一种计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算方法及装置与流程

本申请属于低压配电网技术领域，尤其是涉及一种计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算方法及装置。

背景技术：

电网中电气及用电设备的运行电压都是按照额定电压来设计制造的，因此当电压偏离额定电压时必定会对低压配电网电气设备造成影响。电压偏差对低压配电网损耗的影响主要体现在配电变压器和输电线路上。对配电变压器而言，当电压偏高时，配电变压器的空载损耗随电压升高成指数关系迅速增加。在负载功率恒定时，配电变压器负载损耗和实际电压成反比关系。当电压偏低时，空载损耗减小，负载损耗增加。对输电线路而言，由于配电网的供电范围过大，输电线路上的电压损耗较大，往往会出现输电线路末端电压偏低的现象，当负载一定时，输电线路损耗与电压的平方成反比关系，电压降低将导致低压配电网损耗增加。

现有的低压配电网损耗计算方法鲜有考虑电压偏差对损耗造成的影响，导致计算精度存在不足，且不能为低压配电网节能降损改造提供有效指导，成为现有技术中亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算方法，可以量化电压偏差指标对配电变压器和输电线路损耗的影响，用于解决计算低压配电网损耗时忽略电压偏差影响而导致的计算精度不足，不能为低压配电网节能降损改造工作提供可靠指导的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算方法，包括以下步骤：

基于配电变压器γ型等效电路计算配电变压器的三相电压偏差附加损耗δpt；

计算输电线路的三相电压偏差附加损耗δpl；

忽略电压偏差对配电变压器损耗的影响，计算额定电压条件下配电变压器的三相损耗ptn；

忽略电压偏差对输电线路损耗的影响，计算额定电压条件下输电线路的三相损耗pln；

计算低压配电网的总损耗p，p＝ptn+pln+δpt+δpl。

优选地，本发明的计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算方法，

三相电压偏差附加损耗δpt通过以下方法计算得到：

其中，δuta、δutb、δutc为配电变压器低压侧三相电压偏差，p0为额定电压下配电变压器的空载损耗，unt为配电变压器低压侧额定相电压，sta、stb、stc为配电变压器低压侧三相视在功率，rt为配电变压器的等值电阻，γa、γb、γc分别为配电变压器a、b、c三相电压偏差的相关系数；

优选地，三相电压偏差附加损耗δpl，通过以下方法计算得到：

其中，unl为输电线路额定相电压，δula、δulb、δulc分别为输电线路末端三相电压偏差，sla、slb、slc分别为输电线路末端三相视在功率，rla、rlb、rlc分别为输电线路的三相等值电阻；

优选地，配电变压器的三相损耗ptn通过以下方法计算得到：

优选地，输电线路的三相损耗pln通过以下方法计算得到：

优选地，本发明的计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算方法，所述γa、γb、γc的取值为：

优选地，本发明的计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算方法，配电变压器「型等效电路中的等值电阻rt为

其中，δpd为配电变压器的短路损耗，sn为配电变压器的额定容量。

优选地，本发明的计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算方法，额定电压下配电变压器的空载损耗p0、配电变压器低压侧额定相电压unt、配电变压器的等值电阻rt、配电变压器的短路损耗δpd及配电变压器的额定容量sn通过配电变压器的铭牌参数得到。

本发明还提供一种计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算装置，包括：

第一计算单元，用于计算基于配电变压器γ型等效电路的配电变压器的三相电压偏差附加损耗δpt；

第二计算单元，用于计算输电线路的三相电压偏差附加损耗δpl；

第三计算单元，用于计算忽略电压偏差对配电变压器损耗的影响时的额定电压条件下配电变压器的三相损耗ptn；

第四计算单元，用于计算忽略电压偏差对输电线路损耗的影响时额定电压条件下输电线路的三相损耗pln；

总损耗计算单元，用于计算低压配电网的总损耗p，p＝ptn+pln+δpt+δpl。

优选地，本发明的计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算装置，所述第一计算单元中，三相电压偏差附加损耗δpt通过以下方法计算得到：

其中，δuta、δutb、δutc为配电变压器低压侧三相电压偏差，p0为额定电压下配电变压器的空载损耗，unt为配电变压器低压侧额定相电压，sta、stb、stc为配电变压器低压侧三相视在功率，rt为配电变压器的等值电阻，γa、γb、γc分别为配电变压器a、b、c三相电压偏差的相关系数；

优选地，所述第二计算单元中，三相电压偏差附加损耗δpl，通过以下方法计算得到：

其中，unl为输电线路额定相电压，δula、δulb、δulc分别为输电线路末端三相电压偏差，sla、slb、slc分别为输电线路末端三相视在功率，rla、rlb、rlc分别为输电线路的三相等值电阻；

优选地，所述第三计算单元中，配电变压器的三相损耗ptn通过以下方法计算得到：

优选地，所述第四计算单元中，输电线路的三相损耗pln通过以下方法计算得到：

优选地，本发明的计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算装置，所述第一计算单元中，所述γa、γb、γc的取值为：

优选地，本发明的计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算装置，所述第一计算单元中，配电变压器γ型等效电路中的等值电阻rt为其中，δpd为配电变压器的短路损耗，sn为配电变压器的额定容量。

优选地，本发明的计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算装置，所述第一计算单元中，额定电压下配电变压器的空载损耗p0、配电变压器低压侧额定相电压unt、配电变压器的等值电阻rt、配电变压器的短路损耗δpd及配电变压器的额定容量sn通过配电变压器的铭牌参数得到。

