本發(fā)明涉及一種能準(zhǔn)確計算理論線損的方法，具體是指一種基于前推回代法的低壓配電臺區(qū)理論線損計算方法，涉及配電網(wǎng)
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：近年來，低壓配電臺區(qū)的配變?nèi)哂喽冗^高，整體利用率低，既造成了投資的浪費，又加大了配變的損耗，不利于電網(wǎng)的優(yōu)化運行。因此，低壓配電網(wǎng)的運行優(yōu)化和降損措施已成為供電企業(yè)極為關(guān)注的問題，其對供電企業(yè)的合理投資和經(jīng)濟(jì)效益的提高具有重要意義。由于低壓理論線損計算方法對配電臺區(qū)的優(yōu)化運行和降損工作起著指導(dǎo)和促進(jìn)作用。所以，能夠精確計算低壓配電臺區(qū)的理論線損具有十分重大的意義。而我國目前的低壓配電臺區(qū)大多存在線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、線路參數(shù)繁多、用電季節(jié)性、運行數(shù)據(jù)較難收集等特點。因此，如何準(zhǔn)確計算理論線損，是當(dāng)前眾多學(xué)者困擾的難題?，F(xiàn)有技術(shù)中，常用的低壓線損理論計算方法有均方根電流法、平均電流法、最大電流法、等值電阻法等。其中，等值電阻法的使用最為普通。但由于其假設(shè)條件較多，當(dāng)?shù)蛪号潆娕_區(qū)的實際運行情況與等值電阻法的假設(shè)條件存在偏差時，理論線損計算所得將不能真實地反映電網(wǎng)運行情況?；谏鲜?，在深入了解和分析低壓配電臺區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明根據(jù)低壓配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點，提出一種采用前推回代法進(jìn)行理論線損計算的方法，能夠充分考慮線制和電壓降對線路線損的影響，具有較高可行度和精確度。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種基于前推回代法的低壓配電臺區(qū)理論線損計算方法，通過對低壓配電臺區(qū)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行層次分析，考慮低壓配電臺區(qū)的線制和電壓降對線路損耗的影響，能更準(zhǔn)確可靠地計算線損。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種基于前推回代法的低壓配電臺區(qū)理論線損計算方法，包含以下步驟：s1、低壓配電臺區(qū)節(jié)點層次關(guān)系分析：對低壓配電臺區(qū)的網(wǎng)絡(luò)支路和負(fù)荷節(jié)點進(jìn)行編號，建立各節(jié)點之間的分層關(guān)系，確定低壓配電臺區(qū)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；s2、低壓配電臺區(qū)資料收集：獲取低壓配電臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的配電變壓器參數(shù)、支路參數(shù)、以及負(fù)荷節(jié)點的電量信息；s3、低壓配電臺區(qū)中的配電變壓器損耗計算；s4、采用前推回代法計算低壓配電臺區(qū)中各層次支路的功率損耗及電壓損耗；s5、結(jié)合s3和s4，計算得到整個低壓配電臺區(qū)的線損。所述的s2中，具體包含以下步驟：s21、通過生產(chǎn)管理系統(tǒng)獲取低壓配電臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的配電變壓器參數(shù)，包括：變壓器型號、空載損耗、短路損耗，并計算得到變壓器負(fù)載率；s22、通過生產(chǎn)管理系統(tǒng)獲取低壓配電臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的支路參數(shù)，包括：各條支路的線型和長度，并計算得到各條支路的阻抗參數(shù)；s23、通過電力用戶用電信息采集系統(tǒng)獲取低壓配電臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)荷節(jié)點電量信息，并計算得到各個負(fù)荷節(jié)點的等效功率。