基于理论线损计算的结果数据质量评价方法研究

2020-11-10文锦霞

机电信息 2020年30期

摘要：为了更好地为广东电网各单位提供理论线损技术服务，减轻基层供电局工作人员的工作负担，提出了一种基于理论线损计算的结果数据质量评价的方法。首先对线损计算管理的情况进行详细描述，它包括了在线數据和离线数据，再分成四种情况进行线损计算。然后对结果数据校核进行说明，需校核分压线损率、低压损耗占比以及低压网数据。该方法能减少处理线损理论计算结果的工作量，有效发挥电网线损理论计算的指导作用。

关键词：理论线损计算;质量评价;结果数据校核

0 引言

线损是电能从发电厂传输到用户过程中，在输电、变电、配电和用户各环节所产生的电能损耗，主要包括技术线损和管理线损。其中技术线损是指经由输变配售设施所产生的损耗，可通过理论计算来获得，这也是给本文提供结果数据的过程。

目前，由于线损指标失真或人为操作结果，线损计算工作中的真实问题不易掌握，无法有效提高电网各部门之间的协作效率。而且信息系统的集成度水平和管理水平有待提高，导致数据存在冗余和偏差。因为缺乏统一的电量、线损统计与管理工具，基层人员需从多个系统中抽取数据并人工核对、填报，但手工计算工作量大、效率低。

随着智能电网的快速发展，广东电网规定需要对线损进行精益化管理，发挥电网线损理论计算的指导作用。为了更好地给广东电网各单位提供理论线损技术服务，减轻基层供电局人员的工作负担，有必要对线损系统进行升级改造，在原有广东电网理论线损计算管理系统基础上新增和完善各项应用功能，来提高理论线损计算工作效率。本文提出了一种基于理论线损计算的结果数据质量评价的方法，并从理论计算和结果校验这两部分出发对该方法进行了介绍。

1 线损计算管理

线损计算管理包括对在线数据线损计算和离线数据线损计算的管理。它主要分为四种情况：主网线损计算、配网线损计算、低压网线损计算、其他元件线损计算。

1.1 主网线损计算

主网线损计算的方法非常多，本文考虑到数据采集等问题，主要完成基于平均电流的均方根电流算法的实用化，并争取实现基于电力法的潮流计算方法的实用化，在线数据和离线数据所运用的都是这两种方法。

1.1.1 在线数据

首先对计算类型进行选择，在线数据可分为代表日计算和代表月计算这两种。然后再考虑选用日线损数据还是月线损数据进行主网线损计算。此处日线损计算和月线损计算都有主网均方根电流算法和潮流算法提供选择。其中主网均方根电流算法能完成送电线路线损计算、主网二卷变线损计算、主网三卷变线损计算。

均方根电流算法能实现的三种计算都能计算相应的电能损耗以及线损率并能根据数据大小进行排序，还能给出每条电路的运行情况，实现选择单项计算和全部计算的功能。

1.1.2 离线数据

与运用在线数据进行线损做比较，离线数据月度范围内变化不大，对数据的实效性要求不高，因此不区分日线损数据和月线损数据，可直接运用均方根电流法或BPA潮流算法进行主网线损计算。离线数据使用均方根电流算法能完成的计算类型以及实现的功能情况与在线数据的结果一致。

使用BPA潮流进行离线计算也能得到潮流损耗值，这里以直流线路实时潮流损耗计算结果和主变实时潮流损耗计算结果进行展示，具体如图1所示。

1.2 配网线损计算

1.2.1 在线数据

运用在线数据进行配网线损计算的方法有很多种，本文考虑到数据采集等问题，主要采用等值电阻计算方法，并争取实现均方根电流计算方法。

最开始需对计算类型进行选择，有日计算和月计算两种。然后再考虑选用日线损数据还是月线损数据进行配网线损计算，再运用等值电阻法计算得出结果。

各种配网算法的计算能实现选择单项计算和全部计算的功能。其中基于配变容量的等值电阻法能展示有功电度、配变固定损耗、配变可变损耗、配变总损耗、配线损耗、电能损耗、线损率等有效信息。

1.2.2 离线数据

运用离线数据进行配网线损计算的方法与在线数据有所区别，离线数据的算法包括配变容量等值电阻法和配变电量等值电阻法。

对比在线数据的计算流程，离线数据进行线损计算时则无需考虑计算类型，因此不区分日线损数据和月线损数据，可直接运用配变容量等值电阻法或配变电量等值电阻法进行配网线损计算。离线数据使用配变容量等值电阻法能完成的计算类型以及展示有效信息的情况与在线数据的结果一致。

使用配变电量等值电阻法则能展示线路名称、有功电量、无功电量、最大电流、最小电流、最大负荷、最小负荷、历时、环境温度、所属区县、所属地市等有效信息。

1.3 低压网线损计算

1.3.1 在线数据

研究发现，使用在线数据进行低压网线损计算的方法多种多样，本文考虑到数据采集等问题，主要完成基于电表电量的等值电阻法的实用化，并争取实现竹节法的实用化。

首先对计算类型进行选择，有日计算和月计算两种。然后再考虑选用日线损数据还是月线损数据进行低压网线损计算。此处日线损计算和月线损计算的主流算法都是电压损失法，且还有基于用户电量的等值电阻法和竹节法提供选择。

