等值电阻法计算配电网损耗的理论和实践.pdf

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收稿日期：

2004-01-18文章编号：

1007-290X（2004）03-0005-04等值电阻法计算配电网损耗的理论和实践陈海涵，程启诚（广东省广电集团有限公司，广东广州510600）摘!

要：

为了能较准确计算运行中配电网的电能损耗，对等值电阻法进行了理论推导。

等值电阻法适用于运行中配电网络电能损耗计算，它把配电网络通过元件的有功损耗视为通过配电网线路等值电阻和配电变压器等值电阻所产生的有功损耗，在配电网线路等值电阻和配电变压器的等值电阻计算出来之后，便可求得在某时段内配电网的电能损耗。

实践证明等值电阻法能满足线损管理应用的要求，它是目前配电网线损计算合适和实用的方法。

关键词：

配电网；电能损耗；等值电阻法；线损率中图分类号：

TM744文献标识码：

ATheoryandpracticeofdistributionnetworklosscalculationthroughmethodofeguivalentresistanceCHENHai-han，CHENGGi-cheng（GuangdongGuang-dianPowerGridGroupCo.，Ltd.，Guangzhou510600，China）Abstract：

Throughtheoreticaldeductionthemethodofeguivalentresistancesuitableforcalculationofin-servicedistributionnetworklossisintroducedinthispaper.Inthismethod，theactivelossofthedistributionnetworkcurrentpassinganelementisregardedasthatcausedwhenpassingtheeguivalentresistancesofthedistributionlinesandthedistributiontransformer.Thedistributionnetworklossinagivenperiodcanbeachievedaftertheeguivalentresistancesofthedistributionlinesandthedistributiontransformerarefiguredout.Practiceprovesthatthemethodmeetstheneedsoflinelossmanagement，anditisdeemedtobeaproperandusefulmethodfordistributionnetworklinelosscalculationatpresent.Keywords：

distributionnetwork；electricenergyloss；themethodofeguivalentresistance；linelossrate1问题的提出在整个电力网电能损耗中，配电网损耗占相当大的比例。

所以，准确计算配电网损耗是节能管理人员一项重要工作。

配电网损耗理论计算一般采用潮流计算法或等值电阻法进行。

前者可以同时得到网内各点的电压水平，动态地考虑无功投切对损耗的影响，通常用于对规划中的电网损耗和运行电压水平的预测。

由于配电网节点多，数据不能被完全采集，故潮流计算法不适用于运行中配网节能管理的计算。

等值电阻法是一种成熟的网络损耗计算方法。

它把配电网络电流通过元件的有功损耗视为通过“配电网线路等值电阻RLeg”和“配电变压器等值电阻RTeg”所产生的有功损耗。

全网在某时段I内的功率损耗，就等于某时段I内的均方根电流Ieff的平方与这些等值电阻之积，加上配电网所有变压器空载损耗之总和。

即!

P=I2eff（RLeg+RTeg）+三mi=1Poi.

（1）式中均方根电流Ieff是用全网有功电能（读数）W和无功电能（读数）WO计算出来的平均电流Iar，再乘上所谓电流形状因数得来的：

Ieff=MIar=MW2+W2!

OI.

（2）关于电流形状因数的原理，见于文献1，第17卷第3期广东电力Vol.17No.32004年6月GUANGDONGELECTRICPOWERJun.2004本文就不再详细介绍了。

2等值电阻法的原理定义整个配电网等值电阻为Reg=RLeg+RTeg.!

#配电变压器等值电阻2.1.1配电变压器等值电阻的定义RTeg是这样一个电阻，配电网总电流Imsr流过它所产生的损耗，等于该配电网全部m台配电变压器负载损耗的总和。

2.1.2全网配电变压器等值电阻的推导设全网有m台配电变压器。

第i台配电变压器的额定容量为Si，平均负荷率为ki，额定负载损耗为Pi。

第i台配电变压器的负荷电流Ieffi。

那么Ieffi=kiSi!

3U.（3）m台配电变压器负荷电流总和，就是整个配电网的总负荷电流Ieff，Ieff=三ni=1Ieffi=三ni=1kiSi!

3U=1!

3U三ni=1kiSi.（4）m台配电变压器的负载损耗（功率）总和为!

