线损理论计算课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,.,问题的提出？,节能减排是我国的基本国策，也是建设节约型、生态环保型社会的重要举措。有利于推动电网发展向更加,智能、高效、可靠、绿色,方向转变。,南网公司,“,十二五,“,节能减排的总体目标：,到,“,十二五,”,末期，努力实现线损率降至,6.12%,，比,2010,年下降,0.16,个百分点,；万元产值综合能耗（,2010,年可比价）降至,0.133,吨标煤，比,2010,年下降,2.2%,。,线损,“,四分,”,管理是公司节能降耗的根本，是实现公司,“,十二五,”,节能降耗目标的有效保证，是促进配网精细化管理的重要手段。,2024/9/11,1,.,何谓线损,“,四分管理,”,？,2,分压管理,按不同电压等级进行线损统计、分析及考核,的,管理,方式,分区管理,按供电区域划分为若干个行政管理单位进行管理,分线管理,对,各电压等级主设备的单个元件电能损耗进行管理,分台区管理,对,各个公变的供电区域电能损耗进行管理,2024/9/11,2,线损理论计算得到的技术线损数值是电力网线损分析和指导降损的科学依据。所以，线损理论计算是节能管理的一项重要工作。,与实际线损对比，反映管理水平高低。,确定经济运行方式。,查找薄弱环节，确定降损关键措施,为合理下达线损指标奠定基础,.,开展理论线损计算的意义,2024/9/11,3,供电局线损管理,相关标准,.,供电局线损管理相关标准,线损四分管理标准,（修编）,供电企业线损四分管理达标评价标准（修编）,1,线损理论计算软件技术标准,2,4,线损理论计算技术标准,3,2024/9/11,4,目的：,学习宣贯南方电网公司,线损理论计算技术标准（试行）,所规定的内容及要求。,范围：,电力网电能损耗的定义、分类及具体计算方法。,重点：,介绍电网中常规的交流电元件的损耗及其计算数学模型。熟悉各电压等级的线损计算方法。,掌握,：通过原理分析，理解损耗元件的均方根电流,Ijf,是计算,“,可变（负荷电流）损耗,”,的基础,了解各种数学模型的近似手段和可能达到计算准确度。,第一部分,线损理论计算技术标准,2024/9/11,5,内容提要,适用范围及引用标准,线损计算的几个基本概念,降损的原则和方法,线损计算的基本原理,各种电网元件的线损计算,不同电压等级的线损计算,理论线损计算结果分析与评价,2024/9/11,6,7,DL/T686,1999,电力网电能损耗计算导则（,1999,）,IEC 61803：Determination of Power Losses in High-Voltage Direct-Current (HVDC) Converter Stations,1.2,遵循的相关标准,一、线损理论计算技术标准,1.1,适用范围,本技术标准给出了电力网电能损耗的定义、分类及具体计算方法。,本技术标准适用于中国南方电网有限责任公司（以下简称南方电网公司）线损理论计算及线损分析，也适用于电力网规划、设计工作中所涉及的相关计算。,2024/9/11,7,内容提要,适用范围及引用标准,线损计算的几个基本概念,降损的原则和方法,线损计算的基本原理,各种电网元件的线损计算,不同电压等级的线损计算,理论线损计算结果分析及评价,2024/9/11,8,2.,线损计算的几个基本概念,2.1,技术线损,电网线损是供售电过程中损失的电量。是考核供电部门的经济指标之一。从本质来说，电能传送过程中不可避免地发生电能损耗。这部分客观存在的损耗,称之为技术线损。,2.2,管理线损,由于对广大用户的抄表不同期，同一时段内，抄见电能与电网关口供出的电能不相符。计量误差、经营环节可能产生的差错、未被发觉处理之前的窃电，都被统计为,“,线损,”,。就形成为所谓管理线损。所以：,实际线损,=,管理线损,+,技术线损,2024/9/11,9,2.3,理论线损率,计算供电量,=,网内电厂供电量,+,外网输入电量,+,购入电量,-,过网电量,无损电量,是指,趸售电量和无损用户,（其专供线路损耗由用户承担）的供电量。将包含无损电量在内的全部供电量的统计汇总称为无损汇总结果；将供电量中不包含无损电量的统计汇总称为有损汇总结果。,在线损理论计算中推荐采用有损汇总结果进行上报与汇总！,理论线损率是指各省、地区供电部门对其所属输、变、配电设备根据其设备参数和实测运行数据计算得出的线损率。,采用下式计算：,统计线损率,=,统计线损电量,/,计算供电量*,100%,2024/9/11,10,2.4,理论线损（技术线损）组成,35kV,及以上电力网（包括交流线路及变压器）的电能损耗；,620kV,配电网（包括交流线路及公用配电变压器）的电能损耗；,0.4kV,及以下低压网的电能损耗；,并联电容器、并联电抗器、调相机、电压互感器的电能损耗和站用变所用的电能等；,高压直流输电系统（直流线路，接地极系统，换流站）的电能损耗。,2024/9/11,11,内容提要,适用范围及引用标准,线损计算的几个基本概念,降损的原则和方法,线损计算的基本原理,几种电网元件的线损计算,不同电压等级的线损计算,理论线损计算结果分析与评价,2024/9/11,12,3.,降损的原则与方法,通过努力，管理线损可以，而且也应该减到很小。,多年线损理论计算证明，供电部门的管理线损占的比重并不高。所以，实际线损和技术线损的差异，可以作为衡量供电部门管理水平的指标之一。,而技术线损，技术上也可以将它降到很低。