CN111884223B - 一种过网电量的线损计算方法 - Google Patents

一种过网电量的线损计算方法 Download PDF

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Abstract

一种过网电量的线损计算方法，属于过网电量的线损分摊领域。本发明解决了现有技术中无法对过网电量的实际线损进行求取的问题。本发明将每条线路均等效成两个并联的支路，且两个并联的支路的阻抗与其所对应的线路的阻抗存在如下关系：
Figure DDA0002638604320000011
故可根据第i条线路的电阻Ri、第i条线路首端节点的过网总输入功率P过i和第i条线路首端节点的网内总输入功率S合i，求得过网支路的电阻R过i，再根据R过i获得第i条线路的过网线损ΔPLOSS过i，从而求得整个电网的过网线损ΔPLOSS过总。本发明主要用于对计算过网电量的线损。

Description

一种过网电量的线损计算方法
技术领域
本发明属于过网电量的线损分摊领域。
背景技术
由于我国能源基地与负荷中心呈不对称分布，又随着新能源发电的迅猛发展，造成了电能远距离输送的局面。电能的远距离输送必将经过中间电网，实现跨网供电，这对其所穿过的中间电网的线损造成影响，以图1为例，电网A的电预输送至电网C，需途径，电网A与电网C之间的电网B，途径电网B的电能对其电网B的线路造成损耗。
如何确定线损的增加是一个难题，电流的叠加导致总线损(I过网电流+I网内电流2)2R成平方增加，又因为交流输电线路的阻抗是一个复数量，无法按照平均分配的方法进行线损分摊，于是根据线路总损耗以一定的比例将总线损按比例划分为网内线损(即：网内自身供电产生的线损)和过网线损(即：由过网电流产生的线损)，而这个被分配的过网线损并非实际的过网线损，而是人为按比例分配的，这种线损分配方式，是由于无法获得实际过网线损导致，故过网电量的线损求取问题亟需解决。
发明内容
本发明目的是为了解决现有技术中无法对过网电量的实际线损进行求取的问题，本发明提供了一种过网电量的线损计算方法。
一种过网电量的线损计算方法，该线损计算方法是基于电网内的n条线路实现的，n为整数，其中，每条线路为相邻两个变电站之间的输电线；
该线损计算方法包括如下过程：
步骤一、将第i条线路等效成两个并联的支路，i的初始值为1；其中，一条支路作为过网支路，另一条支路作为网内支路，且两个并联的支路的阻抗与其所对应的线路的阻抗存在如下关系：
Figure BDA0002638604300000011
所述Z过i＝R过i+jX过i；Z合i＝R合i+jX合i；其中，
Zi为第i条线路的阻抗；
Z过i为第i条线路等效成的过网支路的阻抗；
Z合i为第i条线路等效成的网内支路的阻抗；
Ri为第i条线路的电阻；
Xi为第i条线路的电抗；
R过i为第i条线路等效成的过网支路的电阻；
R合i为第i条线路等效成的网内支路的电阻；
X过i为第i条线路等效成的过网支路的电抗；
X合i为第i条线路等效成的网内支路的电抗；
步骤二、根据第i条线路的电阻Ri、第i条线路首端节点的过网总输入功率P过i和第i条线路首端节点的网内总输入功率S合i，获得第i条线路等效成的过网支路的电阻R过i和网内支路的电阻R合i；
其中，第i条线路首端节点的过网总输入功率P过i，作为第i条线路等效成的过网支路首端节点总输入功率；
第i条线路首端节点的网内总输入功率S合i，作为第i条线路等效成的网内支路首端节点总输入功率；
步骤三、根据第i条线路等效成的过网支路的电阻R过i和第i条线路等效成的过网支路首端节点总输入功率P过i，获得第i条线路的过网支路的线损
Figure BDA0002638604300000021
同时，根据第i条线路等效成的网内支路的电阻R合i和第i条线路等效成的网内支路首端节点总输入功率S合i，获得当前线路的网内支路的线损
Figure BDA0002638604300000022
其中，Vi为第i条线路的首端电压；