所述的s3中，配電變壓器的綜合功率損耗包括：空載損耗、負(fù)載損耗、空載電流無功損耗所引起的有功損耗、以及負(fù)載時繞組漏抗漏磁無功損耗所引起的有功損耗。所述的s3中，配電變壓器的綜合功率損耗δpz的計算公式如下：δpz＝p0+ktpkβ2；配電變壓器的綜合功率損耗率δpz％的計算公式如下：其中：p0為配電變壓器的空載損耗；kt為負(fù)荷波動系數(shù)，其為負(fù)荷曲線形狀系數(shù)k的平方；pk為配電變壓器的額定負(fù)載功率損耗；β為配電變壓器的負(fù)載系數(shù)；p1、pz分別為配電變壓器的高、低壓側(cè)平均有功功率；sn為配電變壓器的額定容量；為配電變壓器負(fù)荷側(cè)的平均功率因數(shù)。所述的s4中，具體包含以下步驟：s41、從低壓配電臺區(qū)分層后的支路末梢負(fù)荷節(jié)點開始，根據(jù)末梢負(fù)荷節(jié)點的等效功率，計算流入該末梢負(fù)荷節(jié)點的支路電路；并根據(jù)支路線型計算該支路的首端負(fù)荷節(jié)點的實際電流；s42、根據(jù)s41中所述的方法，計算低壓配電臺區(qū)分層后的所有支路的支路電流iij，并利用已知的低壓配電臺區(qū)分層后的根節(jié)點電壓，依次逐層求出各個負(fù)荷節(jié)點的電壓，并計算得到各支路末梢負(fù)荷節(jié)點的電壓uj：uj＝ui-iijrij；其中，j為子節(jié)點；i為父節(jié)點；rij為i節(jié)點與j節(jié)點之間的支路電阻；s43、重復(fù)執(zhí)行s42，計算得到各負(fù)荷節(jié)點的新的電壓uj'，并計算各節(jié)點的電壓幅值修正量：δu＝|uj-uj'|；s44、進(jìn)行第一次收斂判斷：若δumax<ε，則跳出循環(huán)，計算s46；若δumax>ε，則代入節(jié)點電壓幅值修正量，重新執(zhí)行s42和s43得到新的δu1；其中，ε為預(yù)先設(shè)定的節(jié)點電壓幅值修正量的目標(biāo)精度值；s45、進(jìn)行第二次收斂判斷：若δu1.max<δumax，則繼續(xù)迭代，直到符合第一次收斂判斷條件時停止，并跳出循環(huán)，計算s46；若δu1.max>δumax，則停止迭代，則代入節(jié)點電壓幅值修正量，并繼續(xù)重新執(zhí)行s42和s43得到新的δu2，直至滿足第一次收斂判斷條件為止；s46、利用滿足收斂條件的各負(fù)荷節(jié)點電壓以及各支路電流，計算得到各支路功率損耗和電壓損耗。綜上所述，本發(fā)明所提供的基于前推回代法的低壓配電臺區(qū)理論線損計算方法，通過對低壓配電臺區(qū)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行層次分析，考慮低壓配電臺區(qū)的線制和電壓降對線路損耗的影響，從而能更加準(zhǔn)確可靠地計算線損。附圖說明圖1是本發(fā)明中的低壓配電臺區(qū)接線方式的示意圖；圖2是本發(fā)明中的基于前推回代法的低壓配電臺區(qū)理論線損計算方法的流程圖；圖3是對圖1所示的低壓配電臺區(qū)進(jìn)行編號分層后的示意圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，以使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解。如圖2所示，為本發(fā)明提供的基于前推回代法的低壓配電臺區(qū)理論線損計算方法，包含以下步驟：s1、低壓配電臺區(qū)節(jié)點層次關(guān)系分析：對低壓配電臺區(qū)的網(wǎng)絡(luò)支路和負(fù)荷節(jié)點進(jìn)行編號，建立各節(jié)點之間的分層關(guān)系，確定低壓配電臺區(qū)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；s2、低壓配電臺區(qū)資料收集：獲取低壓配電臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的配電變壓器參數(shù)、支路參數(shù)、以及負(fù)荷節(jié)點的電量信息；s3、低壓配電臺區(qū)中的配電變壓器損耗計算；s4、采用前推回代法計算低壓配電臺區(qū)中各層次支路的功率損耗及電壓損耗；s5、結(jié)合s3和s4，計算得到整個低壓配電臺區(qū)的線損；低壓臺區(qū)是由配電變壓器供電的區(qū)域，該低壓配電臺區(qū)的理論線損即為配電變壓器低壓側(cè)與客戶電能表之間的配電設(shè)備的電能損耗。