然而结合电网经济效益，就只应该降低到一个合理的水平。到底怎样才算合理，则取决于当时的社会条件和电网结构。,2024/9/11,13,类 别,发 生 的 设 备,降 损 途 径,电流型损耗,(,可变损耗,),1,）负荷电流通过送,配电线路，电流通过变压器初次级线圈。以及因线圈电流引起邻近导线，结构金属体的涡流损耗。,2,）架空导线负荷电流在避雷线上感应的接地环。,3,）负荷电流通过接头发热,1,）减流。合适的无功补偿，减少全电流。,2,）减阻。选合理的导线电流密度。,3,）减少感应电流：,500kV,线路架空地线间隙接地。,4,）降低大电流接头接触电阻。,电压型损耗,(,固定损耗,),1,）变压器空载损耗，,PT,损耗。,2,）电容器介损,3,）电晕，绝缘子漏电损耗,4,）电缆介损,1,）采用低耗变，非晶铁芯配变。,2,）运行中避免过激磁,(,尤其是,OLTC,的准确位置。,3,）减少变压器空载运行的机会。在配置设备和运行时，尽量避免变压器,大马拉小车,。,4,）减小电容器介损,(,复合纸膜）。,5,）减小导线电晕放电。采用直径大于临界起晕值或分裂导线。高电场部位均压屏蔽。,6,）减小绝缘子泄漏。保持绝缘子表面清洁。使用合成绝缘子。,2024/9/11,14,内容提要,适用范围及引用标准,线损计算的几个基本概念,降损的原则和方法,线损计算的基本原理,几种电网元件的线损计算,不同电压等级的线损计算,理论线损计算结果分析与评价,2024/9/11,15,t,i,T,I,jf,I,pj,I,t,r,I,i,T,=,t,1,+,t,2,+,+,t,n,=,E,=,=,=,=,定义：,或,于是有,（当,t, 0,）,2024/9/11,16,I,max,I,pj,I,min,I,t,平均负荷,率：,最小负荷率,电流形状系数是负荷率的函数,k,=,F,(,f,),(,f, 0.5,),；,(,f,),2024/9/11,17,I,jf,=,k I,pj,=,2024/9/11,18,内容提要,适用范围及引用标准,线损计算的几个基本概念,降损的原则和方法,线损计算的基本原理,各种电网元件的线损计算,不同电压等级的线损计算,理论线损计算结果分析与评价,2024/9/11,19,2024/9/11,20,2024/9/11,21,5.1.7.,电缆回路的损耗,5.1.7.1.,电缆介损功率,p,ci,(,最好有厂家数据,！,),d,i,D,i,C,i,是电缆电容,(F/,km,),。 同芯电缆：,（,MW,/,km,）,（,F,/,km,）,i,是电缆绝缘介质的相对介电常数。,tg,i,是电缆绝缘介质损耗角正切。,d,i,、,D,i,是电缆缆芯内径和外径,（,mm,）,。,是电流的角频率, = 2,f,（,f = 50Hz,）。,2024/9/11,22,5.1.7.,电缆回路的损耗,5.1.7.1.,电缆介损功率,p,ci,(,续,),常用的电缆绝缘参数,电缆主绝缘材质 相对介电常数,介损角正切,tg,i,油浸电缆,粘性浸,渍,不滴流,4.0 0.01,压力充油,3.5 0.0045,固体绝缘,丁基橡皮绝缘,4.0 0. 05,电缆,聚氯乙烯绝缘（,PVC,）,8.0 0. 1,聚乙烯绝缘 （,PE,）,2.3 0. 004,交联聚乙烯绝缘（,XLPE,）,3.5 0. 004,0.008,tg,i,为最高容许运行温度和最高运行电压下的数值。,2024/9/11,23,5.1.7.,电缆回路的损耗,(,续,),5.1.7.2.,电缆其它损耗功率,集肤效应系数,K,3,=,0.016,0.022,邻近效应系数,K,4,= 0,0.03,对于三芯扇形截面电缆，两种效应作用下，电缆的单位电阻,r,20,(,/,km,),将增加,5%,。,r,20,=,r,20, ( 1 +,K,3,+,K,4,),1.05,r,20,其它诸如铠甲涡流等，不再考虑。,2024/9/11,24,5.1.7.,电缆回路的损耗,(,续,),5.1.7.3.,串接电缆的送电线路的电能损耗（,包括,6,10kV,配电线,）,线路采用了,n,种导线,;,第,i,种导线单位电阻为,R,i,(,20,),;,分裂条数为,N,i,c,；长度为,L,i,；,70,的容许电流为,I,pi,。,线路串接了,n,C,种,电缆,;,第,i,种电缆单位电阻为,R,i,(,20,),;,长度为,L,Ci,；,的容许电流为,I,pi,。,每,km,介损功率为,p,ci,。,在,T,(,h,),时段内的电能损耗为：,2024/9/11,25,5.1.8.,架空送电线的避雷线的电能损耗,双架空避雷线，且两边直接接地的线路（简称,双地双接,）,感应电流电能损耗由两部分组成 ：,避雷线和大地形成环流，造成电能损耗,E,D2d,；,两根避雷线之间的,空中环流,E,D2h,。,单避雷线，或双架空避雷线，单边直接接地（简称,双,/,单地单接,），则只有,避雷线和大地形成环流，造成电能损耗,E,D1d,；,d,1A,d,1C,d,2B,d,2C,E,D1d,/,E,D2d,d,1B,d,1C,A B C,E,D2h,1 d,12,2,2024/9/11,26,5.1.8.,架空送电线的避雷线的电能损耗,(,续,),5.1.8.1.,双,/,单地单接,的电能损耗,E,D1d,式中,：,I,jf,是导线的均方根电流,（,A,）。,是,复,感应电动势,。,a,是矢量的转角因子,a,=,e,j120,。