本发明的有益效果是：

本发明所述的一种计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算方法和装置，通过分别计算因电压偏差造成的配电变压器和输电线路三相附加损耗，相加得到低压配电网的三相电压偏差附加损耗，再加上忽略电压偏差影响时的低压配电网三相损耗，进而计算出低压配电网的总损耗，从而优化了低压配电网损耗计算方法，提高了计算的精度，使计算结果更接近真实情况，同时可用于指导低压配电网节能降损改造工作，具有良好的工程实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。

图1为本发明提供的一种计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算方法的流程图；

图2为本发明的配电变压器γ型等效电路示意图；

图3为本发明提供的一种计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算方法的简化流程框图；

图4为本发明提供的一种计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算装置的结构框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。

实施例

本实施例提供一种计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算方法，包括以下步骤：

s1：基于配电变压器γ型等效电路计算配电变压器的三相电压偏差附加损耗δpt，

式中，δuta、δutb、δutc为配电变压器低压侧三相电压偏差，p0为额定电压下配电变压器的空载损耗，unt为配电变压器低压侧额定相电压，sta、stb、stc为配电变压器低压侧三相视在功率，rt为配电变压器的等值电阻，γa、γb、γc分别为配电变压器a、b、c三相电压偏差的相关系数，其取值范围为2-4，优选的方案如下)：

s2：计算输电线路的三相电压偏差附加损耗δpl：

式中，unl为输电线路额定相电压，δula、δulb、δulc分别为输电线路末端三相电压偏差，sla、slb、slc分别为输电线路末端三相视在功率，rla、rlb、rlc分别为输电线路的三相等值电阻；

s3：忽略电压偏差对配电变压器损耗的影响，计算额定电压条件下配电变压器的三相损耗ptn：

忽略电压偏差对输电线路损耗的影响，计算额定电压条件下输电线路的三相损耗pln：

s4：计算低压配电网的总损耗p，计算公式为：

p＝ptn+pln+δpt+δpl。

其中，额定电压下配电变压器的空载损耗p0、配电变压器低压侧额定相电压unt、配电变压器的等值电阻rt、配电变压器的短路损耗δpd及配电变压器的额定容量sn通过配电变压器的铭牌参数得到。

本实施例提供一种计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算装置，包括：

第一计算单元，用于计算基于配电变压器γ型等效电路的配电变压器的三相电压偏差附加损耗δpt，

其中，δuta、δutb、δutc为配电变压器低压侧三相电压偏差，p0为额定电压下配电变压器的空载损耗，unt为配电变压器低压侧额定相电压，sta、stb、stc为配电变压器低压侧三相视在功率，rt为配电变压器的等值电阻，γa、γb、γc分别为配电变压器a、b、c三相电压偏差的相关系数；

第二计算单元，用于计算输电线路的三相电压偏差附加损耗δpl，

其中，unl为输电线路额定相电压，δula、δulb、δulc分别为输电线路末端三相电压偏差，sla、slb、slc分别为输电线路末端三相视在功率，rla、rlb、rlc分别为输电线路的三相等值电阻；

第三计算单元，用于计算忽略电压偏差对配电变压器损耗的影响时的额定电压条件下配电变压器的三相损耗ptn：

第四计算单元，用于计算忽略电压偏差对输电线路损耗的影响时额定电压条件下输电线路的三相损耗pln：

总损耗计算单元，用于计算低压配电网的总损耗p，p＝ptn+pln+δpt+δpl。

所述第一计算单元中，所述γa、γb、γc的取值为2-4。所述γa、γb、γc的优选取值为：

所述第一计算单元中，配电变压器γ型等效电路中的等值电阻rt为其中，δpd为配电变压器的短路损耗，sn为配电变压器的额定容量。额定电压下配电变压器的空载损耗p0、配电变压器低压侧额定相电压unt、配电变压器的等值电阻rt、配电变压器的短路损耗δpd及配电变压器的额定容量sn通过配电变压器的铭牌参数得到。

下面将以具体的效果实验例对本发明所述的一种计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算方法的实验效果作进一步的说明。

效果实验例

以某0.38kv低压配变台区的电网参数和运行数据为依据，该台区2018年某日的总表电量为1236kwh，各分表电量之和为980kwh，实际损耗电量为256kwh。

步骤1：计算配电变压器的三相电压偏差附加损耗δpt：

步骤2：计算输电线路的三相电压偏差附加损耗δpl：

步骤3：计算低压配电网的三相电压偏差附加损耗δp：

δp＝δpt+δpl＝1141.1w

步骤4：计算忽略电压偏差影响时的配电变压器三相损耗和输电线路三相损耗，以及该情况下低压配电网的三相损耗。

忽略电压偏差影响时的配电变压器三相损耗ptn为：

忽略电压偏差影响时的输电线路三相损耗pln为：

忽略电压偏差影响时的低压配电网三相损耗pn为：

pn＝ptn+pln＝9164.8w

步骤5：计算低压配电网的总损耗p：

p＝pn+δp＝10305.9w

根据上述计算结果，分别将忽略电压偏差影响和计及电压偏差影响的低压配电网损耗功率值换算成一天内损耗的电量，结果如表1所示。

表1低压配电网损耗计算结果比较

表1结果表明，本发明提出的一种计及电压偏差影响的低压配电网损耗计算方法，其计算结果更接近实际值。该方法可以准确有效地计算出因电压偏差造成的低压配电网附加损耗，改善了低压配电网损耗计算精度，从而为低压配电网的节能降损改造工作提供参考。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。