的含新能源低压线路中线谐波等效阻抗:
Figure FDA0002412304810000162
其中,R'Nl为含新能源低压线路中线l次谐波等效阻抗,单位为Ω,l=3,6,…,L,L为3的正整数倍数,i'Ak为含新能源低压线路中A相的k次等效谐波电流有效值,单位为A;
步骤二、获得含新能源低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,所述含新能源低压线路电力扰动量的等效电流包括含新能源低压线路相线的电力扰动量等效基波电流平均值、含新能源低压线路相线的电力扰动量等效谐波电流有效值、含新能源低压线路中线电力扰动量等效基波电流有效值以及含新能源低压线路中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值;
步骤二.一、采用式XX获得低压线路中的含新能源相线的电力扰动量的等效基波电流有效值:
Figure FDA0002412304810000163
其中,igA1、igB1和igC1分别为低压线路中含新能源的A相、B相和C相电力扰动量的等效基波电流有效值,单位为A;iavgA、iavgB和iavgC分别为低压线路中含新能源的A相、B相和C相的电流平均值,单位为A,i'A1、i'B1和i'C1分别为含新能源低压线路中A相、B相和C相的电力扰动量等效基波电流平均值,单位为A;
其中,i'A1、i'B1和i'C1采用式XXI获得:
Figure FDA0002412304810000171
其中,S'A1、S'B1和S'C1分别为在计量间隔时间t内含新能源低压线路中A相、B相和C相的基波视在功率,单位为kvarh,t为计量间隔时间,单位为h,U'A1、U'B1和U'C1分别为在计量间隔时间t内含新能源低压线路中A相、B相和C相的基波电压平均值,单位为kV;
步骤二.二、采用式XXII获得含新能源低压线路中相线的电力扰动量等效谐波电流有效值:
Figure FDA0002412304810000172
其中,i'Ak、i'Bk以及i'Ck为分别含新能源低压线路中A相、B相以及C相的电力扰动量k次等效谐波电流有效值,单位为A;η'Ak、η'Bk以及η'Ck分别为含新能源低压线路中A相、B相以及C相的k次谐波电流畸变率;
步骤二.三、采用式XXIII获得含新能源低压线路中线电力扰动量等效基波电流有效值i'N1
Figure FDA0002412304810000173
其中,
Figure FDA0002412304810000174
Figure FDA0002412304810000175
分别表示含新能源低压线路中A相、B相和C相的相角;
步骤二.四、采用式XXIV获得含新能源低压线路中线电力扰动量等效零序谐波电流有效值:
i'Nl=3×i'Ak|k=l 式XXIV
其中,i'Nl为含新能源低压线路中线电力扰动量等效零序l次谐波电流有效值,单位为A,i'Ak为含新能源低压线路中A相的k次等效谐波电流有效值,单位为A;
步骤三、根据含新能源低压线路在计量间隔时间内的等效阻抗以及含新能源低压线路电力扰动量在计量间隔时间内的等效电流,利用电能计算公式获得含新能源低压线路在计量间隔时间内的线损。
10.如权利要求9所述的低压配电网线损计算方法,其特征在于,所述的步骤三具体包括:
步骤三.一、采用式XXV获得含新能源低压线路相线的谐波线损:
Figure FDA0002412304810000181
其中,P'AK、P'BK以及P'CK分别为含新能源低压线路的A相、B相以及C相的谐波线损,单位为kWh;
步骤三.二、采用式XXVI获得含新能源低压线路相线的基波线损:
Figure FDA0002412304810000182
其中,P'A1、P'B1以及P'C1分别为含新能源低压线路的A相、B相以及C相的基波线损,单位为kWh;
步骤三.三、采用式XXVII获得含新能源低压线路相线的系统线损:
Figure FDA0002412304810000183
其中,P'A、P'B以及P'C为含新能源低压线路的A相、B相以及C相的系统线损,单位为kWh;
步骤三.四、采用式XXVIII获得含新能源低压线路中线的谐波线损P'NL,单位为kWh:
Figure FDA0002412304810000184
步骤三.五、采用式XXIX获得含新能源低压线路中线的基波线损P'N1,单位为kWh:
P'N1=i'N1 2×R'N1×t 式XXIX
步骤三.六、采用式XXX获得含新能源低压线路中线的系统线损P'N
P'N=P'NL+P'N1 式XXX
所述的系统线损P'N的单位为kWh。
CN201811588704.XA 2018-12-25 2018-12-25 一种低压配电网线损计算模型及方法 Active CN109494735B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811588704.XA CN109494735B (zh) 2018-12-25 2018-12-25 一种低压配电网线损计算模型及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811588704.XA CN109494735B (zh) 2018-12-25 2018-12-25 一种低压配电网线损计算模型及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109494735A CN109494735A (zh) 2019-03-19
CN109494735B true CN109494735B (zh) 2020-07-07

