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低压配电网线损分析和降损措施研究.pdf
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1、科学技术创新 2023.26低压配电网线损分析和降损措施研究谷建鹏(国网山西省电力公司朔州市平鲁区供电公司,山西 朔州)1低压配电网线损分析1.1线损构成分析当前,由于各区域、各供电企业所处的电网环境差异较大,电力系统中所采用的电力设备由于外部因素的干扰,使得电网在传输过程中未能实现最佳运行状态,造成了电力系统的“有功功率”损失1。将在此过程中产生的“有功功率”损失称之为“线损”,可以用下列公式来计算线损率:(1)式中:k 代表“有功功率”损失率(线损率);s1代表供电企业所处的电网环境中的线损电量;s2代表供电企业所处的电网环境中的供电量或购电量。不管是哪一条输电线路,都会存在不同程度的电力
2、损失。按照损耗产生来源的不同,可将其分为两个主要类别,分别为理论方面的线损、管理方面的线损。前者主要是指一个单位(电力元件)在运行过程中所消耗能量的总和。理论上,按照线路受到损耗的变动规律及负荷工作运行的特点,可分为固定损耗、可变损耗,在铁芯发生多种电磁作用的过程中,交流电对铁芯磁场所产生的励磁电流会引起铁芯发热,这种现象通常被称为铁芯损耗2。励磁电能损失涉及整个电网的运行电压值,还涉及各种电力设备运行的稳压电流量大小及数值,因此,一般将励磁器的损耗列为同一种类型的损耗,将其称之为固定励磁损耗,即上文提出的固定损耗。在上述提出内容的基础上,将电阻在波动条件下产生的损耗称之为金属损耗,由于金属损
3、耗受到多种因素的集成影响,因此,将此类损耗称之为可变损耗。在电力系统中,因各个企业的运营管理部门及相关人员的管理不当,造成了大量的电力损耗。由于各因素之间并无明确的关系,因此,要准确地测定和计算此方面的损耗是非常困难的3。由于此部分损耗涉及供电企业的经营问题,所以被称作经营线路损失,也被称之为管理损耗。综合上述内容,根据损耗类别,进行实际线损率与理论线损率的计算,计算公式为:(2)式中:l 代表实际线损率;a 代表实际损失的电量;s3代表实际售电量。(3)式中:l1代表理论线损率;a1代表理论条件下,损失的电量;g 代表固定方面的线路电量损耗;g1代表可变的电路损耗。1.2低压配电网线损计算神
4、经网络模型构建完成上述相关内容的研究后,用图 1 所示的内容。建立低压配电网等效电路:摘要:针对当前低压配电网线损率较高,影响配电网正常运行的问题,本文将开展低压配电网线损分析和降损措施研究。首先,对线损构成进行分析。其次,结合得到的分析结果,构建低压配电网线损计算神经网络模型。在明确造成低压配电网线损的具体原因后,提出无功控制、合理选择确定配电变压器能耗等级与布置位置、优化计量统计控制等降损措施。将本文所提出的降损措施应用于实际,低压配电网的网损率得到有效控制,同时此次研究也可以为相关工作的开展提供重要参考。关键词:低压;配电网;线损;分析;降损;措施中图分类号院TM714.3文献标识码院A
5、文章编号院2096-4390渊2023冤26-0210-04作者简介:谷建鹏(1991-),男,本科,助理工程师,从事电力工作。12100%sks2322100%100%ssalss11122100%100%agglss210-2023.26 科学技术创新图 1低压配电网等效电路由于本次研究的配电网属于低压电网,因此,在建立等效电路模型时,可以将其中架空线路的导电能力忽略不计。为实现以一种更加直观的方式进行低压配电网线损计算模型的表示,引进神经网络,将模型用三个结构层描述,分别为输入层、中间层(隐层)与输出层,首层为输入层,主要用于对低压配电网中节点参数的录入与感知,中间层主要用于函数的填充,
6、函数可以用节点连接,最后,完成计算的数据通过输出层输出4。神经网络模型结构图见图 2。图 2神经网络模型结构其中输出层与中间层的关系,可以用“S”型激励函数表示,表达式如下。(4)式中:代表“S”型激励函数;e 代表结构层之间的节点。在进行输出的输入时,可以根据相关工作的具体需求,可进行“S”型激励函数的空间映射,将函数中的数值点按照上述公式,代入-1,+1区间内,通过此种方式,可以得到如图 3 所示的映射图。图 3“S”型激励函数的映射图完成“S”型激励函数的映射后,根据映射点对应的空间位置、神经网络输出层的输出值,进行低压配电网中线路参数的校正,通过此种方式,实现对低压配电网线损计算神经网
7、络模型的构建5。2降损措施2.1无功控制针对低压配电网的线损问题,通过强化电网无功控制,对于保证整个电网的顺利运行有极大帮助。线损率与无功控制关系式为:(5)式中:代表线损率;代表功率因数;代表无功功率。表 1 中记录了功率因数与无功功率之间的关系。结合表中的数据分析得出,当低压配电网配电线路的功率以恒定的速度从 0.85 降低到 0.6 时,此时相应线路上的损耗率也降低了 50%。因此,为了能够提升低压配电网的性能因数,需要加强对无功功率的控制。首先,应当采取全自动控制措施6。其次,在低压配电网运行的过程中,远程无功功率和较差电压会出现严重损失,进而导致电网的运行损失产生。针对变电站的电容器
8、容量,应当对其进行充分补偿。计算并分析低压配电网对应无效补偿容量,并结合无功负荷需求调整电容器的容量,从而便于结合用电高峰和用电低谷合理对电路进行分配。通过对不同地区的无功进行合理地分配,可以有效地改善系统的无功补偿性能,提高系统的功率因数利用率,从而减少线路的损耗。按实际需要,实行集中式补偿,配变式补偿,用户式补偿,加强对配网补偿的管理。当配电网正常工作时,根据配电网的无功或功率的变化,进行自动切断,22()11netF nete()F netcos2 1(1)100%cos2 2PVPVcos 1cos 2cos 1211-科学技术创新 2023.26无功功率 功率因数 0.8 0.85
9、0.9 0.95 1 0.95/0 10 0.9/0 10 19 0.85/0 11 20 28 0.8 0 11 21 29 36 0.75 12 22 31 38 44 0.7 23 32 40 46 51 0.65 34 42 48 53 58 0.6 44 50 56 60 64 使功率因数达到最大。对于需要人工开关的电容器,应按照季节负载、功率因素的变化规律,并结合实际情况来操作。2.2合理选择配电变压器能耗等级与布置位置变压器是低压配电网中的重要设备,其性能决定着整个电网的质量。为了达到节约资金、减少损耗、提高变压器运行效率的目的,结合低压配电网的转换要求,更换目标区域内所有高功耗
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