GIS基础上的可视化配电网线损探析

赖毅

(国网四川省电力公司资阳供电公司,四川资阳 641300)

GIS基础上的可视化配电网线损探析

赖毅

(国网四川省电力公司资阳供电公司,四川资阳 641300)

本文就主要在对我国配电网线损的研究现状进行简单分析的基础上,对基于GIS的可视化配电网线损计算予以简单分析,对于实际的配电网线损计算具有积极的作用。

GIS 配电网线损 计算

在传统的线路损耗计算方法中,存在误差大、数据滞后、计算步骤繁琐等缺陷,难以满足新时期电力企业的需求,基于GIS的可视化系统,能够极大的简化线损计算,对于线路的计算效率及计算准确性的提升具有非常重要的作用,本文就主要针对此予以简单分析。

图1

图2 线路结构图

1 配电网线损计算的方法及类型

在GIS平台中,负荷特性、属性数据、有功及无功电量等是其线损的理论计算过程中最主要的数据来源。其中配电线路与相关设备关系的地理信息数据是通过GPS采集得到的,变压器的分布结构图是综合变压器的基本数据与杆塔的数据所得到的；架空线路图是由杆塔的起止杆所生成的,其线路图是T接线图与架空线路图的汇总；数据拓扑网络的建立是通过线路T接数据、架空线路数据、变压器数据与杆塔数据之间的关联完成的,变压器的分布结构图与线路图共同组成了完整的配电网地理信息图,其流程图如图1所示。

在配电网络的线损计算过程中,整体上来讲是具有开展两方面内容的计算,一种是理论线损的计算,每隔半年或者是一年开展一次计算；另一种是统计线损的计算,这种计算每隔一个月就需要开展一次。在计算过程中,对理论线损与统计线损中存在的偏差予以对比分析,能够及时发现其中存在的问题,并及时采取有效的措施予以解决。在统计线损的计算过程中,主要是依据每个月代表日的超标结果开展计算,以便于反应出实际的线损,该部分的计算结果是开展电管所线损管理工作以及各个变电站管理工作的重要指标,同时也是电容补偿工作及反窃电工作的重要依据。

线损的理论计算是配电网线损计算工作中非常重要的内容,其作为配电网加强线损管理、降损节能的重要技术管理手段,通过开展该项计算,能够对电能损失在电网中的分布规律予以准确的反映,然后通过开展计算分析,能够发现配电网管理工作及技术上的相关问题,能够为降损工作提供有效的技术依据与理论依据,使得配电网的线损管理工作更加的科学合理。目前常用的理论线损计算方法主要有等值功率法、损失因素法、均方根电流法几种,对这几种常用的算法予以简单分析:(1)电量法,又将其称之为电能表取数法,这是目前最为常用的一种新方法,在其线损计算过程中最主要的依据是用户的电能计量表中所记录的电量,线路中的无功及有功供电能都能够在电能表中进行读取,在实际的计算过程中,只要有用户电量,就可以对用户的电能利用率及损失率开展考核,也可以得到损失电量值,然后对导致电能损失的原因进行分析,最终实现降损的目的,对于配电网的稳定运行具有积极的作用,在这种计算方法中,电量数值的读取非常的准确明了,不仅操作起来方便,对于线损理论值的可信度的提升也具有积极的作用,对其计算公式予以分析,导线线损电量的计算公式为变压器负载损耗电量的计算公式为：整个配电网络的损耗电量的计算公式为:线路中的固定损耗为:那么能够得到线路总的电量损耗为:式中,Ap.g表示的是线路的有功供电量；AQ.g表示的是线路的无功供电量；K表示的含义是:负荷曲线的特征系数；t1表示的含义是:线路的实际运行时间；t0表示的含义是:变压器的综合运行时间；tj.Σ表示的含义是:线路与变压器综合平均运行时间；Upf表示的含义是平均运行电压；Rd.d表示的含义是导线与变压器的绕组；Rd.b表示的含义是导线与变压器的等值电阻；ΔP0.i表示的含义是:每台变压器的空载损耗。(2)前推回代潮流法,该种计算方法具有收敛性好、编程简单的优点,其计算所得出 线损数据往往比较准确,误差比较小,其计算原理主要表现为:假设节点电压及节点负荷值是已知的,整个配电网络的电压都是额定值,然后依据负荷功率从网络末端向始端逐段开展推导,对元件的功率损耗值进行计算,以便于得到全网的功率分布情况,并得出根节点的注入功率,也就是始端功率,这是一个回代的过程,结合已经给定的始端电压,计算出始端功率,然后从始端到末端进行逐段的推导,得到全网的电压分布情况及末端电压,这是一个全推的过程；在负荷节点电压与前一次计算电压的偏移量的计算过程中,要对其最大偏移值进行记录,然后重复上述的各个过程中,直到各个节点的电压偏差能够满足其所定义的收敛条件,再通过各个节点的电压电流值,对各个支路线路的网损及线路潮流进行计算。(3)均方根电流法,又将其称之为日负荷电流法,这是一种传统的经典算法,设定等值电阻r,然后结合电流为i的线路24小时的线损电量通过日负荷曲线得到计算公式:那么依据日线损电量的计算式,能够得到下式中 ijf表示的是线路首段负荷电流的均方根值,也就是方根电流,应用均方根电流法得到线损的计算公式为式:式中,N表示的是投运天数；Arj表示的含义是:日平均每天有功供电量；Ap.g表示的差异是:该线路实际的有功供电量。

2 基于GIS的网损计算的实现

在对基于GIS的可视化配电网线损计算进行分析的过程中,选用一个简单的实例来进行分析,其线路结构图如图2所示。

系统的主界面以及通过该算法在软件上所绘制的线路图如图3所示。

就爱那个线路上的导线及变压器的相关参数录入到系统中之后,开展网损的计算,得到其计算结果如图4所示:

图3

图4 线损的计算结果

对上图中的线损计算结果进行简单分析,发现在该条110KV的配电线路中,与可变损耗相比,其中固定损耗所占比重是比较大的,由此可见,该条线路是轻负荷线路,或者是其正处于轻负荷状态中。

3 结语

随着各项技术的进步与发展,对于供电质量提出了更高的要求,新时期,积极采取有效的措施保证供电网络的安全稳定运行,同时有效减少其线路损耗是非常必要的,积极开展准确有效的配电网线路损耗的计算,能够及时发现其运行过程中存在的问题,并采取有效的措施予以解决,基于GIS的可视化配电网线损计算,能够有效的提升计算准确率,降低计算误差,对于电力企业经济效益的提升具有积极的作用,本文就主要对基于GIS的可视化配电网线损的计算进行了简单分析。

[1]海天舒,朴在林,宋野,常滨.基于GIS的可视化配电网线损研究[J].农业网络信息,2011(1).

[2]李惠玲,盛万兴,孟晓丽.基于图模库一体化的配电网线损管理系统的研制[J].电力自动化设备,2012(6).