Pk=三ni=1（kiSiSi）2Pki=三ni=1K2iPki.（5）根据全网配电变压器等值电阻RTeg定义3I2effRTeg=!

Pk，代入式（4）、式（5），于是有3!

U三ni=!

kiSi#RTeg=三ni=!

k#iPki，由此得RTeg=U2三ni=1k2iPki（三ni=1kiSi）2.（5*）式（5*）中的ki是各台配电变压器平均负荷率，实际上是无法得到的。

只有近似地假设全网的配电变压器平均负荷率相同（k1=k2=k）。

于是式（5*）分子分母中的k2i就可以消去。

于是得到全网配电变压器等值电阻RTeg公式：

RTeg=U2三ni=1Pki三ni=1S（）i2=U三ni=1Si2三ni=1Pki.（6）!

$配电网线路等值电阻2.2.1配电网中线路节段的定义配电网如图1所示。

配电网线路的节段是指从母线、T接点到配电变压器的那段配线，抑或从一台（组）配电变压器到另一台（组）配电变压器之间的那段配线。

更严格的说法，节段就是负荷电流分支点之间的配线。

显然，一个节段后面所挂的配电变压器的负荷电流，都流经它并在这个节段导线而产生“可变损耗”。

图#$配电网示意图假设全网共分n个节段，第i个节段的电阻为Ri，后面挂j台配电变压器（j=1，2，3，ni）。

它们所产生的负荷电流，参考式（4），应为Ieffi=1!

3U三nij=1kjSj.第i个节段配线的可变损耗!

PLi=3I2effiRi=31!

3U三nij=1kjSj2Ri=RiU2三nij=1kjS（）j2.（7）注意，nin，但（n1+n2+nn）n。

2.2.2配电网线路等值电阻的定义RLeg是这样一个电阻，配电网总电流Ieff流过它所产生的损耗，等于该配电网所有节段的可变损耗的总和。

!

PL=3I2effRLeg=三ni=1!

PLi=$广东电力第17卷三ni=1Riu2三mij=1kjsj2.（8）2.2.3配电网线路等值电阻的推导式（4）已经给出m台配电变压器的总负荷电流，也就是全网的总负荷电流，代入式（8），有RLeg=!

PL3I2eff=三ni=1Riu2三mij=1kjs（）j23I2eff=三ni=1Riu2三mij=1kjs（）j231!

3u三mi=1kisi2=三ni=1Riu2三mij=1kjs（）j21u2x三mi=1kis（）i2.（9）同2.1.2小节一样，假设全网配电变压器平均负荷率相同（k1=k2=k），于是有RLeg=三ni=1Ri三mij=1s（）j2三mi=1s（）i2.（1O）2.2.4配电网线路等值电阻的物理意义式（1O）的分子是每节段电阻与它供电的配电变压器总容量平方的乘积的总和，可以用节段行矩阵与所供电的配电变压器总容量平方列矩阵之积表示：

Ms=R1R2Rn三m1j=1s（）j2三m2j=1s（）j2三mnj=1s（）j2.Ms就是容量平方矩。

它反映了配电网在相同的配电变压器总容量（平方）三mi=1s（）i2下，损耗的严重程度。

可见，如果每节段带的配电变压器越多，本身电阻越大，负荷越沉重，配电网线路损耗就越大。

所谓配电网线路的等值电阻可以理解为容量平方的“质心”电阻。

图2是网损矩示意图。

图!

网损矩示意图!

#$在!

时段内配电网电能损耗在配电网线路等值电阻RLeg和配电变压器的等值电阻RTeg计算出来之后，便可得到在I时段内配电网电能损耗：

!

W=3I2eff（RLeg+RTeg+三mi=1POixI.（11）!

等值电阻法计算配电网线损的实践2OO1年广东省广电集团有限公司生技部和华南理工大学电力学院合作开发的线损理论计算软件的1OkV配电网损耗部分，就是采用等值电阻法数学模型。

经过在全省范围内3年来的实际使用，证实了等值电阻法计算配电网线损的准确度是满足实用要求的。

表1是以珠海市郊配电网计算的实例作为理论线损与实际线损对比的结果，由表1数据可以看出专用变压器数量比例多的线路理论线损与统计线损非常接近，公用变压器数量占的比例越大，受抄表时间影响的误差越大。

#存在问题和解决办法原理上等值电阻法只能作辐射式配电网计算。

!

第!

期陈海涵等：

等值电阻法计算配电网损耗的理论和实践表!

等值电阻法计算配电网线损与实际线损对比线路有功功率/MW无功功率/Mvar线路长度/km配电变压器台数其中专用变压器台数理论线损率/%实际线损率/%线损率理论值与实际值之差广生乙线14.863.526.37221.9391.9390.00中富甲线2777.61004.83.816161.091.080.01琴石乙线2088.53962.8522.3120177.677.77-0.10西I线680304.423.7556421.551.410.14鸡山甲线1282.4726.210.2728172.162.31-0.15恒利乙线468.08327.660.569530.780.82-0.04马骝I线135094515.722761.931.770.16注：

变电站侧供电量的抄表时间是月末10：

00，误差在1h内；专用配电变压器供电量的抄表时间为月末最后一天，公用变压器的抄表时间为月末最后两天。

现时广东省配电网是“闭环设置，开环运行”，所以用等值电阻法进行理论计算是可以的。

对于环网供电的特殊情况，也可以利用“功率分点”，人为地将它分成两个辐射式配电网，用等值电阻法进行计算。

等值电阻法使用简便，其准确度又能满足实用要求。

实践证明，它是一种合宜和实用的配网线损理论计算方法。

诚然，等值电阻毕竟是配电网损耗计算的静态近似模型，应用上有所局限。

所以，集团公司正打算将已有的软件，增加以潮流计算原理的计算模块，以适应配网规划和损耗预测的需要。

参考文献：

1DL/T6861999，电力网电能损耗计算导则S.2吴安官，倪保珊.电力系统线损M.北京：

中国电力出版社，1996.作者简介：

陈海涵（1971），女，广东清远人，工程师，硕士研究生，主要研究方向为电网经济运行。

!

广东电力第17卷等值电阻法计算配电网损耗的理论和实践等值电阻法计算配电网损耗的理论和实践作者：

陈海涵，程启诚作者单位：

广东省广电集团有限公司,广东,广州,510600刊名：

广东电力英文刊名：

GUANGDONGELECTRICPOWER年，卷（期）：

2004,17（3）被引用次数：

21次参考文献（2条）参考文献（2条）1.DL/T686-1999.电力网电能损耗计算导则20002.吴安官;倪保珊电力系统线损1996本文读者也读过（10条）本文读者也读过（10条）1.许诺.黄民翔.徐瑞德可视化配网线损理论计算程序开发期刊论文-电力系统及其自动化学报2001,13（5）2.张希琴.张乃莉配电网线损计算会议论文-20033.许炜对电力网电能损耗率指标预测方法的探讨期刊论文-中国科技博览2011（18）4.李乐电能损耗实时计算及其分析系统学位论文20035.刘博.张远镇.LIUBo.ZHANGYuan-zhen负荷分布对中压配电线损的影响期刊论文-山东理工大学学报（自然科学版）2007,21（3）6.朱懿基于动态潮流的输电电能损耗分摊管理系统学位论文20087.刘丽影.李雪松.刘瑞叶配电网电能损耗原因及降损措施的研究会议论文-20078.单晓丹.李征基于电力市场的电能损耗系统期刊论文-中南工业大学学报（自然科学版）2003,34（z1）9.林辉.刘明波.程启成.裴爱华电网理论线损计算软件设计与开发期刊论文-广东输电与变电技术2003（4）10.吴杰康.李月华.张宏亮.陈国通.WuJiekang.LiYuehua.ZhangHongliang.ChenGuotong负荷转移因子及其在网损计算中的应用期刊论文-现代电力2008,25（3）引证文献（21条）引证文献（21条）1.周铁三.王海滨对电力网线损技术控制的问题研究期刊论文-黑龙江科学2013（11）2.孙书玉电网线损影响因素及降损措施期刊论文-中国科技博览2010（32）3.杨永松.张伟详述电力系统中变电检修技术期刊论文-中国电子商务2012（22）4.陈海涵.李健.郭鸿毅低压网理论线损计算方法的探讨期刊论文-广东输电与变电技术2010

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陈海涵.程启诚等值电阻法计算配电网损耗的理论和实践期刊论文-广东电力2004（3）