,d,1A,，,d,1B,，,，,d,12,是避雷线和导线之间的距离,（,m,）。,时段,T,内，,双,/,单地单接,n,D,种避雷线的损耗电能,：,2024/9/11,27,5.1.8.,架空送电线的避雷线的电能损耗,(,续,),5.1.8.2.,双地双接,:,避雷线对大地环流部分电能损耗,E,D2d,双避雷线之间的,空中环流,部分电能损耗,E,D2h,双避雷线的电能损耗,E,D2,=,E,D2d,+,E,D2h,2024/9/11,28,5.1.8.,架空送电线的避雷线的电能损耗,(,续,),公式的参数含义,x,i,D,是避雷线的感抗（,/km,，,r,是避雷线半径,m,）,D,0,i,D,是第,i,种避雷线的地下感应电流的等值深度,(,m,),x,i,D,是避雷线的感抗（,/km,，,r,是避雷线半径，,m,）,iD,是第,i,种避雷线的大地导电率,(,m,),。,f,是送电负荷电流频率,(,50Hz,),。,2024/9/11,29,E,D,=,5.1.8.,架空送电线避雷线的电能损耗,(,续,),5.1.8.3.,小结：避雷线的电能损耗（设共用,n,D,种避雷线）,E,D,1d,（,单,/,双地单接,情形，公式,2-10,）,E,D,2,（,双地双接,情形，公式,2-9,）,5.1.9.,架空送电线电晕的电能损耗,5.1.9.1.,定义,带电导线表面对大气的局部放电的损耗，以及沿绝缘 子表面爬电的损耗，都归为电晕电能损耗,。,5.1.9.2.,计算,影响电晕放电的不确定因素很多。正常情况下，电晕 所造成的电能损耗并不大。,按南方电网公司颁发的线损理论计算技术标准（试行）,规定，,35kV,以上的架空送电线路的电晕损耗为电阻损耗的,2%,。,2024/9/11,30,5.1.20.,送电线的电能损耗比较汇总,5.1.20.1,用,n,种架空导线，,n,C,种电缆和,m,个串抗的,6,10kV,配电线,5.1.20.2,用,n,种架空导线,n,C,种电缆,n,D,种避雷线和,m,个串抗的送电线,2024/9/11,31,由于潮流计算是整条线路（甚至是整对双回路）的欧姆损耗,E,l,0,，并未考虑导线电阻温度补偿。,所以要有整条线温度补偿系数,k,w,式中,I,jf,是整条线路的均方根电流。如果是双回路，,I,jf,是整条线路的均方根电流之半！,考虑导线电阻温度补偿的电能损耗,E,l,w,=,k,w,E,l,0,5.1.21.,送电线电阻的温度综合补偿系数,k,w,2024/9/11,32,I,n,r,T,2024/9/11,33,2024/9/11,34,2024/9/11,35,r,12,r,13,r,23,r,1,r,2,r,3,2024/9/11,36,2024/9/11,37,r,1,r,2,r,3,I,jf2,I,jf3,I,jf1,=,I,jf2,+,I,jf3,注意：三线卷变压器损耗功率必须用归算电阻计算。,2024/9/11,38,2024/9/11,39,2024/9/11,40,2024/9/11,41,2024/9/11,42,M,MWh,/,MVarh,S,1,S,2,S,3,S,4,S,5,S,6,S,7,S,8,S,9,S,10,S,13,S,14,S,15,S,11,S,12,r,1,r,2,r,3,r,4,r,5,r,6,r,7,r,8,r,9,r,10,r,11,r,12,r,13,r,14,r,16,r,15,2024/9/11,43,10,11,12,13,S,10,S,11,S,12,S,13,S,14,S,15,I,jf,10,通过节段,10,，供电,6,台配变。,5.4.3.1.,配网中配线的节段,(,续,),I,jf,10,2024/9/11,44,2024/9/11,45,2024/9/11,46,2024/9/11,47,5.4.3.,全网配线等值电阻,R,Ldz,全网配线等值电阻可以理解为配变容量平方的,质心电阻,！,R,Ldz,r,1,r,2,r,n,（节段电阻）,2024/9/11,48,2024/9/11,49,5.4.5.3,小电源问题,等值容量法,1,（网内有,m,2,个小电源和,m,1,台用户配变）,先决条件： 知道每个小电源在时段,T,内的有功发电量,P,si,和无功发电量,Q,si,。时段,T,内发电的均方根电流,k,是整个配网的电流形状系数。,设整个配网的均方根电流为,I,jf0,第,i,台个小电源的贡献为,S,si,是第,i,台小电源配变容量，,S,si,是第,j,台 用户 配变容量 。,于是可以得到,m,2,条关于小电源配变容量,S,si,的方程式：,2024/9/11,50,5.4.5.4,配网中小电源,“,等值容量,S,Sj,法,1,”,对于,m,2,台小电源升压配变，可以列出,m,2,条均方根电流分配方程：,式中,:,均方根电流,I,jfs0,I,jfs1, I,jfsm2,用户配变容量,S,1,S,2,S,m1,是已参数。解方程组,得出小电源等值容量,S,S,1, S,S,2,S,Sm,2,。,将它们置负,将,p,0j,和,p,kj,置,0 ,和用,S,i,户一起去形成,R,Tdz,和,R,Ldz,。,2024/9/11,51,5.4.5.5,配网中小电源,“,等值容量,S,Sj,法,2,”,先决条件： 知道每个小电源在时段,T,内的有功发电量,P,si,和无功发电量,Q,si,。时段,T,内发电的平均电流,时段,T,内,第,j,台个小电源的平均视在功率为,于是得出,m,2,个,S,pjS,1,S,pjS,2,S,pjS,m1,。