所述的s1中，由于低壓配電臺區(qū)的網(wǎng)絡(luò)線路基本為輻射狀，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，供電方式多樣，各節(jié)點之間存在層析關(guān)系。如圖1所示，為本實施例中某個低壓配電臺區(qū)接線方式的示意圖，其中，節(jié)點2是節(jié)點3的母節(jié)點，同時又是節(jié)點1的子節(jié)點；同理，節(jié)點4是節(jié)點5的母節(jié)點，同時又是節(jié)點3的子節(jié)點；根據(jù)線路中子節(jié)點和母節(jié)點的序號，得到各個節(jié)點之間的相互聯(lián)系，從而得到整體的關(guān)系結(jié)構(gòu)圖，從而確定出低壓配電臺區(qū)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?；谏鲜?，需要對低壓配電臺區(qū)的網(wǎng)絡(luò)中各支路和各節(jié)點進(jìn)行編號，建立分層關(guān)系，完成后如圖3所示。以圖3為例，將整個低壓配電臺區(qū)分成5層：節(jié)點1、3、5、6、8、9為第1層，其為支路末梢一級負(fù)荷節(jié)點，節(jié)點7為第2層，節(jié)點4為第3層，節(jié)點2為第4層，節(jié)點0為第5層，其為根節(jié)點。所述的s2中，具體包含以下步驟：s21、通過pms(生產(chǎn)管理系統(tǒng))獲取低壓配電臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的配電變壓器參數(shù)，包括：變壓器型號、空載損耗、短路損耗，并根據(jù)《配電變壓器及線路負(fù)荷測量日分析表》獲取變壓器負(fù)載率；本實施例中，圖3所示的某個低壓配電臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的變壓器參數(shù)為：配電變壓器型號為sbh15-m-400，空載損耗為200w，短路損耗為4300w，短路電壓百分?jǐn)?shù)為4，容量為400kva，變比為10/0.4kv，配電變壓器的平均負(fù)載率為0.12；s22、通過pms獲取低壓配電臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的支路參數(shù)，包括：各條支路的線型和長度，并通過查閱相關(guān)技術(shù)手冊，計算得到各條支路的阻抗參數(shù)，具體請參見下述表1；s23、通過電力用戶用電信息采集系統(tǒng)(edcm)獲取低壓配電臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)荷節(jié)點電量信息，并通過理論計算得到各個負(fù)荷節(jié)點的等效功率，具體請參見下述表1。首端節(jié)點末端節(jié)點支路阻抗參數(shù)負(fù)荷節(jié)點等效功率010.0127+j*0.00973.7056+j*2.2967020.0192+j*0.02320+j*0230.0184+j*0.00450.8668+j*0.5372240.0092+j*0.00700+j*0450.0083+j*0.00380.6621+j*0.4104460.0112+j*0.00510.7507+j*0.4653470.0165+j*0.01250+j*0780.0172+j*0.00421.6379+j*1.0151790.0296+j*0.00723.4475+j*2.13687100.0229+j*0.01121.1055+j*0.6852表1、低壓配電臺區(qū)的支路及負(fù)荷節(jié)點信息所述的s3中，配電變壓器的綜合功率損耗包括：空載損耗、負(fù)載損耗、空載電流無功損耗所引起的有功損耗、以及負(fù)載時繞組漏抗漏磁無功損耗所引起的有功損耗這四個部分。