专利名称：基于在线理论网损计算的电网设备统计及计算网损的方法
技术领域：
本发明属于电力系统中电网网络损耗分析计算的技术领域，特别涉及电网在线理论网损计算中自动确定参与统计设备的降损计算方法。
背景技术：
电能是由一次能源转换而得到的二次能源，可以转化为机械能、热能、磁能等。随着社会的发展，电能已经成为国民民经济发展的命脉，其应用已深入到生产、生活的各个领域。随着电网输送电量的迅猛增长，电网有功损耗(以下简称网损)也随之大幅度增长。以2007年为例，中国全年发电量约3. 3万亿千瓦时，输配电网的网损率平均约7 %，仅网损一项，中国每年损失电量达2300亿千瓦时，相当于多消耗标准煤0. 9亿吨，多排放(X)2约2亿吨。如何通过以最小的电能损耗获取最大的经济效益，实现电网的网损降低和节能减排，意义十分重大。电力网在输送和分配电能的过程中，由于输电设备存在着电阻，在电流流过时，就会产生一定数量的有功功率损耗，在给定的时段(日、月、季、年)内，各电网设备中所消耗的全部有功电量称为网损电量，一般包括线路设备所消耗的有功电量(简称线损)和变压器设备所消耗的有功电量(简称变损)。对于管理电能输送的电网企业，例如各个省、市级电网公司，虽然电网在物理上整体连接在一起，但是各电网公司所管辖的电网只是整个电网的一部分，或者按照地域进行划分，或者按照电压等级进行划分，各个电网公司所管辖的电网设备范围之间均规定了明确的边界位置。同样，电网企业和发电企业所管理的电网设备范围也有明确的边界。各电网公司在统计计算电网的有功网损电量时，只统计计算本公司管辖范围内的设备在传输电能时引起网损。电网网损的种类从计算方式上划分，可以分为统计网损、理论网损二类。统计网损是根据电能表指示数计算出来的，是参与网损计算的电网范围在给定的时段内全部流入电量(即上网电量)与流出电量(即下网电量)的差值。理论网损是根据掌握的电网结构参数和运行参数，运用电工原理和电学中的理论，将管辖范围中所包含各输电设备的电压、电流以及对应的网损电量计算出来，这样计算得到的网损称之为理论网损，电网的理论网损即为管辖范围内包含的全部电气设备的理论网损之和。统计网损基于电量数据采集系统，一般情况下出于节约成本的考虑，电网公司仅在所管辖电网范围的边界设备处安装电能表计，因此统计网损只能给出总的网损数值，无法对电网内各元件的网损进行分别的计算和分析。理论网损计算分析可以给出管辖电网范围内精确各元件网损和网损分布情况，如果结合电网实时的运行方式，实现在线理论网损分析计算，则可以很好地弥补统计网损的缺陷。在电网理论网损在线实时计算方面，李碧君在文献《实时计算输变电系统的理论线损》(华中电力，1993年，第6卷第2期，67-69页)中进行了研究，提出了一种基于电网监控系统进行实时理论网损计算的方法，该文中提出的理论网损计算式为
权利要求
1. 一种基于在线理论网损计算的电网设备统计及计算网损的方法，其特征在于，该方法包括1)在线理论网损计算统计计算范围的关口设备的确立，包括以下步骤1.1)如电网公司管辖电网范围的边界设备为输电线路，则指定该线路为关口线路，同时指定关口所在位置为该线路首端厂站或该线路末端厂站，并指定该线路是否参与网损计算；1.2)如电网公司管辖电网范围的边界设备为双绕组变压器或三绕组变压器，则指定该变压器为关口变压器，同时指定关口所在位置为该变压器高压侧、中压侧或低压侧，并指定该变压器是否参与网损计算；2)参与在线理论网损计算的设备的自动统计，包括以下步骤2.1)当在线理论网损计算周期到来时，首先从电网监控系统获得电网公司管辖的电网完整的拓扑结构，存入数据缓冲区中；该拓扑结构包括该电网中的各种设备以及设备之间的物理连接关系；2. 2)将步骤1. 1)中定义的关口线路，在数据缓冲区中的拓扑结构中删除；2.3)对步骤1.2)中定义的关口变压器，如果指定该变压器参与网损计算，则在数据缓冲区中的拓扑结构中删除该关口所在位置侧变压器绕组所连接的全部线路；否则删除变压器其他侧绕组所连接的全部线路；2.4)删除步骤2.2)、2.3)中所述的线路后，数据缓冲区中的电网的拓朴结构解列为多个拓扑连接岛；2.5)对步骤1.1)中定义的关口线路，如指定该关口线路参与网损计算，则关口位置所在的端厂站的线路对端厂站所在的拓扑岛参与网损计算；否则，关口位置所在的端厂站所在的拓扑岛参与网损计算；2. 6)步骤1. 2)中定义的关口变压器所在的厂站所在的拓扑岛参与网损计算；2. 7)对数据缓冲区存入的电网结构中所有未删除的线路，如果该线路的两端厂站都参与网损计算，则该线路参与网损计算；2. 8)对数据缓冲区存入的电网结构中所有的变压器，如果该变压器所在的厂站参与网损计算，且该变压器未被定义为关口变压器，则该变压器均参与网损计算；3)对该电网公司管辖电网范围确定的参与网损计算的全部线路、变压器设备，进行在线理论网损计算，电网公司根据计算得到的各设备网损值作出降损决策，通过调整电网运行方式，减少高网损设备上输送的电网有功潮流，从而有效降低电网网损；4)当下一个计算周期到来，返回步骤2~)，开始下一个周期计算。
全文摘要
本发明属于电力系统中电网网络损耗分析计算的技术领域，特别涉及基于在线理论网损计算的电网设备统计及计算网损的方法。该方法包括建立电网公司管辖的电网范围边界处的关口线路或关口变压器，基于电网拓扑结构自动统计和更新参与在线理论网损计算的线路和变压器，从而可以计算理论网损的分布并计算降损决策。采用该方法只需要人工维护电网公司管辖范围边界的关口线路或变压器，便可自动确定参与网损计算的全部设备。该方式相比传统的人工维护方式其工作量大幅降低，并可以自动适应电网结构变化，提高了电网在线理论网损计算和降损决策的可用性和准确性。
文档编号G06F19/00GK102567645SQ201210005988
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者汤磊, 王瑞欣, 王铁强, 王鹏, 程伦, 贾京华, 赵自刚, 陈志永, 高泽明 申请人:河北省电力公司, 清华大学