所述第i条线路的过网支路的线损ΔPLOSS过i作为第i条线路的过网线损；
步骤四、将P过i-ΔPLOSS过i作为第i+1条线路首端节点的过网总输入功率P过i+1；将S合i-ΔPLOSS合i与网内所有注入至第i+1条线路首端节点的功率叠加在一起，作为第i+1条线路首端节点的网内总输入功率S合i+1；再令i＝i+1，重复执行步骤一至步骤三，直至获得所有线路的过网支路的线损，根据所有线路的过网支路的线损获得整个电网的过网线损ΔPLOSS过总。
优选的是，步骤二中，S合i＝P合i+jQ合i；
其中，P合i为网内注入到第i条线路首端节点的有功功率总和；
Q合i为网内注入到第i条线路首端节点的无功功率总和。
优选的是，步骤二中，根据第i条线路的电阻Ri、第i条线路首端节点的过网总输入功率P过i和第i条线路首端节点的网内总输入功率S合i，获得第i条线路等效成的过网支路的电阻R过i和网内支路的电阻R合i的实现方式为：
Figure BDA0002638604300000031
Figure BDA0002638604300000032
优选的是，步骤四中，
Figure BDA0002638604300000033
本发明的优点：具体应用时，由于每条线路首端节点的注入功率有很多，主要分为两类，一类为网内传输过来的功率，另一类为过网传输过来的功率，本发明将当前线路首端由网内所有线路传输过来的功率统一合并为S合i，故基于以上思想对当前线路进行拆分，等效成两个并联的支路，本发明可根据实际输入到线路首端节点的过网功率和网内功率，获得该条线路的实际过网线损。
本发明将每条线路均等效成两个并联的支路，且两个并联的支路的阻抗与其所对应的线路的阻抗存在如下关系：
Figure BDA0002638604300000034
也即：将原有线路的阻抗Zi划分为两部分，一部分为过网支路的阻抗Z过i，其中，Z过i＝R过i+jX过i，另一部分为网内支路的阻抗Z合i，其中，Z合i＝R合i+jX合i，又由于
Figure BDA0002638604300000035
故可根据Ri、P过i和S合i，求得过网支路的电阻R过i，再根据R过i获得第i条线路的过网线损ΔPLOSS过i，从而求得整个电网的过网线损ΔPLOSS过总，本发明可根据实际输入到线路首端节点的P过i+S合i获得该条线路的实际过网线损，克服了现有技术中由于无法对过网线损进行定量求取，需根据人为分配确定线损的缺陷。
附图说明
图1是过网送电的原理示意图；
图2是第i条线路等效成两个并联的支路的原理示意图。
具体实施方式
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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参见图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的一种过网电量的线损计算方法，该线损计算方法是基于电网内的n条线路实现的，n为整数，其中，每条线路为相邻两个变电站之间的输电线；
该线损计算方法包括如下过程：
步骤一、将第i条线路等效成两个并联的支路，i的初始值为1；其中，一条支路作为过网支路，另一条支路作为网内支路，且两个并联的支路的阻抗与其所对应的线路的阻抗存在如下关系：
Figure BDA0002638604300000041
所述Z过i＝R过i+jX过i；Z合i＝R合i+jX合i；其中，
Zi为第i条线路的阻抗；
Z过i为第i条线路等效成的过网支路的阻抗；
Z合i为第i条线路等效成的网内支路的阻抗；
Ri为第i条线路的电阻；
Xi为第i条线路的电抗；
R过i为第i条线路等效成的过网支路的电阻；
R合i为第i条线路等效成的网内支路的电阻；
X过i为第i条线路等效成的过网支路的电抗；
X合i为第i条线路等效成的网内支路的电抗；
