一種自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種評(píng)價(jià)方法，具體設(shè)及一種自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的 評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 農(nóng)村配電網(wǎng)是電網(wǎng)的重要組成部分，是改善民生的重要基礎(chǔ)設(shè)施。近年來農(nóng)村配 電網(wǎng)發(fā)展水平不斷提升，但發(fā)展總體仍然滯后。在國(guó)家新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的背景下，國(guó)家電網(wǎng) 公司提出建設(shè)"世界一流配電網(wǎng)"的目標(biāo)，結(jié)合新一輪農(nóng)網(wǎng)改造升級(jí)工程的實(shí)施，不斷改進(jìn) 農(nóng)村配電網(wǎng)裝備水平，及時(shí)解決農(nóng)村生產(chǎn)生活用電W及供電質(zhì)量等問題，滿足新農(nóng)村建設(shè) 用電需求。相對(duì)城市配電網(wǎng)，農(nóng)村負(fù)荷具有鮮明的季節(jié)性和周期性集中用電特點(diǎn)，但年平 均負(fù)載率偏低，部分配電臺(tái)區(qū)的配電變壓器年平均負(fù)載率甚至在10%W下，但在春節(jié)放假 農(nóng)民工集中返鄉(xiāng)或農(nóng)忙灌概期間配電變壓器又往往處于重載、滿載甚至過載運(yùn)行狀態(tài)，具 有3 :1大小兩種容量運(yùn)行方式的調(diào)容、調(diào)壓功能的自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器在農(nóng)村配電網(wǎng) 中得到小批量應(yīng)用，在一定程度上解決了農(nóng)村配電變壓器的不經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問題。但具有自動(dòng) (有載）調(diào)容調(diào)壓功能的自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行評(píng)價(jià)一直W小容量方式下運(yùn)行 時(shí)的平均負(fù)載率和大容量方式運(yùn)行時(shí)的平均負(fù)載率計(jì)算分析結(jié)果為依據(jù)，在負(fù)載率分布 較為分散的狀態(tài)下，與實(shí)際運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性會(huì)存在較大差距，不利于確定自適應(yīng)負(fù)荷型配電 變壓器應(yīng)用的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和適用范圍。
[0003] 自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器技術(shù)發(fā)展大體經(jīng)過了有載調(diào)容無載調(diào)壓型配電變壓 器--自動(dòng)調(diào)容自動(dòng)調(diào)壓型配電變壓器--有載調(diào)容有載調(diào)壓型配電變壓器幾個(gè)階段，能夠 根據(jù)實(shí)際負(fù)荷大小通過有載調(diào)容開關(guān)自動(dòng)調(diào)節(jié)額定容量運(yùn)行方式，降低空載損耗。但由于 自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大小容量方式下的空載損耗、空載電流、負(fù)載損耗、短路阻抗等技 術(shù)性能參數(shù)不同，實(shí)際負(fù)載率與所處的容量運(yùn)行方式有關(guān)，不能簡(jiǎn)單地判定只要在小容量 方式運(yùn)行就一定比大容量方式下運(yùn)行時(shí)綜合損耗小，在配電變壓器選型時(shí)也缺乏對(duì)配電臺(tái) 區(qū)歷史數(shù)據(jù)分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器運(yùn)行經(jīng) 濟(jì)性的評(píng)價(jià)方法，通過對(duì)配電變壓器年負(fù)載率實(shí)際分布情況的統(tǒng)計(jì)分析，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)臺(tái)區(qū)采 用自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器時(shí)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況，有利于確定其適用范圍，避免選用的盲目 性，切實(shí)發(fā)揮其功能價(jià)值，為供電企業(yè)配電變壓器選型提供科學(xué)判定依據(jù)。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明提供一種自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)方法，所述方法包括 W下步驟：
[0007] 步驟1 :計(jì)算自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器全年綜合損耗；
[0008] 步驟2 :計(jì)算常規(guī)配電變壓器的全年綜合損耗；
[0009] 步驟3 :計(jì)算常規(guī)配電變壓器的全年綜合損耗與自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器全年綜 合損耗的差值；
[0010] 步驟4 :計(jì)算自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器采購(gòu)價(jià)格與常規(guī)配電變壓器的采購(gòu)價(jià)格的 投資差值；
[0011] 步驟5 :評(píng)價(jià)自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。
[0012] 所述步驟1包括W下步驟：
[0013] 步驟1-1 :分別計(jì)算自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大、小容量方式下的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行臨界 負(fù)載率；
[0014] 步驟1-2 :分別計(jì)算自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大、小容量方式下的實(shí)際負(fù)載率； [001引步驟1-3 :分別計(jì)算自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大、小容量方式下全年綜合損耗； [001引步驟1-4 :計(jì)算自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器全年綜合損耗。
[0017] 所述步驟1-1包括W下步驟：
[0018] 步驟1-1-1 :計(jì)算自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大容量方式下的空載無功損耗％和負(fù) 載無功損耗成1，有：
(1) (2)
[002。 其中，Sw表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大容量方式下的額定容量，其單位為kVA ; 1。1%和Uki%分別表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大容量方式下的空載電流和短路阻抗； [0022] 步驟1-1-2 :計(jì)算自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器小容量方式下的空載無功損耗斯2和負(fù) 載無功損耗成2,有：
(3) C 4)
[002引其中，Sw2表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器小容量方式下的額定容量，其單位為kVA ; 1。2%和Uk2%分別表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器小容量方式下的空載電流和短路阻抗； [0026]步驟1-1-3 :自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大容量方式下的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行臨界負(fù)載率和小 容量方式下的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行臨界負(fù)載率分別用P "和P表示，有：