,将它们置负,并将,p,0j,和,p,kj,置,0 ,和用,S,i,户一起去形成,R,Tdz,和,R,Ldz,。,2024/9/11,52,5.4.5.4,有小电源 的配网线损率,T,时段内计算出的线损电能,=,T,时段内网内全部小电源发电电能,=,T,时段内全网总表抄见电能,(,出网或入网,)=,2024/9/11,53,2024/9/11,54,2024/9/11,55,2024/9/11,56,5.7.,低压网损的电压降公式推导,U,1,r x,U,2,I,I,U,2,I,x,A,B,U,1,I,r,j,这就是公式,4-8,2024/9/11,57,内容提要,适用范围及引用标准,线损计算的几个基本概念,降损的原则和方法,线损计算的基本原理,各种电网元件的线损计算,不同电压等级的线损计算,理论线损计算结果分析与评价,2024/9/11,58,2024/9/11,59,6,不同电压等级的线损计算,6.1,理论线损组成,整个电网电能损耗计算包括：,35kV,及以上电力网：,35kV,及以上交流线路及变压器；,20kV,配电网：,20kV,交流线路及公用配电变压器；,10kV,配电网：,10kV,交流线路及公用配电变压器；,6kV,配电网：,6kV,交流线路及公用配电变压器；,0.4kV,低压网：,0.4kV,及以下电力网；,其它交流元件：并联电容器，并联电抗器，调相机，电压互感器，站用变等；,高压直流输电系统：直流线路，接地极系统，换流站（换流变压器、换流阀、交流滤波器、平波电抗器、直流滤波器、并联电抗器、并联电容器和站用变压器）。,2024/9/11,60,6.2.1,算法原理,潮流算法,:,由发电机和负荷功率推知支路电流、节点电压，从而可得到各个元件的有功损耗及整个电网的有功损耗。计算时段内的电能损耗计算可以归结为日电能损耗计算，日电能损耗的计算方法主要有电力法和电量法两种。,6.2 35kV,及以上电力网线损计算,2024/9/11,61,潮流计算模型中可以包括以下元件,:,架空线路，电缆线路；,双绕组变压器，三绕组变压器；,串联电抗器；,并联电容器，并联电抗器；,站用变压器，所消耗的功率作为负荷处理；,调相机，作为发电机处理。,6.2 35kV,及以上电力网线损计算,2024/9/11,62,电力法：,根据每小时的发电机的有功、无功（电压）数据、负荷的有功、无功数据、网络拓扑结构及元件阻抗参数进行潮流计算，得出每个节点电压，然后计算出每条支路的有功损耗。将所有支路的损耗相加，即是全网一小时的损耗。将,24,小时的损耗相加，即得出一天的线损。,6.2 35kV,及以上电力网线损计算,2024/9/11,63,电量法：,基本思路是首先将电网各节点一天,24,小时的负荷折算成以相应,24,小时的总功率为基准的负荷或出力分配系数，再将代表日电量（有功电量和无功电量）乘以相应负荷或出力分配系数，形成,24,小时各个节点负荷的有功功率和无功功率；同样地，对发电机有功功率和无功功率也借助其电量数据做类似处理。再进行潮流计算。其余计算与电力法的相同。,6.2 35kV,及以上电力网线损计算,2024/9/11,64,潮流算法数据采集,:,计算方法,需要采集的运行数据,电力法,计算时段内电网每天所有正点的数据如下：,（,1,）电网拓扑结构。,（,2,）发电机：其所接节点作为,PQ,节点，有功功率（,MW,）和无功功率（,Mvar,）；其所接节点作为,PV,节点时，有功功率（,MW,）和电压（,kV,）；其所接节点作为平衡节点时，电压（,kV,），其相角设为零。,（,3,）调相机：其所接节点作为,PQ,节点，有功功率（,MW,）和无功功率（,Mvar,）；其所接节点作为,PV,节点时，有功功率（,MW,）和电压（,kV,）。,（,4,）负荷：有功功率（,MW,）和无功功率（,Mvar,）。,电量法,除需要采集电力法的所有数据外，还需要采集计算时段内所有发电机（平衡机除外）、调相机和负荷每天的有功电度（,MWh,）和无功电度（,Mvarh,）。,6.2 35kV,及以上电力网线损计算,2024/9/11,65,潮流算法需要注意以下问题,:,架空线路由于温升引起的线损无法在潮流模型中考虑，需要采用标准,2.2.1,中的方法求得；,220kV,以上线路的电晕损失无法在潮流模型中考虑，需要采用标准,2.2.2,中的方法求得；,电缆线路绝缘介质中的电能损耗无法在潮流模型中考虑，需要采用标准,2.2.3,中的方法求得；,架空地线的电能损耗无法在潮流模型中考虑，需要采用标准,2.2.4,中的方法求得；,潮流模型一般会忽略变压器的励磁支路，其空载电能损耗可采用标准,2.2.5,中的方法求得；,6.2 35kV,及以上电力网线损计算,2024/9/11,66,潮流算法需要注意以下问题（续）：,与架空线路、双绕组变压器低压侧、三绕组变压器中压侧和低压侧相连接的串联电抗器电能损耗无法在潮流模型中考虑，可采用标准,2.2.6,中的方法求得；,并联电容器、并联电抗器及电压互感器的电能损耗无法在潮流模型中考虑；,并联电容器、并联电抗器、电压互感器、站用变压器及调相机均归为其它交流元件，其电能损耗计算方法见标准第五章。,因此，在忽略以上几种情况的时候，整个,35kV,及以上电力网的电能损耗就等于潮流算法直接获得的总损耗。,6.2 35kV,及以上电力网线损计算,2024/9/11,67,代表日与代表月电能损耗之间的折算,:,计算时段的选取对于计算结果有较大影响，根据南方电网公司技术标准中的相关规定，选取代表月和代表日均符合要求。