原创《中压配电网线损计算新方法》
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一、导言
随着我国经济的不断发展,电力系统节能降耗已经成为人们研究的重点内容,笔者发现,中压配电网线路损耗有些严重,对于线损理论计算是项繁琐复杂的工作,特别是配电线路和低压线路由于分支线多、负荷量大、数据多、情况复杂,这项工作难度更大.线损理论计算的方法很多,各有特点,精度也不同.这里介绍计算比较简单、精度比较高的方法.
二、配电网线损的现状
配电网线损率是衡量一个国家电能损耗水平的一个重要指标,它是指实际的线损电量占供电总量的百分比.目前,我国的配电网络线损率相对于世界发达国家来说,还是比较高的,线损率比发达国家至少要高2% ～ 3% 距离我国电力部门预定的12% 的线损率还有较大的差距.我国有些配电网质量较差的地区,线损率甚至在30% 以上.虽然,电力部门已经进行了多次整改,但是由于配电线路错综复杂,改造的难度非常大,需要大量的人力和物力,所以,我国有很多的地方仍然使用的是旧的配电线路和设备.这些陈旧的配电线路和设备对于电能的损耗非常大,线损率远高于其他发达地区,这也是为什么部分地区供电质量差的原因.
三、理论线损计算的概念
3.1 输电线路损耗
1、 单一线路有功功率损失计算公式为△ P ＝ I2R式中△ P-- 损失功率,W；I-- 负荷电流,A；R-- 导线电阻,Ω
2. 三相电力线路
线路有功损失为△ P ＝△ PA 十△ PB 十△ PC ＝ 3I2R3、 温度对导线电阻的影响：
铜铝导线电阻温度系数为a ＝ 0.004.
在有关的技术手册中给出的是20℃时的导线单位长度电阻值.但实际运行的电力线路周围的环境温度是变化的；另外；负载电流通过导线电阻时发热又使导线温度升高,所以导线中的实际电阻值,随环境、温度和负荷电流的变化而变化.为了减化计算,通常把导线电阴分为三个分量考虑：基本电阻20℃时的导线电阻值R20 为R20等于RL 式中R--电线电阻率,Ω/km,; L-- 导线长度,km.
温度附加电阻Rt 为Rt等于a（tP － 20）R20；式中a-- 导线温度系数,铜、铝导线a等于0．004；
tP-- 平均环境温度,℃；负载电流附加电阻Rl 为；Rl等于R20；线路实际电阻为R等于R20+Rt+Rl线路电压降△ U 为△ U等于U1 － U2等于LZ
四、用改进GA 优化的ANN 计算配电网线损的基本步骤
4.1 建立线损计算模型
1、本文根据数理统计中的聚类分析法提出一种对配电网内的线路进行分类的方法.假定已对N 条配电线路收集和统计了n 个影响线损的特征参数(ANN 的自变量), 则得到的原始自变量矩阵X等于 (xij)N× n, 其中xij 是第i 条配电线路第j 个特征参数的值.具体分类过程如下:a. 对自变量数据xij 进行标准化处理形成自变量标准化处理后的矩阵Z 等于(zij)N× n,zij等于 (xij- x-j)/ej, 其中: i 等于 1,2,… ,N;j等于 1,2,… ,n;xj等于Σ Ni等于1xij/N;e2j等于 Σ Ni等于1(xij- x-j)2 /(N- 1).本文应用相关系数作为衡量线路相似性的统计量.第i 条和第j 条线路之间的相关系数表达式为:
可以证明, - 1 ≤ rij ≤ 1.rij 越大, 则两配电线路之间的关系越密切, 应将它们划为一类; 反之, 则关系越不密切,不应将它们划为一类.形成分类系统分类是直接对自变量标准化后的矩阵Z(N× n 阶) 进行的.由于存在N 个样本, 因此相应的相关系数为N× N 阶的方阵R.在矩阵R 的非对角元素中, 若最大的非对角元素值是rij, 则表明矩阵Z 的第i 和第j 两行所对应的配电线路相似程度最高, 可划分为同一群.
2、每类线路中任选一条作为学习样本应用神经网络模型计算配电网线损, 需足够数量的配电线路作为学习样本.学习样本的选择很关键, 将直接关系到神经网络性能的好坏.结论：中压配电网线损计算是加强线损管理的一项重要的技术管理手段.通过理论计算可发现电能损失在电网中分布规律,通过计算分析能够暴露出管理和技术上的问题,对降损工作提供理论和技术依据,能够使降损工作抓住重点,提高节能降损的效益,使线损管理更加科学.所以在电网的建设改造过程以及正常管理中要经常进行线损理论计算.
配电网论文参考资料：
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