其中，由于無功損耗對配電變壓器線損率的影響在0.001％～0.009％之間，基本可忽略不計。另外，由于配電變壓器的各參數(shù)數(shù)值均為額定狀態(tài)下測定的，且已經(jīng)根據(jù)變壓器絕緣材料的等級折算成了標(biāo)準(zhǔn)線圈溫度換算值；因此，進(jìn)行配電變壓器損耗率計算時，不再考慮線圈溫度的影響?；谏鲜觯龅呐潆娮儔浩鞯木C合功率損耗δpz的計算公式如下：δpz＝p0+ktpkβ2；配電變壓器的綜合功率損耗率δpz％的計算公式如下：其中：p0為配電變壓器的空載損耗(kw)；kt為負(fù)荷波動系數(shù)，其為負(fù)荷曲線形狀系數(shù)k的平方；pk為配電變壓器的額定負(fù)載功率損耗(kw)；β為配電變壓器的負(fù)載系數(shù)；p1、pz分別為配電變壓器的高、低壓側(cè)平均有功功率(kw)；sn為配電變壓器的額定容量(kva)；為配電變壓器負(fù)荷側(cè)的平均功率因數(shù)。本實施例中，根據(jù)上述計算公式計算得到配電變壓器的綜合功率損耗δpz為268.3w，其中設(shè)定負(fù)荷曲線形狀系數(shù)k為1.05。所述的s4中，具體包含以下步驟：s41、從低壓配電臺區(qū)分層后的支路末梢負(fù)荷節(jié)點開始，根據(jù)末梢負(fù)荷節(jié)點的等效功率，計算流入該末梢負(fù)荷節(jié)點的支路電路；并根據(jù)三相三線制、或三相四線制、或單相線供電方式，計算該支路的首端負(fù)荷節(jié)點的實際電流；具體為：當(dāng)三相制導(dǎo)線引出單相線路時，單相線路對三相線路的電流貢獻(xiàn)度為1/3，即三相線路的電流取值為單相線路計算出的電流的1/3加上其他支路電流。當(dāng)線路線制相同時，根據(jù)基爾霍夫定律相加得到；s42、根據(jù)s41中所述的方法，計算低壓配電臺區(qū)分層后的所有支路的支路電流iij，并利用已知的低壓配電臺區(qū)分層后的根節(jié)點電壓，依次逐層求出各個負(fù)荷節(jié)點的電壓，并計算得到各支路末梢負(fù)荷節(jié)點的電壓uj：uj＝ui-iijrij；其中，j為子節(jié)點；i為父節(jié)點；rij為i節(jié)點與j節(jié)點之間的支路電阻；由于在低壓配電網(wǎng)中r/x(x表示電抗)的值很大，故此處可以只考慮電阻值r，而忽略電抗值x；s43、重復(fù)執(zhí)行s42進(jìn)行電壓迭代，計算得到各負(fù)荷節(jié)點的新的電壓uj'，并計算各節(jié)點的電壓幅值修正量：δu＝|uj-uj'|；由于在首次計算時使用的初始電壓為額定電壓，其進(jìn)行了前推計算；而之后在迭代過程中通過回代計算得到的新的電壓值，將會與前次電壓值之間存在偏差；s44、進(jìn)行第一次收斂判斷：若δumax<ε，則跳出循環(huán)，計算s46；若δumax>ε，則代入節(jié)點電壓幅值修正量，重新執(zhí)行s42和s43得到新的δu1；其中，ε為預(yù)先設(shè)定的節(jié)點電壓幅值修正量的目標(biāo)精度值；s45、進(jìn)行第二次收斂判斷：若δu1.max<δumax，則繼續(xù)迭代，直到符合第一次收斂判斷條件時停止，并跳出循環(huán)，計算s46；若δu1.max>δumax，則停止迭代，則代入節(jié)點電壓幅值修正量，并繼續(xù)重新執(zhí)行s42和s43得到新的δu2，直至滿足第一次收斂判斷條件為止；s46、利用滿足收斂條件的各負(fù)荷節(jié)點電壓以及各支路電流，計算得到各支路功率損耗和電壓損耗。本實施例中，根據(jù)上述計算公式計算得到低壓配電臺區(qū)的線損為358w，整個臺區(qū)線損率為0.75％。本發(fā)明所提供的基于前推回代法的低壓配電臺區(qū)理論線損計算方法，通過對低壓配電臺區(qū)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行層次分析，考慮低壓配電臺區(qū)的線制和電壓降對線路損耗的影響，從而能更加準(zhǔn)確可靠地計算線損。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和有益效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)的范圍由權(quán)利要求書界定。當(dāng)前第1頁12