步骤二、根据第i条线路的电阻Ri、第i条线路首端节点的过网总输入功率P过i和第i条线路首端节点的网内总输入功率S合i，获得第i条线路等效成的过网支路的电阻R过i和网内支路的电阻R合i；
其中，第i条线路首端节点的过网总输入功率P过i，作为第i条线路等效成的过网支路首端节点总输入功率；
第i条线路首端节点的网内总输入功率S合i，作为第i条线路等效成的网内支路首端节点总输入功率；
步骤三、根据第i条线路等效成的过网支路的电阻R过i和第i条线路等效成的过网支路首端节点总输入功率P过i，获得第i条线路的过网支路的线损
Figure BDA0002638604300000051
同时，根据第i条线路等效成的网内支路的电阻R合i和第i条线路等效成的网内支路首端节点总输入功率S合i，获得当前线路的网内支路的线损
Figure BDA0002638604300000052
其中，Vi为第i条线路的首端电压；
所述第i条线路的过网支路的线损ΔPLOSS过i作为第i条线路的过网线损；
步骤四、将P过i-ΔPLOSS过i作为第i+1条线路首端节点的过网总输入功率P过i+1；将S合i-ΔPLOSS合i与网内所有注入至第i+1条线路首端节点的功率叠加在一起，作为第i+1条线路首端节点的网内总输入功率S合i+1；再令i＝i+1，重复执行步骤一至步骤三，直至获得所有线路的过网支路的线损，根据所有线路的过网支路的线损获得整个电网的过网线损ΔPLOSS过总。
具体应用时，由于每条线路首端节点的注入功率有很多，主要分为两类，一类为网内传输过来的功率，另一类为过网传输过来的功率，本发明将当前线路首端由网内所有线路传输过来的功率统一合并为S合i，故基于以上思想对当前线路进行拆分，等效成两个并联的支路，以图1中的线路1为例进行说明，在实际电网运行中，P过1与S合1可以通过实际的量测获取，按照两部分的输入功率将线路1拆分成两个并联的线路，如图2的形式。
图1中，预将电网A的电量穿过电网B，从而送至电网C，且图中有m个变电站，每相邻的两个变电站之间的输电线作为一条线路。由于经过电网B，导致电网B的线损增加。
本实施方式中，本发明将每条线路均等效成两个并联的支路，且两个并联的支路的阻抗与其所对应的线路的阻抗存在如下关系：
Figure BDA0002638604300000061
Ri和Xi均为已知，也即：将原有线路的阻抗Zi划分为两部分，一部分为过网支路的阻抗Z过i，其中，Z过i＝R过i+jX过i，另一部分为网内支路的阻抗Z合i，其中，Z合i＝R合i+jX合i，又由于
Figure BDA0002638604300000062
故可根据Ri、P过i和S合i，求得过网支路的电阻R过i，再根据R过i获得第i条线路的过网线损ΔPLOSS过i，从而求得整个电网的过网线损ΔPLOSS过总。故，本发明可根据实际输入到线路首端节点的P过i+S合i获得该条线路的实际过网线损，克服了现有技术中由于无法对过网线损进行定量求取，根据人为分配确定线损的缺陷。
更进一步的，步骤二中，S合i＝P合i+jQ合i；
其中，P合i为网内注入到第i条线路首端节点的有功功率总和；
Q合i为网内注入到第i条线路首端节点的无功功率总和。
更进一步的，步骤二中，根据第i条线路的电阻Ri、第i条线路首端节点的过网总输入功率P过i和第i条线路首端节点的网内总输入功率S合i，获得第i条线路等效成的过网支路的电阻R过i和网内支路的电阻R合i的实现方式为：
Figure BDA0002638604300000071
Figure BDA0002638604300000072
本实施方式中，Ri、P过i、P合i和Q合i均可通过实际的量测获取；
Figure BDA0002638604300000073
Figure BDA0002638604300000074
更进一步的，步骤四中，
Figure BDA0002638604300000075
具体应用时，实际运行中，线损需要以电量形式结算，为此以任意一小时钟以15分钟计算一次，将功率转换成当日电量，即根据所述的一种过网电量的线损计算方法求取的每日过网线损电量ΔDLOSS过总为：