Family

ID=65711613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811588704.XA Active CN109494735B (zh) 2018-12-25 2018-12-25 一种低压配电网线损计算模型及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109494735B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110492481A (zh) * 2019-09-05 2019-11-22 济南大学 考虑谐波的计及分布式电源的配电网网损分摊方法及系统
CN111181160B (zh) * 2020-02-11 2023-03-28 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种10kV中压配电网理论线损计算方法及系统
CN111564840A (zh) * 2020-05-29 2020-08-21 国网山东省电力公司威海供电公司 复合电能质量扰动下的配电网附加损耗建模与分析方法
CN112561312B (zh) * 2020-12-14 2022-11-15 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种基于电能质量因素的配电网线损计算方法及系统
CN112713589A (zh) * 2020-12-18 2021-04-27 国网辽宁省电力有限公司 一种基于电能质量分析仪测量的低压配电网线路阻抗估计方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105117986A (zh) * 2015-09-25 2015-12-02 国网湖北节能服务有限公司 一种考虑不平衡度的低压配电网线损计算方法
CN106339811A (zh) * 2016-08-26 2017-01-18 中国电力科学研究院 一种低压配电网精确线损分析方法
CN106532698B (zh) * 2017-01-06 2019-03-15 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种配网理论线损率计算方法
CN108631295A (zh) * 2018-02-17 2018-10-09 国网安徽省电力公司电力科学研究院 实测数据的理论线损在线精准计算系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN109494735A (zh) 2019-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109494735B (zh) 一种低压配电网线损计算模型及方法
CN109449920B (zh) 一种低压配电网理论线损计算方法
CN102509159B (zh) 基于用电信息采集系统的配电网理论线损评估方法
CN110635471B (zh) 基于同时段功率和电量的台区电网理论线损计算方法
CN107069718A (zh) 基于三相不平衡对线路损耗影响的低压配网线损计算方法
CN103884931B (zh) 一种变电站母线负荷特性测试记录装置
CN110034567A (zh) 基于传播特性的配电网短路型电压暂降特征量计算方法
CN109038541A (zh) 一种光伏电站并网电磁暂态建模与谐波评估方法
CN114498678B (zh) 一种基于频率空间相关性的电力系统惯量在线评估方法
Pretorius et al. An evaluation of some alternative methods of power resolution in a large industrial plant
CN106160003B (zh) 一种并网型风光联合发电系统的电能计量系统的方法
Mendonça et al. Wind farm and system modelling evaluation in harmonic propagation studies
CN116488241A (zh) 一种基于分布式电源的配电网线损分析方法
CN205015409U (zh) 一种基于以太网的电能质量在线监测装置
CN103267914A (zh) 变压器无功补偿的降损效果实证方法
CN110661260B (zh) 基于四绕组感应滤波变压器等效模型的电网潮流计算方法
Yi et al. A line loss calculation method for arbitrary partition of power grid based on measurement resource and matpower
Kocewiak et al. Harmonic models of a back-to-back converter in large offshore wind farms compared with measurement data
Liu et al. Research on Distribution Network Line Calculation Algorithm Based on Multisource Measurement
CN105355122A (zh) 一种虚负荷模拟组网发生装置及发生方法
Xu et al. Study on Local Measurement Method of Bus Short Circuit Capacity in Substation
Yin et al. Decoupling Analysis of Additional Loss of Key Equipment in Low Voltage Distribution Network Under Complex Power Disturbance
Wang et al. Microgrid harmonic and interharmonic analysis algorithm based on cubic spline interpolation signal reconstruction
Duan et al. Losses Calculation in distribution networks considering the influence of power quality
Chen et al. Reasearch on error identification of theoretical and statistical line losses

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant