[发明专利]一种准确计算电力线路损耗的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种输变电技术，具体地说是一种计算电力线路损耗的方法。尤其是提供一种准确计算实际的线路损耗、优化三相电力负荷、计算低压变压器安装的最佳位置时所需要的计算方法。

背景技术

随着社会的发展及人民生活水平的逐步提高，电能需求量也逐步增加；由于电力线路中的损耗是与通过电流的平方成正比，所以线路中损耗的增加就更加明显；能源告急、污染加剧，因此如何充分利用当前并不富裕的能源、降低线路中的损耗，就成了当务之急。

现有技术的线路损耗计算一般采用的计算方法有电量法、容量法、竹节法以及等值电阻法等等，由于上述计算方法都不是根据实际线路中的潮流情况进行计算，而是通过简化的数学模型(比如忽略了每一负荷所接的相别、每一负荷都采用统一功率因数值)进行，所以计算的结果与实际偏差较大，起不到电业管理部门对线损管理的指导作用。这些计算方法最大的缺陷就是没有考虑实际负荷所接的相别(A、B、C三相)，由于三相平衡情况下的线路损耗是完全不平衡情况下的六分之一(如果零线的截面积小于相线，那么这个数值将还要小)，所以用这些计算方法所计算出来的结果都存在极大的不准确性。

在现有的线损计算方法中，没有考虑相别的主要原因是：如果不考虑相别，就可以按标量进行计算，这样计算比较简单，速度也较快；若考虑相别，就要按矢量计算，而矢量计算是比较麻烦的，并且计算速度比较慢。

另外，现有技术的计算方法存在极大的不准确性，所以不能作为技术降损措施的理论依据，即使勉强使用，由于基本的计算方法存在问题，又因为没有考虑负荷所接的相别，所以也就不可能具有优化三相负荷使之趋于平衡的功能，所提供的降损措施也就不具备任何实际意义。

发明内容

为了有效降低电能在线路中的损耗，为此需要知道理论损耗是多少，然后判断管理情况如何；理论值越准确，就越有利于线路损耗的管理和进一步制定科学的降损措施。

本发明的方法是，只考虑对线损影响比较大的负荷电流、导线电阻、负荷运行天定义、负荷功率因数及负荷所接相别，如A、B、C或ABC、AB、AC、BC，不考虑对线路损耗影响比较小、参数又比较难采集的影响因素，比如温度对导线电阻的影响、电流密度对电阻的影响、接点电阻对线损的影响、电源电压对线损的影响为前提；本方法通过三角函数公式对负荷电流进行合成计算，最终得到每段线路上的总的电流模值，根据模值及线路电阻计算线路损耗。计算步骤如下：

(a)首先建立一空白数据表用来存放计算的中间结果，表结构定义如下：第一个字段为导线编号，以标识当前行是用来保存哪一段导线数据的，第二个到第二十五个字段用来记录每天24个时间段的电流模值及相位角，其中奇数行用来记录角度，偶数行用来记录电流模值，由于每段导线有可能是由A、B，C、O四根导线组成或者有可能是A相或A、O相、B相或B、O、C相或C、O，所以表中的数据要以八行为一个基本单元，第一行、第二行用来记录A相的相位角和电流模值，第三行、第四行用来记录B相的相位角和电流模值，第五行、第六行用来记录C相的相位角和电流模值，第七行、第八行用来记录0相的相位角和电流模值，每两行为一小组，用来记录当前线段当前相的数据，每八行为一大组，用来记录当前段的数据；如图一所示。

(b)先计算每一负荷的电流模值及相位角，本例中使用用户电量、负荷曲线、功率因数及负荷运行天定义计算负荷产生的有功电流及无功电流；计算方式如下：

1)根据负荷曲线计算当前时间段的电量，以一个小时为一个时间段：计算公式是：

DL1＝DL/Days*X％；其中DL代表当前负荷的全月电量，Days代表当前计算时间段负荷所运行的天数，X％代表当前时间段所占的百分数，根据负荷曲线确定此百分数；

2)根据当前负荷的性质计算有功电流：

i)单相负荷有功电流的确定：I1＝1000*DL1/V1；

ii)两相负荷有功电流的确定：I1＝1000*DL1/V2；

iii)三相负荷有功电流的确定：I1＝1000*DL1/1.732/V2；

此处的1000是因为电量的单位为瓩小时，而电压与电流的计算结果为瓦，1.732为3的算术平凡根，V1及V2分别为电源端的相电压和线电压，若电源电压波动比较大，也可以通过定义电压曲线来获得更准确的计算结果；

3)根据有功电流计算电流模值及角度：