Figure BDA0002638604300000076
其中，ΔPLOSS过总1为第15分钟计算的整个电网的过网线损；
ΔPLOSS过总2为第30分钟计算的整个电网的过网线损；
ΔPLOSS过总3为第45分钟计算的整个电网的过网线损；
ΔPLOSS过总4为第60分钟计算的整个电网的过网线损。
每日的线损电量都可以参照公式三计算，将每日的累计一年，就是当年的线损电量。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (4)

1.一种过网电量的线损计算方法，其特征在于，该线损计算方法是基于电网内的n条线路实现的，n为整数，其中，每条线路为相邻两个变电站之间的输电线；
该线损计算方法包括如下过程：
步骤一、将第i条线路等效成两个并联的支路，i的初始值为1；其中，一条支路作为过网支路，另一条支路作为网内支路，且两个并联的支路的阻抗与其所对应的线路的阻抗存在如下关系：
Figure FDA0002638604290000011
所述Z过i＝R过i+jX过i；Z合i＝R合i+jX合i；其中，
Zi为第i条线路的阻抗；
Z过i为第i条线路等效成的过网支路的阻抗；
Z合i为第i条线路等效成的网内支路的阻抗；
Ri为第i条线路的电阻；
Xi为第i条线路的电抗；
R过i为第i条线路等效成的过网支路的电阻；
R合i为第i条线路等效成的网内支路的电阻；
X过i为第i条线路等效成的过网支路的电抗；
X合i为第i条线路等效成的网内支路的电抗；
步骤二、根据第i条线路的电阻Ri、第i条线路首端节点的过网总输入功率P过i和第i条线路首端节点的网内总输入功率S合i，获得第i条线路等效成的过网支路的电阻R过i和网内支路的电阻R合i；
其中，第i条线路首端节点的过网总输入功率P过i，作为第i条线路等效成的过网支路首端节点总输入功率；
第i条线路首端节点的网内总输入功率S合i，作为第i条线路等效成的网内支路首端节点总输入功率；
步骤三、根据第i条线路等效成的过网支路的电阻R过i和第i条线路等效成的过网支路首端节点总输入功率P过i，获得第i条线路的过网支路的线损
Figure FDA0002638604290000021
同时，根据第i条线路等效成的网内支路的电阻R合i和第i条线路等效成的网内支路首端节点总输入功率S合i，获得当前线路的网内支路的线损
Figure FDA0002638604290000022
其中，Vi为第i条线路的首端电压；
所述第i条线路的过网支路的线损ΔPLOSS过i作为第i条线路的过网线损；
步骤四、将P过i-ΔPLOSS过i作为第i+1条线路首端节点的过网总输入功率P过i+1；将S合i-ΔPLOSS合i与网内所有注入至第i+1条线路首端节点的功率叠加在一起，作为第i+1条线路首端节点的网内总输入功率S合i+1；再令i＝i+1，重复执行步骤一至步骤三，直至获得所有线路的过网支路的线损，根据所有线路的过网支路的线损获得整个电网的过网线损ΔPLOSS过总。
2.根据权利要求1所述的一种过网电量的线损计算方法，其特征在于，步骤二中，S合i＝P合i+jQ合i；
其中，P合i为网内注入到第i条线路首端节点的有功功率总和；
Q合i为网内注入到第i条线路首端节点的无功功率总和。
3.根据权利要求2所述的一种过网电量的线损计算方法，其特征在于，步骤二中，根据第i条线路的电阻Ri、第i条线路首端节点的过网总输入功率P过i和第i条线路首端节点的网内总输入功率S合i，获得第i条线路等效成的过网支路的电阻R过i和网内支路的电阻R合i的实现方式为：
Figure FDA0002638604290000023
Figure FDA0002638604290000024
4.根据权利要求1所述的一种过网电量的线损计算方法，其特征在于，步骤四中，
Figure FDA0002638604290000025
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