,由于代表月和代表日均所涉及的数据采集量各异，采用代表月形式进行计算时所投入的人力物力远大于代表日形式，所以允许各地线损负责部门根据各地区线损计算基础条件选取合适的代表日进行计算。,在代表月线损计算中，如果能够完整获得一个月的详细数据，那么可对区间进行精细划分，将一个月分解为,744,个时间段（,31,天）或,720,个时间段（,30,天），并对每个时间段分别进行一次潮流计算，即选定的代表日数为,31,天（或,30,天），称这种做法为完整潮流算法。,如果采用代表日进行潮流计算，则存在代表日与代表月电能损耗之间的折算问题。,6.2 35kV,及以上电力网线损计算,2024/9/11,68,均方根电流法：,把主网分为四个元件：架空线路（包括串联电抗），电缆线路，双绕组变压器（包括串联电抗），三绕组变压器（包括串联电抗），,采用均方根电流法，按元件逐个计算电能损耗,。,而主网中的并联电容器、并联电抗器、电压互感器、站用变压器和调相机按各自计算方法计算（见标准第五章）,6.2 35kV,及以上电力网线损计算,2024/9/11,69,均方根电流法数据采集：,元件名称,需要采集的运行数据,架空线路,首端有功电度（,MWh,）和无功电度（,Mvarh,），,计算时段内记录的,线路最大和最小电流（,kA,），线路所在地平均环境温度（,0,C,）。,电缆线路,首端有功电量（,MWh,）和无功电量（,Mvarh,），流过线路的最大和最小电流（,kA,）。,双绕组变压器,高压侧有功电量（,MWh,）和无功电量（,Mvarh,），,计算时段内记录的,高压侧最大和最小电流（,kA,）。,三绕组变压器,中压侧有功电量（,MWh,）和无功电量（,Mvarh,），,计算时段内记录的,中压侧最大和最小电流（,kA,）；低压侧有功电量（,MWh,）和无功电量（,Mvarh,），,计算时段内记录的,低压侧最大和最小电流（,kA,）。,6.2 35kV,及以上电力网线损计算,2024/9/11,70,35kV,及以上电力网线损计算方法及其适用范围,基本计算方法,延伸算法,适用范围,均方根电流法,平均电流法,已知计算时段内抄见有功电量、无功电量、最大和最小负荷电流及额定电压。,最大电流法,已知计算时段内有功和无功抄见电量、最大和最小负荷电流及额定电压。,潮流算法,损耗功率累加法,电力法,已知负荷有功和无功功率、网络拓扑结构及元件阻抗参数。,电量法,已知负荷有功和无功电量、负荷曲线、网络拓扑结构及元件阻抗参数。,6.2.2,方法比较,6.2 35kV,及以上电力网线损计算,2024/9/11,71,35kV,及以上电力网线损计算方法优缺点比较,基本计算方法,优 点,缺 点,均方根电流法,计算速度快，适合大规模电力网数据处理和计算；能考虑环温和电流温升对电阻的影响，并引入形状系数来求解均方根电流，简化了均方根电流求解的烦琐；不存在收敛性问题，对数据输入准确性要求较低。,属于工程上的近似计算，精度虽能够满足工程需要，但仍是一种估算算法；因为对数据录入要求不高，故对数据的误录不能起检验和校正作用。,潮流算法,计算精度较高，,可计算,35kV,及以上电力网各元件损耗的精确值，潮流计算的优化可缩短计算时间并使其适用于大型电力网的计算，由于对输入数据要求较高，所以一定程度上可以防止由于数据误录而产生的错误计算结果。,由于高压电力网潮流计算中常常应用,xr,这一结论对潮流计算进行简化，且不能考虑环温和电流温升对电阻的影响，而这一部分对线损计算有一定影响，造成计算结果有偏差；对数据输入准确性要求较高，某些情况下可能因为数据输入的不准确而导致潮流计算不收敛，无法得到结果；计算速度慢。,6.2 35kV,及以上电力网线损计算,2024/9/11,72,35kV,及以上电力网线损基本计算方法数据采集比较,基本计算方法,所需基本参数,数据采集特点,均方根电流法,元件计算时段内的有功电量、无功电量，及流过元件的最大,/,最小电流值，架空线路应虑及所在地平均温度。,数据结构简单，易于工程实现。有功、无功电量可由元件抄见电量获得，均方根电流可由不同途径间接得到，如采用平均电流法时，由平均电流折算得到。,潮流算法,计算时段内电力网每天所有正点的数据如下：,（,1,）电力网拓扑结构。,（,2,）发电机：其所接节点作为,PQ,节点，有功和无功功率,/,电量；其所接节点作为,PV,节点时，有功功率,/,电量和电压；其所接节点作为平衡节点时，电压幅值。,（,3,）调相机：其所接节点作为,PQ,节点，有功和无功功率,/,电量；其所接节点作为,PV,节点时，有功功率,/,电量和电压。,（,4,）负荷：有功和无功功率,/,电量,数据录入复杂，数据精确度要求高，工作量大。作为离线计算软件，电力网拓扑结构、发电机、调相机和负荷参数可由调度部门历史管理数据中得到；如地方硬件水平较高，具备实时电力网监控调度系统时，可直接与其建立接口，获得相应数据，实现在线计算。,6.2 35kV,及以上电力网线损计算,2024/9/11,73,6.2.3,小结,均方根电流法方便实用、适于大范围推广。,潮流算法因对网络参数、运行数据要求严格，在条件具备时适于使用，可得到较为精确的计算结果。,如采用潮流计算时，应对计算结果进行修正。,6.2 35kV,及以上电力网线损计算,2024/9/11,74,5.3.1,计算难点,配网节点多、分支线多、元件也多，各支线的导线型号不同，配电变压器的容量、负荷率、功率因数等参数和运行数据也不相同，精确地计算配电网络中各元件的电能损耗比较困难。