基于规划态的配网理论线损估算方法

2013-06-25 08:45钟镇浩
中国信息化·学术版 2013年3期
关键词:配电网规划

钟镇浩

【摘 要】针对高压、中压和低压配电网规划各自的特点,提出了相应的理论线损率估算方法。特别是对于结构复杂的中、低压配电网,引入了损失系数法和允许损失率修正因子法,最大限度地克服了规划态系统数据匮乏、负荷分布信息模糊等制约因素,为配电网规划工作提供了一种估算配网理论线损率的方法。

【关键词】配电网规划;电压损失系数;允许损耗率修正因子法;线损率

【中图分类号】TM744 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)03-0340-02

0 引言

配电网线损是供电部门一项综合性经济、技术指标。准确合理的配电网线损理论计算是电力部门分析线损构成、制定降损措施的有力工具,具有重要的意义[1-2]

本文在实际配网规划实践的基础上,根据中压配网和低压配网各自的特点,分别提出了计算线损的简洁实用方法。特别是针对10 kV及以下配网结构比较复杂、分支线路多、规模大、相关电网参数难于获取等特点,引入了损失系数法并提出了允许损耗率修正因子法,克服了诸多制约因素,为估算规划年配网线损率提供了一种实用性很强的方法。

1 中压配网线损率估算

中压配电网网架结构相对复杂,如果逐个对馈线进行线损计算分析,工作量相当大。考虑到中压馈线不同典型接线方式(如城市、郊区、农村,以及各不同变电站出线),馈线结构(主干线型号和长度)相似,可以按不同接线方式分区计算线损,然后再逐个累加得到整个中压配电网的线损。

1.1 典型接线方式配网损耗估算

假设典型接线方式主干线负荷均匀分布,配变装接容量合理(取规划年配变经济负载率为60%~70%或稍低),型号大致相同,则可估算得到单条馈线的平均配变总容量和台数。然后,根据损失系数法,即馈线功率损耗和电压损耗分别用线路末端集中负荷供电时的功率损耗乘以某一系数Gp 和Gu 来估算。该方法可根据每条馈线首端的负荷、主干线参数及线路上负荷的分布形式直接估算出该馈线的功率损耗和电压损耗,不必逐点进行计算。以功率损耗为例,每条馈线损耗可表示为:

2 低压网综合线损率估算

低压配电网结点多,分支线和元件多,各支线导线型号、功率因数和运行数据也不相同。由于这些数据难于获得,要精确计算现状低压配电网的电能损耗都比较困难,更何况规划期的线损计算。考虑到规划导则对低压线路一般都有年平均线损率和电压损耗率两个约束条件,本文首先从满足最大允许线损率和最大允许电压损耗率出发,找出满足两个条件且在给定线路负载率情况下的主干线极限长度,再运用实际规划结果中关键数据(如负载率和主干线长度)对要求的最大允许线损率进行修正(即允许损耗率修正因子法),得到低压规划线路的线损估计值。

《中国南方电网公司110 kV 及以下配电网规划指导原则》(以下简称《指导原则》)中对低压网年平均线损率和电压损耗率等指标作了明确规定,指出:

1)D 类、E 类和F 类区域380/220 V 电网年平均线损率分别不能大于2.5%、5%和9%。

2)低压线路(包括接户线)电压损耗率不能大于4%~6%。

为达到《指导原则》中对线损率、供电可靠性、负荷转供能力和电压指标的要求,规划年低压线路负载率及供电半径需保持在合理范围之内。设线路上负荷均匀分布,且馈线负载率为50%,其损失系数表可得

根据表1,再考虑到规划结果中线路的负载率,规划年各型号低压线路供电长度应控制在目标线损率所对应的经修正后的合理值范围内。设规划年目标线损率为 ΔPd%(即表 1 中最大允许年平均线损率),某典型接线方式低压线路50%负载率情况下,最大允许供电长度为Li max ,规划后经过负荷预测得到线路的平均负载率为P i%,主干线平均供电长度Li,该典型接线方式低压线路上用电量大致比例为A i% ,则低压网平均线损率ΔPL,y% 可表示为:

式中,n 为规划年低压线路典型接线方式总数。

3 算例

3.1 中压线损率计算实例

首先将中压馈线划分为城市和农村两种典型接线方式,由负荷预测及网架规划可得规划水平年两种典型接线的相关数据,如表2 所示。按照中压配电网线损估算方法,分别算出城市和农村主干线以及线路上所带的变压器的损耗,累加可得整个中压的配电网损耗。假设城市电网中压主干线以LGJ-240 为主,变压器以S11(200 kVA)为主;农村电网中压主干线以LGJ-95 为主,变压器以S11(80 kVA)为主。查变压器参数表可得S11(200 kVA)变压器的空载损耗为0.33 kW,负载损耗为2.6 kW;S11(80 kVA)变压器的空载损耗为0.17 kW,负载损耗为1.25 kW。若最大负荷损耗小时数取2 000 h,根据式(4)和式(5)可以分别得到每种典型接线方式的损耗,累加可得整个中压损耗为14 149 MWh。

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