配电网线损概率评估及应用

发表时间:2020/8/10   来源:《当代电力文化》2020年第8期   作者:华梁锦
[导读] 当前,我国正在积极建设节约型社会
        摘要:当前,我国正在积极建设节约型社会,加强电能质量及节能降耗已成为国家政策的重要内容。为了降低线损率,提高电力的使用效率及经济效益,电力企业投入了大量的人力、财力、物力。随着电力工业市场化改革步伐的加快,供电企业的线损率直接关系到其经济利益,因此,需研究线损的计算分析方法,找出影响线损率变化的因素,制定切实可行的措施,以提高线损管理水平。
        关键词:配电网;线损;概率评估;应用
        线损率是衡量电网电能损失的一个参数,不仅是衡量电力行业的技术指标,也是影响电力企业经济性的重要参数。降低线损率的科学研究和技术革新一直是电力企业技术投入的重点,其最终目标是降低配电网线损率,提高经济效益。本文详细分析了配电网线损概率评估及应用。
        一、配电网线损的危害
        1、线路发热问题。由于线损,损失的电能转化为热能,不仅破坏电路,而且还使电路中的导体温度一度升高,加速绝缘材料老化,迅速缩短其使用寿命,可能造成漏电,从而威胁人们的生命安全。电路中的热量越来越大,温度也越来越高,可能会发生热击穿,造成配电事故,引发火灾。另外,也会出现线路负荷过大,配电网容量不足,致使发生电器火灾。
        2、浪费大量的能源。因配电系统不可避免古在线损,电能不能完全转化为可用的能量,部分转化为不可用的热能。在这种情况下,需通风和冷却来给其降温,其中使用的也是电能。一方面损耗电能来为人类所利用,另一方面用电能来做防范措施。根据现有数据表示,通常配电网的线损率约在3%以上,但因远程传输或线路老化严重,此时的线损率甚至可达到10%以上。这种情况不仅降低了电能的利用率,而且违背了环保原则。为了减少甚至消除这些危害,分析并采取必要的降损措施具有重要的意义。
        二、概率评估方法的基本思想
        线损概率评估的基本思想是在考虑不确定性因素的情况下进行随机潮流计算,以确定线损的概率分布。根据现有配电网自动化状况,大部分线路均可已知的信息仅包括各负荷的月供电量或典型日供电量,及典型日线路首端有功、无功功率及电压曲线。线路上大部分负荷的运行数据严重缺乏。显然,针对配电网线损评估的难点在于随机负荷模型的建立。
        然而,各负荷用户供电量的历史数据较为丰富,通过统计分析,可获得各负荷月供电量的分布特征。由此,若可利用负荷统计数据及典型负荷运行曲线,并通过一定匹配方法得到电网的等效运行数据,则可进行潮流计算,得到与配电网实际运行状况相吻合的线损率。
        三、配电网线损概率评估
        1、线损率概率分析的算法步骤。考虑负荷和电源功率波动的随机因素、线路安全约束校正、系统电压无功运行状态调整,根据本文提出的系统状态仿真策略,结合蒙特卡罗法随机抽样,形成日线损率的概率评估方法,具体步骤为:
        1)设定随机样本数的最大值和最小值kmax与kmin,以及样本方差系数的收敛精度ε,初始样本数k=0。
        2)负载状态模拟。根据各节点典型的日负荷曲线,选择合适的方差值,确定各节点和系统各周期的负荷随机值。
        3)模拟发电机组的启停和运行状态。确定系统负荷后,根据机组经济调度方式,确定各发电机组各时段的启停状态和运行状态。
        4)线路安全约束校正。确定各时段节点负荷和发电机状态后,计算各支路的潮流,并判断是否有过负荷的支路。若有,调整发电机出力;若没有,直接进行下一步。
        5)模拟系统电压无功运行状态。最终确定各时段发电机状态后,通过反复潮流计算及系统电压无功调整,使发电厂及变电站的电压无功满足要求,从而模拟各时段系统电压无功运行状态。


        6)当各时段系统电压无功状态满足要求时,计算相应时段的系统线损和总发电功率,累计形成一天24个整点时段的线损率,以完成样本日线损率的计算。