,6.3 10kV,配网线损计算,2024/9/11,75,6.3.2,算法原理,等值电阻法,:,基本思想是：整个配网的总均方根电流流过等值电阻所产生的损耗，等于配网内全部配线可变损耗和全部配变负载损耗的总和，即：,其中： 为配线等值电阻,为配变等值电阻,6.3 10kV,配网线损计算,2024/9/11,76,等值电阻法数据采集,:,计算方法,需要采集的运行数据,基于配变容量的等值电阻法,（,1,）配网拓扑结构。,（,2,）配网首端总有功电度（,MWh,）和无功电度（,Mvarh,）。,（,3,）配网首端最大电流和最小电流（,kA,）。,（,4,）环境温度（,0,C,）。,（,5,）如果含小水电或小火电机组，需要采集其有功电度（,MWh,）和无功电度（,Mvarh,）。,基于配变电量的等值电阻法,除需要采集基于配变容量的等值电阻法的所有数据外，还需要采集计算时段内所有配变低压侧的有功电度（,MWh,）和无功电度（,Mvarh,）。,6.3 10kV,配网线损计算,2024/9/11,77,潮流算法,:,针对,10kV,配电网的单电源辐射状结构特点，利用前推回代潮流计算方法，直接求解配电网的电能损耗。同样可分为电力法和电量法。,6.3 10kV,配网线损计算,2024/9/11,78,潮流算法数据采集,:,计算方法,需要采集的运行数据,电力法,计算时段内配电网每天所有正点的数据如下：,（,1,）配电网拓扑结构。,（,2,）发电机：其所接节点作为,PQ,节点，有功和无功功率；其所接节点作为,PV,节点时，有功功率和电压；其所接节点作为平衡节点时，电压幅值。,（,3,）负荷：有功和无功功率,电量法,除需要采集电力法的所有数据外，还需要采集计算时段内所有负荷每天的有功电量（,MWh,）和无功电量（,Mvarh,）。,6.3 10kV,配网线损计算,2024/9/11,79,小电源处理方法,:,地方小电源（小水电和小火电）的存在对,10kV,配电网电能损耗的计算造成困难。一般在等值电阻法的基础上，采用,“,等效容量法,”,对其进行处理。,6.3 10kV,配网线损计算,2024/9/11,80,等效容量法,(I):,关于小电源问题，由于它们的发电量并不和升压配变容量成正比，在计算时段内也不一定全发电，所以不能象用户那样按配变容量,“,分享,”,总均方根电流。其基本思想来自文献,5,。,6.3 10kV,配网线损计算,2024/9/11,81,等效容量法,():,根据每个小电源在时段内的有功电量和无功电量，可以得到它的平均电流：,因此，第 台配变在时段,内的平均视在功率为：,6.3 10kV,配网线损计算,2024/9/11,82,10kV,配电网线损计算方法及其适用范围,计算方法,算法特点,适用范围,等值电阻法,整个,10kV,配电网的总均方根电流流过等值电阻所产生的损耗等于,10kV,配电网内全部配线可变损耗和全部配变的负载损耗的总和。,已知,10kV,配电网拓扑结构、配线和配变参数，配线首端抄见有功和无功电量、最大和最小负荷电流及额定电压。,潮流法,针对,10kV,配电网的单电源辐射状结构特点，利用前推回代潮流计算方法，直接求解配电网的电能损耗。,已知,10kV,配电网拓扑结构、配线和配变参数，配线各节点负荷有功和无功抄见电量及负荷曲线等。,6.3.3,算法比较,6.3 10kV,配网线损计算,2024/9/11,83,计算方法,优 点,缺 点,等值电阻法,理论基础是均方根电流法，能考虑环温和电流温升对电阻的影响，计算参数容易得到，输入数据量小，不存在计算收敛问题，计算速度较快；分按配变容量等值和按配变电量等值两种算法，后者较前者更精确。,计算精度没有潮流法高，无法计算,10kV,配电网中的环网。,潮流算法,计算精度比较高，能较好地处理,10kV,配电网中的环网问题，适于配电网线损的深入分析。,原始数据的采集及计算输入数据工作量较大，个别情况下可能存在计算不收敛问题，且不能考虑环温和电流温升对电阻的影响，计算速度慢。,10kV,配电网线损计算方法优缺点比较,6.3 10kV,配网线损计算,2024/9/11,84,计算方法,所需基本参数,数据采集特点,等值电阻法,计算时段内电力网数据如下：,（,1,）,10kV,配电网拓扑结构。,（,2,）,10kV,配电网首端总有功电量和无功电量。,（,3,）,10kV,配电网首端最大,/,最小电流。,（,4,）环境温度。,（,5,）如果含小水电或小火电机组，需要采集其有功电量和无功电量。,电力网拓扑结构可由调度部门运行记录获得；有功、无功电量由该处电表抄见电量录入；均方根电流一般采用平均电流法折算获得；必要时需要人为设定功率分点。,潮流算法,计算时段内配电网每天所有正点的数据如下：,（,1,）配电网拓扑结构。,（,2,）发电机：其所接节点作为,PQ,节点，有功和无功功率,/,电量；其所接节点作为,PV,节点时，有功功率,/,电量和电压；其所接节点作为平衡节点时，电压幅值。,（,3,）负荷：有功和无功功率,/,电量,作为离线计算软件，电力网拓扑结构、负荷参数可由调度部门历史管理数据中得到；如地方硬件水平较高，具备配网自动化系统时，可直接与其建立接口，获得相应数据，实现在线计算。,10kV,配电网线损计算方法数据采集比较,6.3 10kV,配网线损计算,2024/9/11,85,6.3.4,小结,虽然等值电阻法的计算结果没有潮流法计算精确，但由于其在数据采集方面大大优于潮流算法，而且计算精度、计算速度都符合工程的要求，因此在目前的线损计算中用得最广。