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基于三相不平衡理论的线损计算模型

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2009/7/3 10:37:04   

    线损率是供电企业重要技术经济指标,随着企业管理的不断深入,降损节能引起各级领导的高度重视,职工自觉参与。切合实际的节能措施,能起到有效的降损效果。近几年随着经济的快速发展,特别是农村经济的发展,负荷大幅度上升,线路、配变超载运行较多,0.4kV三相不平衡现象突出,系统损耗增大,急需制定相应的降损增效措施,以降低损耗,提高电力运行经济效益。理论线损分析是线损工作的基础和依据,所以对系统进行理论线损分析计算,对电力部门提高经济效益具有重要意义。
   电网损耗,有大约一半消耗在低压线路中,特别是农村,由于用户分散,线路相对较长。目前低压线路中的损耗电量已占各县(市)电网损耗电量的60%以上。
   目前国内有多套用于低压电网理论线损计算的软件,它们能满足《电力网电能损耗计算导则》的要求,但不同软件对计算基础数据的要求和所采用的数学模型有所区别,而使计算结果不尽一致。
   在农村低压电网中三相不平衡现象比较严重,中性线存在较大电流,造成额外网损。这表明仅用供售电量的差额并不能完全体现电网的电能损耗,三相不平衡越严重差额越大。因此考虑三相不平衡损耗的线损计算方法,能更准确的反映电网的能量损耗。对供电部门管好电网,降低供电成本,减轻广大用电客户的电费负担,取得较大的社会效益和经济效益,将起重大作用。
   我们在潼关电力局建立了集抄及营配自动化系统,利用该系统现有的低压集中抄表系统可以实时采集数据的优点、以及根据农村低压电网三相不平衡比较严重的现状,我们建立一套基于三相不平衡理论的计算模型,只要用大量数据进行模型修正,并进行反复校核,就能建立适应该台区的实际理论线损状况的模型,取得满足我们当地的低压电网结构特点的理论计算模型和参数。下面进行详尽的介绍和说明。
  1 依据
   电力部《电力网电能损耗计算导则》、能源部《电力网电能损耗管理规定(节能[90]11149号)》。
  2 计算原理
  负荷电流三相不平衡度的一般定义:
  



   利用计算结果,我们对低压台区加强考核管理。以前台区下达指标与实际相差悬殊,存在人为干扰大的因素。现在指标合理,大家比较满意。
  3 取得的效果
   潼关电力局对多个台区进行长期的理论线损分析结果,线损率较总台区的供售差额计算的结果要都在国标允许误差范围内。电力局根据这合理的科学的理论线损,指导降低线损工作,明显提高企业运行效率和效益,获得切实的经济效益。
   在陕西其它供电局的一些台区进行测试,我们先后用两种主流软件计算,发现系统提供的供售差额计算的线损率发生较大变化,经过分析,发现提供台区的三相不平衡度差距很大,拓扑复杂,由于这两种线损软件分析不考虑三相不平衡情况,并简化拓扑,故存在较大的误差。用我们自行研制的软件分析结果表明系统的理论线损在12%~20%左右,可见对农村地区电网考虑三相不平衡线损是比较切合实际,结果在更合理的范围。可见根据本软件的分析结果,对供电局减少线损,提高经济效益有明显的技术指导意义,若进行科学合理的线损管理和线路改造,有直接的经济效益。
  4 存在的问题
   各个地方的电网结构相差很大,运行方式也不尽同,负荷不平衡度差距悬殊,因此要在新的地方应用,必须要寻找典型台区数据对其进行修正,直到符合当地实际的情况。截止目前我们在很多应用的地方还没有发现采用相同的参数的情况,各地低压电网台区的参数均存在一定程度的差别,因此要开发出满足各地低压电网实际状况的软件仍有一定程度的难度。
  5 通过软件应用对农电管理提出的相关建议
   三相负荷不平衡度影响,各地低压电网实际情况千差万别,加之负荷的随机变化,没有绝对的平衡,但要相对的平衡,平时我们要以平衡度指标为限,在实际工作中加大负荷调查分析力度,将各配变各类负载最大、平均负荷及发展趋势记录在案,经常性对配变的负荷电流进行测试,及时发现不平衡超标情况,反馈负荷分析同时,不定期组织进行有针对性地调整。
   潼关电力局也正是借助于集中抄表系统,利用数据的积累不断及时调整三相负荷的分布,切实起到了降损的效果。
   保持三相负荷平衡,绝不是简单把单相负荷用电户均衡地分配到三相上,就能实现三相平衡的。需要说明的是:均衡分配用户不仅仅是形式上看来每相接单相负荷用户总数的三分之一,而更重要的是要把其中用电负荷、漏电情况在同一等级的用户也均衡地分配到三相上。
   特别要关注负荷突变、关注用电季节变化。随着用户负荷增加或季节变化,及时调查、规划、调平,不断提高三相平衡度。
   目前农村低压电网三相负荷失衡的原因,主要是农村负荷构成发生巨变带来的,一是单相负荷成为农村村镇用电的主要负荷,据调查,农村用电单相负荷:在经济欠发达农村占到50%~60%,一般地区占总负荷的70%以上,个别富裕村镇高达到90%;二是农村村镇用电负荷不再是电阻性负荷的家天下,也就很难实现理想的三相平衡。
   利用潼关集抄系统具有的实时性数据、并考虑低压电网三相负荷不平衡问题所开发的低压理论线损计算软件,无疑是对现有的软件的完善和丰富。

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