GIS基礎上的可視化配電網線損探析

賴毅

(國網四川省電力公司資陽供電公司,四川資陽 641300)

GIS基礎上的可視化配電網線損探析

賴毅

(國網四川省電力公司資陽供電公司,四川資陽 641300)

本文就主要在對我國配電網線損的研究現狀進行簡單分析的基礎上,對基于GIS的可視化配電網線損計算予以簡單分析,對于實際的配電網線損計算具有積極的作用。

GIS 配電網線損 計算

在傳統的線路損耗計算方法中,存在誤差大、數據滯后、計算步驟繁瑣等缺陷,難以滿足新時期電力企業的需求,基于GIS的可視化系統,能夠極大的簡化線損計算,對于線路的計算效率及計算準確性的提升具有非常重要的作用,本文就主要針對此予以簡單分析。

圖1

圖2 線路結構圖

1 配電網線損計算的方法及類型

在GIS平臺中,負荷特性、屬性數據、有功及無功電量等是其線損的理論計算過程中最主要的數據來源。其中配電線路與相關設備關系的地理信息數據是通過GPS采集得到的,變壓器的分布結構圖是綜合變壓器的基本數據與桿塔的數據所得到的；架空線路圖是由桿塔的起止桿所生成的,其線路圖是T接線圖與架空線路圖的匯總；數據拓撲網絡的建立是通過線路T接數據、架空線路數據、變壓器數據與桿塔數據之間的關聯完成的,變壓器的分布結構圖與線路圖共同組成了完整的配電網地理信息圖,其流程圖如圖1所示。

在配電網絡的線損計算過程中,整體上來講是具有開展兩方面內容的計算,一種是理論線損的計算,每隔半年或者是一年開展一次計算；另一種是統計線損的計算,這種計算每隔一個月就需要開展一次。在計算過程中,對理論線損與統計線損中存在的偏差予以對比分析,能夠及時發現其中存在的問題,并及時采取有效的措施予以解決。在統計線損的計算過程中,主要是依據每個月代表日的超標結果開展計算,以便于反應出實際的線損,該部分的計算結果是開展電管所線損管理工作以及各個變電站管理工作的重要指標,同時也是電容補償工作及反竊電工作的重要依據。

線損的理論計算是配電網線損計算工作中非常重要的內容,其作為配電網加強線損管理、降損節能的重要技術管理手段,通過開展該項計算,能夠對電能損失在電網中的分布規律予以準確的反映,然后通過開展計算分析,能夠發現配電網管理工作及技術上的相關問題,能夠為降損工作提供有效的技術依據與理論依據,使得配電網的線損管理工作更加的科學合理。目前常用的理論線損計算方法主要有等值功率法、損失因素法、均方根電流法幾種,對這幾種常用的算法予以簡單分析:(1)電量法,又將其稱之為電能表取數法,這是目前最為常用的一種新方法,在其線損計算過程中最主要的依據是用戶的電能計量表中所記錄的電量,線路中的無功及有功供電能都能夠在電能表中進行讀取,在實際的計算過程中,只要有用戶電量,就可以對用戶的電能利用率及損失率開展考核,也可以得到損失電量值,然后對導致電能損失的原因進行分析,最終實現降損的目的,對于配電網的穩定運行具有積極的作用,在這種計算方法中,電量數值的讀取非常的準確明了,不僅操作起來方便,對于線損理論值的可信度的提升也具有積極的作用,對其計算公式予以分析,導線線損電量的計算公式為變壓器負載損耗電量的計算公式為：整個配電網絡的損耗電量的計算公式為:線路中的固定損耗為:那么能夠得到線路總的電量損耗為:式中,Ap.g表示的是線路的有功供電量；AQ.g表示的是線路的無功供電量；K表示的含義是:負荷曲線的特征系數；t1表示的含義是:線路的實際運行時間；t0表示的含義是:變壓器的綜合運行時間；tj.Σ表示的含義是:線路與變壓器綜合平均運行時間；Upf表示的含義是平均運行電壓；Rd.d表示的含義是導線與變壓器的繞組；Rd.b表示的含義是導線與變壓器的等值電阻；ΔP0.i表示的含義是:每臺變壓器的空載損耗。(2)前推回代潮流法,該種計算方法具有收斂性好、編程簡單的優點,其計算所得出 線損數據往往比較準確,誤差比較小,其計算原理主要表現為:假設節點電壓及節點負荷值是已知的,整個配電網絡的電壓都是額定值,然后依據負荷功率從網絡末端向始端逐段開展推導,對元件的功率損耗值進行計算,以便于得到全網的功率分布情況,并得出根節點的注入功率,也就是始端功率,這是一個回代的過程,結合已經給定的始端電壓,計算出始端功率,然后從始端到末端進行逐段的推導,得到全網的電壓分布情況及末端電壓,這是一個全推的過程；在負荷節點電壓與前一次計算電壓的偏移量的計算過程中,要對其最大偏移值進行記錄,然后重復上述的各個過程中,直到各個節點的電壓偏差能夠滿足其所定義的收斂條件,再通過各個節點的電壓電流值,對各個支路線路的網損及線路潮流進行計算。(3)均方根電流法,又將其稱之為日負荷電流法,這是一種傳統的經典算法,設定等值電阻r,然后結合電流為i的線路24小時的線損電量通過日負荷曲線得到計算公式:那么依據日線損電量的計算式,能夠得到下式中 ijf表示的是線路首段負荷電流的均方根值,也就是方根電流,應用均方根電流法得到線損的計算公式為式:式中,N表示的是投運天數；Arj表示的含義是:日平均每天有功供電量；Ap.g表示的差異是:該線路實際的有功供電量。

2 基于GIS的網損計算的實現

在對基于GIS的可視化配電網線損計算進行分析的過程中,選用一個簡單的實例來進行分析,其線路結構圖如圖2所示。

系統的主界面以及通過該算法在軟件上所繪制的線路圖如圖3所示。

就愛那個線路上的導線及變壓器的相關參數錄入到系統中之后,開展網損的計算,得到其計算結果如圖4所示:

圖3

圖4 線損的計算結果

對上圖中的線損計算結果進行簡單分析,發現在該條110KV的配電線路中,與可變損耗相比,其中固定損耗所占比重是比較大的,由此可見,該條線路是輕負荷線路,或者是其正處于輕負荷狀態中。

3 結語

隨著各項技術的進步與發展,對于供電質量提出了更高的要求,新時期,積極采取有效的措施保證供電網絡的安全穩定運行,同時有效減少其線路損耗是非常必要的,積極開展準確有效的配電網線路損耗的計算,能夠及時發現其運行過程中存在的問題,并采取有效的措施予以解決,基于GIS的可視化配電網線損計算,能夠有效的提升計算準確率,降低計算誤差,對于電力企業經濟效益的提升具有積極的作用,本文就主要對基于GIS的可視化配電網線損的計算進行了簡單分析。

[1]海天舒,樸在林,宋野,常濱.基于GIS的可視化配電網線損研究[J].農業網絡信息,2011(1).

[2]李惠玲,盛萬興,孟曉麗.基于圖模庫一體化的配電網線損管理系統的研制[J].電力自動化設備,2012(6).