        7)收敛判断。当k>kmin时,计算出所有样本的线损率方差系数η。若η≤ε或k≥kmax,停止抽样,输出结果,统计随机采样线损率的变化区间和不同小区间的采样数,得出线损率的概率分布。否则,修正样本数k=k+1,返回第二步,再次进行随机抽样及系统状态模拟。
        2、评估算法。结合蒙特卡罗模拟方法,对每月所有负荷电量进行模拟抽样,计算其每天24整点功率后,通过对配电网的潮流进行计算,得到配电网的线损量。采用重复抽样的方法计算馈线线损率的概率评估方法,具体流程为:
        1)对配电线路上负荷进行分类,并设定各类负荷的典型运行曲线。
        2)根据典型日馈线前端电压、功率曲线作为负荷的特征运行曲线,对负荷的典型运行曲线进行校正和归一化处理。
        3)收集负荷月电量数据,进行统计分析,得到各负荷的月电量分布特征,并设定各负荷的样本方差。
        4)采用蒙特卡罗模拟法随机抽样生成各样本日负荷电量数据,生成负荷的等效日运行曲线。
        5)进行潮流计算,得到各样本日的线损计算结果。
        6)收敛判断:计算线损率方差,若达到收敛精度,则输出计算结果,否则转(4)。
        四、配电网线损降损措施应用
        1、加强电力运行管理过程中的线损率分析。加强线损率的计算及管理,以此根据实际线损率差距进行比较,若实际线损率较大,说明线损管理还不够完善,可从实际情况出发对线损进行管理,以此减少线损的发生。要重视电力配电布局中存在的问题,采取科学措施加以解决,从而促进线损管理工作更好地实施。
        2、合理调度,采用新技术。降低变压器轻载、空载、过载的概率。合理选择配电变压器容量及安装位置,消除“大马拉小车”及三相不平衡现象。重点处理负荷分配问题,调整负荷过重或过轻的线路,合理配置公用变容量。结合实际工作情况,针对用户负荷高峰低谷差值大导致计量不准确的现象,可引进行业成熟的新技术对计量进行改造,安装负荷变比互感器,能解决用户峰谷负荷差较大、负荷低时计量不上的问题。
        3、优化供电网络拓扑结构。在配电企业中,配电网网络结构不断在延伸和扩展。配电网的网络结构变化无疑便捷了人们的生活,但配电网的线损也与网络结构有着直接关系。以往网络结构导致配电网产生了大量的线路损失,若不对原有网络结构进行优化和整合,线损问题得不到解决,将无法提高配电企业的经济效益。因此,对配电网络结构进行优化和整和,对存在问题的网络区间进行查找和整改十分必要。
        电源位置点的确定是配电网络优化最重要也最核心的部分。原有的配电网络并没有对电源点进行长远考虑,导致电源点位置偏离负荷的中心,增加了电能配送过程中产生的线损。进行电源点位置优化后,电源点和负荷的距离减小,降低了配电网络的线损。设置合适的电源点位置以降低电损,通常需注意三个问题---半径、电源容量和点位密集程度。采用较小的半径、适中的容量、密集的点位来设置电源,可显著减小电损。
        4、加强计量管理。1)计量点的选择:客户用电计量点应尽量选择在供用电双方的产权分界处,以便管理和减少线损的计算。2)计量方式的选择:高压客户在高压侧计量还是在低压侧计量,主要根据售电变压器的大小而定,尽量选在高压侧计量。3)计量装置的选择:主要是互感器的选择和电能表的选用。互感器应满足计量要求及符合额定电压,还应根据负荷电流选择合适的变比。4)计量装置的安装方式:主要采用按户分散装表和集中装表两种。为了方便管理和防窃电,有条件的应尽量采用表箱集中装表。按户分散装表时,主要以安全、方便为原则,并采取防窃电的措施。此外,要加强对计量装置的定期校验和巡视,使计量装置处于正常健康的运行状态。5)采用防窃电的计量装置。
参考文献:
[1]王传勇.配电网线损概率评估及应用[J].电力系统保护与控制,2014(13).
[2]施培环.配电网线损概率评估及应用[J].机电信息,2014(02).
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: