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      線損分析預測在供電管理中的應用探討

      2016-05-05 04:15陳興
      關鍵詞:應用

      陳興

      摘 要:隨著我國社會經(jīng)濟的繁榮發(fā)展,電力事業(yè)也在隨之不斷的改革進步。線損率作為衡量供電管理水平的一個重要指標,與電力工程事業(yè)的發(fā)展聯(lián)系越來越緊密。合理有效的線損分析預測在電力工程中占有舉足輕重的作用。一方面能降低供電管理當中的電能損耗,另一方面也能改善供電質量,保證用戶生產(chǎn)生活的穩(wěn)定性。文章根據(jù)上述分析,對線損分析預測在供電管理中的應用進行全面而詳細的分析。

      關鍵詞:供電管理;線損分析預測;應用;過網(wǎng)電量

      中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)12-0052-02

      1 線損分析

      電網(wǎng)的供電管理水平和負荷性質以及結構都對電能損耗有著直接影響。線損是一種不容易測算又沒有規(guī)律的損失,所以又被稱之為不明損耗。但是由于管理不當造成的電能損失非常嚴重,占據(jù)了實際線損的很多比例。線損分析的重要性可見一斑,應用線損分析,可以深入了解線損的性質、原因、以及各個部分所占據(jù)比例等因素,找出導致影響損失的主要原因,并有針對性地采取解決措施,以更少的投入換取更大經(jīng)濟效益。

      1.1 引起線損現(xiàn)象的原因

      線損的全稱叫線路電損,指的是以熱能的形式損耗掉了的能量,一般空載損耗、導線中的電能損耗和變壓器的負載損耗、其他元件的損耗。總之在電網(wǎng)傳輸過程中所產(chǎn)生電能損失和功率損失都可稱之為線損。各種電網(wǎng)線損比例構成,見表1。

      按照線損出現(xiàn)的起因,可把影響線損分析的因素分為兩類:電阻因素與磁場因素。

      電阻因素是指在供電中使用的零部件,例如變壓器及導線等銅制的導體,當電流流經(jīng)這些零件是就會產(chǎn)生一定的阻力,這個阻力就是通常我們所說的電阻。同理,電能在進行傳輸?shù)倪^程中也需要克服這些銅質導體的阻力,因此會造成電能的損失。

      磁場因素是指電力生產(chǎn)設備需要在磁場的作用下才能穩(wěn)定的運行,并且電磁轉換才能產(chǎn)生電流,這個過程會使電力設備在磁場的作用下產(chǎn)生磁滯及渦流,進而產(chǎn)生了熱能的損耗。通常,我們把這種在電磁轉換中產(chǎn)生的損耗稱為“勵磁損耗”[1]。不管是什么原因導致的線損,都對電力傳輸?shù)男十a(chǎn)生負面影響,所以供電管理中線損分析預測可以線損的總量降低,使電網(wǎng)運行效率提高,對電力工程有著重大的意義。

      1.2 線損分析的目的

      在供電管理的過程中,可以線損分析預測找出電網(wǎng)運行過程中損耗較高的環(huán)節(jié),然后有針對性的采取措施來降低損耗,使得配電系統(tǒng)運行更為高效。在線損分析中首先要廣泛學習相關的技術知識,培養(yǎng)專業(yè)的技術素養(yǎng),同時與實際情況相結合,進行詳細的實地調查,最后將實地情況與技術理論相結合進行全面的分析??傊瑢⒕€損分析預測應用到供電管理中,可以對導致線損出現(xiàn)的各種因素進行全面的認識,并且采取適當準確的措施來處理它,最終達到提高供電效率、節(jié)約供電成本的目的。

      1.3 線損率的計算

      線損率是衡量供電管理水平的一個參數(shù),它的意義是表示線路上的電能損耗量占輸出總電能的份量。并且線損率不可單單只計算一條線路,還需綜合考量一個地區(qū)或一個系統(tǒng)的總體線損率。線損率可以直接反映出一個地區(qū)的供電的效率,還可以反映出一個國家或地區(qū)的供電管理水平。比較理想的線損率一般要求達到5%~8%之間,比較差的情況下,電力條件較差的區(qū)域,線損率可能達到10%左右。線損率ΔA%可按(1)式計算:

      A=B+CA2 (1)

      這里引入H(B,C,A),它代表的是損耗結構函數(shù),H定義為電能損耗系數(shù):

      其中,B代表電力網(wǎng)空載損耗;A代表供電量;C代表與電力網(wǎng)、運行情況和器件的特性相關的系數(shù);CA2 代表負載損耗。式(1)經(jīng)換算得到式(2):

      ΔA%=ΔA/A=B/A+CA=ΔAfz%+CA (2)

      其中,ΔAfz%=B/A。

      通過運用上述公式,便可以具體的分析線損率的情況。

      2 線損分析預測的影像因素

      2.1 過網(wǎng)電量的影響

      電網(wǎng)在供電工作中占著十分重要的位置,它一方面要向廣大用戶配電,另一方面也承擔著向相鄰電網(wǎng)輸電的責任,而在這個過程中也有著電能的損耗。接著我們對過網(wǎng)電量對線損率的影響作詳細的分析。

      假設電網(wǎng)無過網(wǎng)電量,線損率A%的計算公式如(3)式,其中A1為售電量,A為供電量,ΔAfz%為負載損耗率,a=ΔAkz%/ΔAfz% 為損耗結構比。

      ΔA%=ΔAkz%+CA1=ΔAfz%(1+a)(3)

      令q=A2/A,其中電網(wǎng)有電量A2通過,并且假設C不變,則綜合線損率ΔA'%用式(4)表示:

      ΔA'%=ΔAfz%A/(A+A2)=(ΔAkz%A)/(A+A2)+CA(1+q)=ΔAkz%+ΔAfz% (4)

      假設過網(wǎng)電量的損耗結構比a'=ΔAkz%/ΔAfz%,得a'=a/(1+q)2。

      且因為:ΔA'%=ΔAfz%(1+a')

      ΔAfz%=ΔAfz%(1+q)

      ΔA'%=ΔAfz%(1+q)[1+a/(1+q)2]=ΔAfz%[(1+q)2+a/(1+q)]

      將%=A%/(1+a)代入上式,得:

      ΔA'%=ΔA%[(1+q)2+a]/[(1+q)(1+a)](5)

      通過式(5),便能夠算出過網(wǎng)電量引起的線損率的變化。

      2.2 供電量增加的影響

      近幾年來,出現(xiàn)了很多預測負荷的辦法,包括:回歸分析法、遺傳算法、指數(shù)平滑預報法等,這里不同的方法都有它們各自的優(yōu)點和可用性,并且對不同領域的適應性也不同。

      而在實際的電網(wǎng)運行中,其中的參數(shù)是不斷變化的,包括負載空載損耗、功率因數(shù)、供電量等,這些參數(shù)中又即有提高也有降低線損率的因素。這里用式(6)來求取眾多因素對線損的影響,并且預測出將來時段的影響值。

      其中,dA與ΔA近似相等。

      2.3 功率因數(shù)變化的影響

      電網(wǎng)中存在著大量感性負載,它們導致功率因數(shù)較低。在同樣的功率下,功率因數(shù)與負載電流成反比,與線損成平方反比[2]。

      用戶有功功率P不變的條件下,提高用戶功率 因數(shù),可以減少用戶所取用的無功功率Q,也就可以減少電網(wǎng)中輸送的無功,從而降低線損。功率因數(shù)由cosè1提高到cosè2,降低線損的結果可以用下式計算。

      P= (1-cos2è1/cos2è2 )×100%

      在配電網(wǎng)中,用戶感性無功功率較多的設備主要是電動機與變壓器,因此提高用戶的無功補償將產(chǎn)生較好的降損效果。

      3 線損分析預測的應用

      電力系統(tǒng)是通過多樣的零件組合而成的一個非常復雜的系統(tǒng),每個零部件都存在著電能的損耗,這些損耗的總量與負荷的損耗是有聯(lián)系的,可以通過其表示出來。

      3.1 電力的負荷計算

      當前,對于電力的負荷的計算有多種方法,包括取用系數(shù)法、耗電總量法、二項式系數(shù)法等。其中,二項式系數(shù)法的應用最為廣泛。

      3.2 實際供電總量對線損的影響

      以現(xiàn)在的情況來看,有多種方式對負荷進行預算,例如:密度法、回歸分析法以及部門分析法等。雖然這些預算方式都用于同一目的,但它們在本質上卻存在著很大差異,這就是它們有著不盡相同的特點。供電管理當中應用最廣泛的是密度法[3]。這種方式實現(xiàn)的原理是:

      首先通過對各個供電所展開調研以得到其用電總量的數(shù)據(jù),再根據(jù)數(shù)據(jù)按需對他們的負荷進行整理,最后根據(jù)其供電密度標準對負荷分布進行預算,得到各個供電所下一年的負荷總值。

      通過上述分析可知密度法的算法流程,密度法中線損總耗增加概率:

      E=2e/(1+β)

      式中,e為實際供電總量的增加概率。

      通過上述分析可知:實際供電總量與線損的總損耗量是正相關的。

      3.3 電網(wǎng)互相傳送電能對線損的影響

      先假設一個理想過程,該過程中電網(wǎng)之間獨立工作不存在該電網(wǎng)與其他電網(wǎng)的互相傳送電能。設該電網(wǎng)售出的電量為B,生產(chǎn)的電量為W,則其線損效率為:

      其中,F(xiàn)%為負載上的損耗效率,為損耗效率在結構上的比值。

      當該電網(wǎng)在對鄰近電網(wǎng)輸能為B1時,它對其輸送的總電能和產(chǎn)電總量之比為á,所以它的線損率就是:

      4 結 語

      隨著我國城市化進程的越來越來快,工業(yè)化程度的越來越高,對能源的需求也會越來越多。而電力工程直接關系著人民的生計問題,并且也在我國經(jīng)濟的發(fā)展中扮演著重要的角色。

      在能源資源日趨緊張的狀況下,節(jié)約能源降低損耗將是一個非常重要的內(nèi)容。通過把線路的損耗降低,可以使電力企業(yè)的成本降低,進而使經(jīng)濟利益得到顯著提高。

      關于線損問題,我們要予以充分的關注,做好線損分析預測,從各個層面進行進行有針對性的改善,即使有效的解決目前存在的問題。

      參考文獻:

      [1] 馮文國.供電管理中線損分析預測的運用探討[J].科技創(chuàng)新與應用,2015,(26).

      [2] 田宏杰.線損分析預測在供電管理中的應用[J].電力系統(tǒng)保護與控制, 2010,(7).

      [3] 陳春蘭.探究線損分析預測在供電管理中的應用[J].電子制作,2013,(23).

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