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基于潮流计算的电力网损计算法 乔朋利 张亚丽 黄志强 黄显龙 菏泽供电公司 山东 菏泽 摘要 介绍了几种基于潮流计算的电力网损理论计算法 阐述了其优点 以一个 节点系统为算 例 说明了用潮流计算的结果直接计算网损的有效方法 关键词 网损计算 就得出 时间内的损失的电量 该方法将能量损耗的计算问题转变为功率损 耗计算的问题 这就便于应用计算机潮流计算的方法来计算网损问题 损耗电量为 胡 3 乙 一3 刀 弓 8 璐 分别为有功电量 9 1 1 及无功电量 留 计算网损所用的等效功率较平均功率大 就是说 用容易从电度表得到的较准确的功率平均值 计算电能损耗时是偏小的 故应将平均值乘以大于 的形状系数 亦称等效系数 加以修正则得 到等效功率 即均方根功率 即 弓 3 凡气 岛 3 朔 由以上各式得损耗 电量的计算公式为 此 8 0乙 八咬二 侧 二 理 二巡二 一 于 形状系数 值的大小与负荷曲线的形状有关 即和最小负荷率 以及持续负荷曲线的变化规律 有关 负荷率愈低 绝对误差愈大 根据各种负荷曲线分析 平均形状系数 值可按下式计算 一一 比8一 且 一月 8 1 一 一一 节点等效功率法的主要优点 首先在于计算所依据的主要运行数据是从准确级别较高的电度表 收集的 并且有定期的校验制度 故由它收集的数据较精确 同时 所取数据本身反映了计算时段 内的用 电量 据此可求出该时段内功率的数学期望值 其次 节点等效功率法使收集和整理原始数 据的工作大大简化 尤其对全网电能损耗的计算 其优点更为突出 对于区域电网的计算 实际上 是把能量损耗 问题转变为功率损耗问题 这就便于广泛地采用计算机潮流法 大大减少手算的工作 量 回路法 回路法是被广泛应用于配电网的一种潮流计算方法 以简单配电网为例 介绍以下回路法 了了一 门 了 门门门 对于图示简单配电网 凡 二 认几 式中 根据 5为节点5的注入电流 为节点 5的电压 凡 为节点 5的注入功率 4任定律 一3 4一 3 一 双 3 认 一 一 矶 式中 风 二 几 为第 5条支路的电压降 写成矩阵形式 二 乙 根据 有如下形式 为第 5条支路的支路电抗 人为第 5条支路的支路电流 式 一毛8 气 8 一几 蕊1 6 一1 泣3 3月 口 之 眨 一一 几 潮流计算步骤如下 1 通过式 计算 通过式 计算 通过式 计算 通过式 计算 严 甲 判断是否收敛 如果不满足收敛条件用口崛甲代替 进行下一次迭代 前推回代法 前推回代法是配电网支路类算法中被广泛研究的一种方法 该方法从根节点起按广度优先搜索 并对配电网进行分层编号 编号反映了前推回代法的顺序 潮流算法如下 1 计算节点注入电流 对 3 典 一 必 一 厂 一 式中 可 一 为第 一 次迭代的节点5的电压 又为节点 5的注入功率之和 茸为节点 5的并 联导纳 回代过程 设第 条支路的起点为节点 1 且终点为 则有 犷 3 3一 监 8 艺5 式中 为第 条支路上的电流 人 为节点乓上的注入电流 5为从几点出发的各分支支路 上的电流和 前推过程 份 3 欲 一 犷 判断收敛条件 算例 原理 此例应用牛拉法进行潮流计算 在潮流计算结果的基础上进行网损计算 在己经运行的电力网 进行线损计算和分析时 有必要也有可能进行精确线损计算 但在电力系统规划设计时对电能损耗 计算的准确度不提出太高的要求 在最优潮流和电网最优规划中 往往潮流结果已算出 这时 设 电网有 6 个节点 则网损可表示为 6 个节点注入功率的代数和 几 3 君8几 8 8 6 么 3 8 达8 二8 么 以下 以一个五节点的电网为例 说明用潮流计算的结果计算网损的过程 图 示五节点系统等值网络 节点 为平衡节点 其余为 0节点 上面标有电网参数及各节 点的负荷情况 幸 8 4 二 份 4 一 一 颐 的竹 的闪 一 一 甲 个 的 一 戈 托 二 8 4 二 8 节点 电压保特不变 1 4 8 4 计算精度 各节点电压的修正呈不大于 图 五节点系统 潮流计算的流程图 本例潮流计算用的是牛顿一拉夫逊法 其流程图如下图示 输入数据 潮流计算开始 循环次数 二 形成雅克比矩阵 二 81 三 解修正方程 计算 节点电压新 值 结果收敛 计算 卜 衡节点功率和 支路功率 算例结果 矩阵形式 3 3 功 平衡节点功率 3 支路功率结果 均 功 一 一 十 十 琦心 一 一 一 一 一 一 一 一 8 咔习 一 一 一 一 卜 一 节点电压结果 一 1 一 一 一 根据公式 网损瑟 3 8 8 8 8 3 8 刃 心 刁 刁 刁 刁 刁 刁 3 8 所以 有功功率损耗 3 无功功率损耗 03 结论 随着电力市场的发展 计算机技术的提高 对网损的精度要求的越来越高 潮流计算网损的最 大优点就是精度高 因此在现有的网络线损计算中得到了广泛的应用 基于潮流的网损计算法在收 集和整理原始资料的工作方面大大简化 尤其对全网电能损耗的计算 其优点更为突出 对于区域 电网的计算 实际上是把能量损耗转变为功率损耗的问题 这就便于广泛地采用计算机潮流计算的 方法 而使手算的工作量大大减少 年 月 日 参考文献 杨秀台 电力网线损的理论计算和分析北京 水利电力出版社 1 张利生 电力网电能损耗管理及降损技术 北京 中国电力出版社 纪晓葵 基于电功率物理分布的网损理论分析 硕士论文 北京 华北电力大学 的 李燕雷 配电网线损理论计算及电容器优化配里 硕士论文 西安交通大学 的 夏道止 电力系统分析 中国电力出版社 加 1 孙莹 电力系统及其自动化 山东大学出版社 叨何仰赞 温增银 电力系统分析 华中科技大学出版社 作者简介 乔朋利 女 助理工程师 从事高压试验工作 张亚丽 女 工程师 从事高压试验工作 黄志强 男 从事高压试验工作 黄显龙 男 助理工程师 从事高压试验工作
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