上述提到的两种运用在线数据进行低压网线损计算的方法目前都能够实现，可执行单项计算和全部计算，并且提供计算初步汇总结果。

1.3.2 离线数据

运用离线数据进行低压网线损计算的方法与在线数据完全不同，离线数据的算法包括全台区电压损失法和典型台区电压损失法。

与在线数据的计算流程相比较，离线数据进行线损计算时无需考虑计算类型，因此不区分日线损数据和月线损数据，可直接运用全台区电压损失法或典型台区电压损失法进行低压网线损计算。

低压网线损计算的这两种算法都可以展示低压网名称、有功电量、无功电量、电压降、线路损耗、表计损耗、总损耗、线损率、评价、所属县区局、所属地市局等有效信息。

1.4 其他元件线损计算

其他元件包括电容器、电抗器、互感器、站用变、调相机，其他元件的计算法为常规计算方法。

1.4.1 在线数据

首先对计算类型进行选择，有日计算和月计算两种。然后再考虑选用日线损数据还是月线损数据进行其他元件线损计算。此处日线损计算和月线损计算都是运用常规计算方法进行操作的。

现在能够实现其他元件常规计算方法，可执行单项计算和全部计算，并且提供计算初步汇总结果。

1.4.2 离线数据

与运用在线数据进行线损计算相比较，离线数据无需考虑计算类型，因此不区分日线损数据和月线损数据，可直接运用常规计算方法进行线损计算，也就是南方标准技术算法。

上述计算方法都可以展示设备名称、数量、额定电压、额定容量、电容介质、历时、理论损耗电量等有效信息。

2 結果数据校核

通过一系列线损计算后会得到结果数据，需要对这些数据进行校核。结果数据校核主页面如图2所示，页面包括供电局信息，也提供生成结果数据、结果数据校验、校核报告下载功能。

校核从分压线损率、低压损耗占比以及低压网数据几个方面进行。

2.1 分压线损率校核结果

当今各电厂企业之间分压线损率的校核方法有两种：

（1）观察统计分压线损率和理论分压线损率对比的结果。因为具有管理损耗，统计分压线损率一定大于理论分压线损率，超出的数值越大，证明管理的水平越低。

（2）研究理论分压线损率对比结果，这可以体现技术分压线损的管理能力。但进行分压线损理论计算，主要存在两个问题：首先，采集整合大量的运行数据与结构参数工作量庞大，而且消耗大量的时间和人力物力。其次，被评价的电网是挑选同一日做负荷实测处理，带有一定的偶然因素，实测日的电网运行方式、最高负荷、温度等不一定都可以代表各自电网计算期的正常情况，只凭借理论计算结果去对比，所得到的准确率就会有所下降。

具体分压线损率的合理分布情况可参照广东电网理论线损结果数据合理分布区间，如表1所示。

2.2 低压损耗占比校核结果

目前，通过对电网低压损耗的形成原理还有构成进行分析，可得知电网低压损耗能够分为以下几部分：

（1）低压电网中发电机组的铁耗和铜耗，由机组自身运转时所产生。

（2）低压主干、支线损耗，低压主干线、支线各段产生的功率损耗。

（3）低压用户环节损耗，用户接入线产生的功率损耗。

但是在具体的电网工程中，得出的电网低压损耗具体数值却不是最重要的，更需要关注的是低压损耗占比这个电气参数。通过低压损耗占比，能清晰观察出系统的损耗情况。若是需要对低压电网进行改造升级，不一定要追求满足机组容量非常大这一目的，单纯地以大替小，无法从根本上处理用电问题，还会加大此地区的低压损耗，导致多余的电量被耗损掉，这与我国提出的“推进电网环保节能”的观点相悖。

在对低压电网进行建设和改造时，需特别注意按照负荷需求正确选择配变容量、低压导线型号，依据负荷发展走向允许相对超前，但不可以过度超前，以免发生设备输出功率与用负荷不成比例的情况。具体的低压损耗占比合理分布情况可参照广东电网理论线损结果数据合理分布区间，如表2所示。

2.3 低压网数据校核结果

低压电网中用电设备数量较多，且使用频繁，相应的低压线路也比较多，分布范围很广。虽然低压网安全性和经济效益高，但低压线路的额定电压较低，功率损耗和电压损失都比较大。而且低压电网是一个分布参数的网络，电网源端特性也是时刻动态变化的，对于低压网数据的采集和校核相对不易，未来期望能够利用通信技术得到稳定的数据输出。

低压网稳定性不高，容易出现过载故障、漏电故障等问题，随着电网的不断改进和维护，低压电网形成了较为合理的标准。具体低压网数据合理分布情况可参照广东电网理论线损结果数据合理分布区间，如表3所示。

3 结语

本文提出了一种基于理论线损计算的结果数据质量评价的方法，此方法由广东电网线损理论计算管理系统得以体现。此系统通过升级改造后，可以实现多种功能，本文着重描述线损理论计算和结果数据校验这两个功能。

研究表明，系统能够根据正确的线损计算方式得出结果数据，再根据线损结果校验标准对将要参与线损计算的主网、配网、低压网及其他元件数据进行审核，生成校核报告。

采用本文提出的方法，能减少处理线损理论计算结果的工作量，减轻基层供电局工作人员的负担，节省人力物力，有效发挥电网线损理论计算的指导作用，对支撑电力市场改革不断深化起到一定的作用。

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