10kV配电线损计算.docVIP

10kV配电网线损的快速计算法 　　摘　要　本文针对10kV配电网的实际情况，提出全网电压相位相近的情况下，用基尔霍夫电流定律和对称分量法得到每条线段电流，直接计算三相不对称潮流的线路损耗。避免了潮流计算过程以及复杂的网络电阻的等值问题，并通过RTDS仿真模拟计算，说明此计算方法的快速、准确和实用。　　关键词　配电网网损　基尔霍夫电流定律　RTDS 1　引言　　　　配电网网损计算是配电网经济运行、无功优化及电网技术改造等的基础。通过理论线损计算便于运行管理部门进行分析，从而采取切实可行的降损措施，以达到最大的经济效益。　　线损计算是电力系统的传统问题，在理论上有多种计算方法。在一些精度要求不高的场合，采用估算的方法、估算与潮流计算相结合的方法（如等效电流分布法、等值电阻法、各种回归分析法等）；在精度要求稍高的场合下，多使用潮流计算方法（如等效节点功率法、损耗功率累加法等）。　　配电网与输电网相比，具有闭环结构、开环运行的特点，稳态运行时网络结构多成辐射状，PV节点少，PQ节点多，由于随机性而使三相负荷不平衡，配变一般采用△／Y0接法。　　针对以上特点，用估算的方法精度不高，用潮流算法计算时间长、效率低，而且更多情况下都是经过特殊处理，没考虑配电网三相不平衡问题。　　目前，配网中广泛采用负荷控制、负荷远测等配网自动化装置，配网中配变电流的大小和相位已能得到，可作为已知数据直接进行网损计算，本文正是基于这个前提提出快速计算方法。 2　快速计算法　　快速计算法主要是用对称分量法处理负荷的三相不平衡，通过基尔霍夫电流定律求出全网每条线路的电流，最终得到能量损耗。　　配电网中一般架空电网变电所出口电压的不对称度一般不超过0．5％～1．5％，因此本文在线损计算过程中假设系统电源电压对称且为某一定值。2．1　线路损耗的处理2．1．1　三相不平衡问题的处理　　已知配变低压侧电流Ia，Ib，Ic，功率因数角a，b，c可得到三相不平衡电流　　配电网变压器一般采用△／Y0接法，故高压网不存在零序电流。由对称分量法求得低压侧正序、负序分量如下： 式中k为变压器的标准变比。　　其余线路电流，可根据基尔霍夫电流定律得到。2．1．2　线路损耗　　已知每条线段每相的电流，按公式（7）三相分别计算该线段的损耗，2．2　变压器损耗的处理　　变压器损耗分为两部分：可变损耗（铜耗）和不变损耗（铁耗），考虑配电网的三相不平衡，按公式（8）计算其可变损耗， 式中Pk是变压器短路损耗，kW；　　I2N是变压器低压侧额定电流，A；　　Ia，Ib，Ic是变压器低压侧实测电流，A。不可变损耗也是变压器的空载损耗P0。变压器的总损耗为ΔATi＝ΔPki＋P0i。2．3　配变网损耗　　配电网的总损耗按（9）式计算 　　若电力局按月统计网损，则将各时间段的计算值累加即可得到，此方法按每天实际数据计算，使网损的计算结果接近实际损耗情况。 3　RTDS仿真　　RTDS是电力系统实时仿真系统。可以方便的构造系统模型并对运行的各个方面进行实时试验。能够迅速的发现系统所存在的问题，从而能够立即研究并试验相应的解决方法。　　本文用RTDS对一条模拟线路进行了仿真计算，网络如图1所示： 　　三段线路的参数分别为长度6 km、6 km和10km，电阻0．27Ω／km，电抗0．335Ω／km，线路三相对称。考虑配电网负荷三相不平衡，在三台变压器的三相分别加不同负荷，保证有一定的不平衡度，具体数据见表1。对于变压器的模拟，RTDS假设配变的电阻为零，只记入其空载损耗。由于配变损耗并不影响算法的运用，在整个仿真过程中主要考虑用快速算法计算线路损耗，暂不计入配变损耗。　　快速计算法所需配变低压侧数据由RTDS实测得到，具体数据见表2。其中电压电流角度是指同一时刻的瞬时值。 4　算例分析及结果　　已知变压器低压侧电压、电流的相角和幅值，用快速计算法和RTDS分别对以上线路进行模拟计算，其中RTDS计算步长为1．875度，结果见表3、表4、表5。　　比较以上数据，两种方法线损率误差0．00258％，线路电流最大误差0．14％，可见，本文提出的方法在精度上已能完全满足工程需要。两种方法之间存在的误差，是由于用KCL计算全网电流时近似认为各点的电压相位一致所致。实际上，馈线带负荷运行后，同一点的三相电压最大偏差是3．42％，三相角度不对称度最大为3．75度，不同点电压最大相角差是3．75度。但考虑到误差很小，结果满足计算精度要求，所以快速计算法仍为有效的　　网损计算方法。 5　结论　　快速计算方法在配变数据可得的情况下，尽可能的减少计算量，考虑了三相不平衡，精确快速的计算了配电网的线损，目前，该算法已用于浙江某地区的线损计算。6　参考