,潮流算法不仅数据采集困难，而且还有可能导致计算不收敛问题，一般在规划设计方面或对线损分析时使用，在实际线损计算中很少使用。,6.3 10kV,配网线损计算,2024/9/11,86,6.4.1,计算难点,低压电力网比,10kV,配电网更加复杂，有三相四线制、单相制、三相三线制等供电方式，而且各相电流也不平衡，各种容量的变压器供电出线回路数不一样，沿线负荷的分布也没有规律，同一回主干线还可能由多种不同截面导线组成等。同时，它又往往缺乏完整、准确的线路参数和负荷数据。低压电力网的电能损耗精确计算，要比计算,10kV,配电网电能损耗工作量大得多，实施精确计算在实际中是无法操作的。,6.4 0.4kV,低压网线损计算,2024/9/11,87,6.4.2,算法原理,基于实测线损的台区损失率法：,将,0.4kV,低压网负荷性质分为,城区网、郊区网及农村网,，再将每种性质的低压网按负荷类型分为,重负荷、中负荷、轻负荷,三类。对每个负荷类型，分别抽取若干个典型台区，即供电负荷正常、计量齐全、电能表运行正常、无窃电现象的数个台区，对其在计算时段内的线损进行实测，从而获得这些台区的单位配变容量的电能损耗值（,MWh/MW,）。再将这些值分别应用于具有相同负荷性质和相同负荷类型的其它台区，分别计算其电能损耗。最后对三种负荷性质低压网的电能损耗进行求和，得到全部低压网的电能损耗。,6.4 0.4kV,低压网线损计算,2024/9/11,88,电压损失法,抽样测量该网送端电压和末端电压，首端平均功率因数，得到抽样的电压降：,通过一个由,0.4kV,低压网（主要）导线大小决定的系数,K,P,估算该网的线损率：,6.4 0.4kV,低压网线损计算,2024/9/11,89,等值电阻法,应用,10kV,配电网等值电阻法的计算数学模型，结合低压电力网的特殊性，利用配电变压器低压侧总表的有功、无功电度替代,10kV,配电网的首端电量；利用各用户电度表的有功电度和无功电度计算出一个等效容量，并以此替代,10kV,线路中配电变压器的容量；线路的结构参数类似,10kV,线路的方法组织。,6.4 0.4kV,低压网线损计算,2024/9/11,90,数据采集：,计算方法,需要采集的运行数据,电压损失法,对所有低压台区，需要采集：,（,1,）能获取总表有功电度和无功电度情形：首,端电压和末端电压（线电压，,kV,），首端平均功率因数；总表有功电度（,MWh,）和无功电度（,Mvarh,）,（,2,）没有总表情形：首,端电压和末端电压（线电压，,kV,），首端平均功率因数；首端总电流（,kA,）。,基于实测线损的台区损失率法,（,1,）不考虑负荷分类：,各个典型台区的供电量（,MWh,）和售电量（,MWh,）,（,2,）按照负荷分类：各类负荷所对应的,典型台区的供电量（,MWh,）和售电量（,MWh,）。,基于电压损失法的台区损失率法,（,1,）不考虑负荷分类：,各个典型台区的数据采集与电压损失法的相同。,（,2,）按照负荷分类：各类负荷所对应的,典型台区的数据采集与电压损失法的相同。,6.4 0.4kV,低压网线损计算,2024/9/11,91,计算方法,算法特点,适用范围,电压损失法,通过实测低压线网电压损失和主干线导线参数，求出该网的线损率和电压损失的关系。再用期内实际电量或负荷推求线损率。,已知线路首末端电压、网内主干线导线的规格，及,首端电流和功率因数；或,线路首末端电压及首端有功和无功抄见电量。,等值电阻法,用类似配电网等值电阻法的思想，更精确地计算特定的某个低压网线损。,已知低压网配电变压器总表的有功和无功抄见电量、低压网络线路结构及其参数及本期内全网各用户电能表抄见电量。,台区损失率法,选取几类典型台区低压网，作线损计算或实测，得出对应单位配变容量的线损率。最后用它推算其它同类台区的低压网线损率。,已知各典型台区（配变）的理论线损率或实测线损耗率，各台区配变容量。理论线损率用电压损失法求得；实测线损率根据台区总供电量和总售电量求得。,0.4kV,低压网线损计算方法特点及适用范围,6.4.3,算法比较,6.4 0.4kV,低压网线损计算,2024/9/11,92,基本计算方法,优 点,缺 点,电压损失法,输入数据量不多。不需收集庞大而难以整理的结构数据，实际的可操作性较强，能基本满足节能管理的准确度要求。它是,电力网电能损耗计算导则,推荐的低压网线损计算方法，适用于低压网常规的线损计算。,属于统计的近似计算。,有时遇到低压网的结构特殊，或负荷类型及负荷分布偏离统计规律，会降低计算的准确度。,等值电阻法,准确度更比电压损失法高。尤其对那些主干线和分支线差别不明显的低压电力网来说，本方法的优点更明显。,电力网数据的收集整理工作量很大，计算速度慢。且由于低压网的复杂性，线路结构参数难于收集完整，也是该方法的局限性。只适用作特殊计算，不适合作线损常规计算。,台区损失率法,大大减少了低压网数据收集与整理工作量，计算速度快，能满足节能管理的准确度要求。,典型台区的选取一定程度上受人为因素的影响；若理论线损率采用电压损失法求得，计算准确度更受影响；采用抽样实测线损率来修正理论线损率，会提高计算准确度。,本方法比电压损失法更便于作低压网大范围计算应用。