[0029] 其中，Pei和Pki分別表示為自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大容量方式下的空載有功損 耗和負(fù)載有功損耗；?。2和P K2分別表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器小容量方式下的空載有功 損耗和負(fù)載有功損耗；C表示無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，取0. 1 ;
[0030] 結(jié)合式（1)-(6)即可得到自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大容量方式下的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行臨 界負(fù)載率Pu和小容量方式下的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行臨界負(fù)載率0C2。
[0031] 所述步驟1-2包括W下步驟：
[0032]步驟1-2-1:自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大容量方式下的實(shí)際負(fù)載率用e Ii表示， 有：
(7)
[0034] 其中，Sw表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大容量方式下的額定容量，其單位為kVA; Ui表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大容量方式下低壓側(cè)電壓；I 1表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓 器大容量方式下低壓側(cè)=相電流平均值，有：
[0035] Ii= (I"+Ibi+U/3 做
[0036] 其中，1。1、Ibi、1。1分別表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大容量方式下低壓側(cè)a、b、C S相電流；
[0037] 步驟1-2-2 :自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器小容量方式下的實(shí)際負(fù)載率用0 2,表示， 有：
(9)
[003引其中，Sw2表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器小容量方式下的額定容量，其單位為kVA;Uj表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器小容量方式下低壓側(cè)電壓；I i表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓 器小容量方式下低壓側(cè)=相電流平均值，有：
[0040] 1,二Qa,+Ib,+Ic,)/3 (10)
[00川其中，I。,、IbPI。分別表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器小容量方式下低壓側(cè)a、b、CS相電流。
[0042] 所述步驟1-3包括W下步驟：
[0043] 步驟1-3-1:自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大容量方式下全年綜合損耗用Pi表示，有：
(11)
[0045]其中，n表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大容量方式下全年負(fù)載率種數(shù)，i= 1.2,……，n ;Ti表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大容量方式下第i種負(fù)載率的累積時(shí)長(zhǎng)，有：
(12)
[0047] 其中，曰1表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器大容量方式下第i種負(fù)載率的數(shù)據(jù)采集點(diǎn) 數(shù)，t表示數(shù)據(jù)采集間隔時(shí)間；
[0048] 步驟1-3-2 :自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器小容量方式下全年綜合損耗用Pz表示，有：
(13)
[0050]其中，m表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器小容量方式下全年負(fù)載率種數(shù)，j= 1.2,……，m ;T,表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器小容量方式下第j種負(fù)載率的累積時(shí)長(zhǎng)，有：
(14)
[0052] 其中，b,表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器小容量方式下第j種負(fù)載率的數(shù)據(jù)采集點(diǎn) 數(shù)，t表示數(shù)據(jù)采集間隔時(shí)間。
[0053] 所述步驟1-4中，計(jì)算自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器全年綜合損耗，有：
[0054]P=P1+P2 (巧）
[00巧]其中，P表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器全年綜合損耗。
[0056] 所述步驟2中，計(jì)算與自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器同大容量方式下的常規(guī)配電變壓 器的全年綜合損耗，有：
(16)
[005引其中，P。和Pk分別表示常規(guī)配電變壓器的空載有功損耗和負(fù)載有功損耗；Q。和Qk分別表示常規(guī)配電變壓器的空載無功損耗和負(fù)載無功損耗；C表示無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，取0. 1 ;1 表示常規(guī)配電變壓器全年負(fù)載率種數(shù)，且1 =m+n;Tk表示常規(guī)配電變壓器在第k中負(fù)載率 下的累計(jì)時(shí)長(zhǎng)，且Tk=Ti+T,;eK表示常規(guī)配電變壓器的實(shí)際負(fù)載率，且0K=0。。
[0059] 所述步驟3中，計(jì)算常規(guī)配電變壓器的全年綜合損耗與自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器 全年綜合損耗的差值，有：
[0060] AP=P' -P (17)
[0061] 其中，AP表示常規(guī)配電變壓器的全年綜合損耗與自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器全年 綜合損耗的差值。
[0062] 所述步驟4中，計(jì)算自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器采購(gòu)價(jià)格與常規(guī)配電變壓器的采購(gòu) 價(jià)格的投資差值，有：
[0063]AA=A-A' (18)
[0064] 其中，A表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器采購(gòu)價(jià)格，A'表示常規(guī)配電變壓器的采購(gòu) 價(jià)格，AA表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器采購(gòu)價(jià)格與常規(guī)配電變壓器的采購(gòu)價(jià)格的投資差 值。
[0065] 所述步驟5中，評(píng)價(jià)自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，分為W下=種情況：
[0066] 1)如果AP> 0且AA< 0,則表明自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器具有運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。
[0067] 2)如AP>〇且AA> 0,則計(jì)算自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器的投資回收年限，有：
[0068] a= AA/(丫*AP) (19)
[0069] 其中，丫表示電價(jià)；a表示自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器的投資回收年限；
[0070] 如果a《5,則表明自適應(yīng)負(fù)荷型配電變壓器具有運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性；
[0071] 3)如