,0.4kV,低压网线损计算方法的优缺点,2024/9/11,93,基本计算方法,所需基本参数,数据采集特点,电压损失法,对所有低压台区，需要采集：,（,1,）能获取总表有功电量和无功电量情形：首,端电压和末端电压，首端平均功率因数；总表有功电量和无功电量,（,2,）没有总表情形：首,端电压和末端电压，首端平均功率因数；首端总电流。,所有台区都有总表时直接抄见有功和无功电量；无总表时直接用钳表测出首端总电流，用钳表测出首端电压及末端电压，读取首端平均功率因数。,等值电阻法,计算时段内电力网数据如下：,（,1,）低压网拓扑结构。,（,2,）低压网首端总有功电量和无功电量。,（,3,）全网各用户电能表抄见有功电量。,（,4,）首端电流最大最小值。,（,5,）环境温度。,电力网拓扑结构可由电力网规划部门历史数据获得；有功、无功电量由首端总表抄录；均方根电流一般采用平均电流法折算获得。,0.4kV,低压网线损计算方法数据采集比较,6.4 0.4kV,低压网线损计算,2024/9/11,94,台区损失率法,基于实测线损的台区损失率法,（,1,）不考虑负荷分类：,各个典型台区的供电量和售电量。,（,2,）按照负荷分类：各类负荷所对应的,典型台区的供电量和售电量,针对所选典型台区，记录其抄见电量，计算其供电量和售电量。,基于电压损失法的台区损失率法,（,1,）不考虑负荷分类：,各个典型台区的数据采集与电压损失法的相同。,（,2,）按照负荷分类：各类负荷所对应的,典型台区的数据采集与电压损失法的相同。,基本与电压损失法一样，但只针对所选典型台区进行数据采集。,0.4kV,低压网线损计算方法数据采集比较（续）,6.4 0.4kV,低压网线损计算,2024/9/11,95,6.4.4,小结,等值电阻法的计算准确度较高，但不便于大范围推广应用。,以实测线损率或者等值电阻法为基础的台区损失率法，可以较好地解决低压网线损计算工作量过大的问题。,台区损失率法是计算准确度与数据采集量矛盾一个合理的折衷。,6.4 0.4kV,低压网线损计算,2024/9/11,96,高压直流输电（,HVDC,）系统产生电能损耗的主要元件有：直流线路、接地极系统和换流站。,两端换流站的设备类型繁多，它们的损耗机制又各不相同，因此准确计算换流站损耗比较复杂，通常换流站的功率损耗约为换流站额定功率的,0.5%-1%,。,接地极系统损耗与,HVDC,系统的运行方式有关，双极运行时其值很小，单极大地回线方式运行时其值较大。,6.5,高压直流输电系统线损计算,2024/9/11,97,内容提要,适用范围及引用标准,线损计算的几个基本概念,降损的原则和方法,线损计算的基本原理,各种电网元件的线损计算,不同电压等级的线损计算,理论线损计算结果分析与评价,2024/9/11,98,7.1,理论线损分析,7.1.1,分析指标,在进行线损理论计算结果分析过程中，各级供电公司应对计算结果与计划值、同期同口径值、统计值进行对比分析，并提出相应的降损措施。线损理论计算结果的指标分析主要在于以下几方面：,35kV,及以上电力网线损值（率）比较，包括分压、分区和分线的比较；,所属单位线损值（率）的比较，包括单位间线损值（率）分压、分区、分线和分台区的比较；,大用户线损值（率）比较，包括分压、分区和分线的比较；,不同期电量比较，考虑供售电量抄表不同期而少计或多计的电能；,分析无损电量、过网电量及其它影响，推荐一致采用剔除无损电量、过网电量等无关因素的供电量计算公式；,母线电量不平衡分析，包括表计异常分析、发电厂中漏计的自用电在供电量中的调整、变电所漏计的自用电在线损电能中的调整。,7,理论线损计算结果分析与评价,2024/9/11,99,7.1,理论线损分析（续）,7.1.2,各级管理部门分析标准,各地区供电局线损专责人员负责完成当月（日）全地区（州）线损分析，并在规定时间内送往地区公司线损归口部门，涉及内容如下：,全地区（州）线损值（率）及比较分析；,全地区（州）分压、分线及分台区线损情况比较；,城区,35kV,和,10kV,线损值（率）对比情况分析；,过网电量的影响；,高损耗线路、变压器的原因及影响分析；,母线电量不平衡分析；,电力网负荷的影响。,7,理论线损计算结果分析与评价,2024/9/11,100,7.1,理论线损分析（续）,7.1.3,理论线损构成分析,在线损理论计算中，一般需要计算如下线损指标：,各电压等级的电力网线损率及其占整个电力网总损耗的百分比；,送电线路的损耗及其占该电压等级总损耗的百分比；,变压器的空载损耗和负载损耗及其占该电压等级总损耗的百分比；,10kV,配电线路的损耗及其占该电压等级总损耗的百分比；,10kV,配变的空载损耗和负载损耗及其占该电压等级总损耗的百分比；,0.4kV,低压网损耗及其占总损耗的百分比；,高压直流输电系统各元件的损耗及其占整个电力网总损耗的百分比；,电力网其它元件的损耗及其占该电压等级总损耗的百分比。,7.2,结果评价（略）,7,理论线损计算结果分析与评价,2024/9/11,101,目的：,学习宣贯南方电网公司,线损理论计算软件技术标准,（试行）,所规定的内容及要求。,适应范围：,本标准作为线损理论计算软件设计、开发与维护工作的规范；并为电力网规划、设计、运行及管理工作提供重要的技术支撑手段。,了解,：介绍常见的线损计算软件（略）。,第二部分,线损理论计算软件技术标准,2024/9/11,102,103,DL/T686,1999,电力网电能损耗计算导则（,1999,）,DL/T448,2000,电能计量装置技术管理规程（,2000,）,Q,/CSG 11302-2008,线损,“,四分,”,管理,标准,（,20