[发明专利]一种电能质量对配电网能耗影响的综合评估方法

说明书

本发明属于配电网能耗技术领域，具体地涉及一种电能质量对配电网能耗影响的综合评估方法，电能质量指标包括谐波、电压三相不平衡度、电压偏差以及无功功率，采集电气参数并建立各项电能质量指标线损模型，当谐波、电压三相不平衡、电压偏差以及无功功率中的两项或多项同时发生时，计算得到供电线路线损的总的增加量，实现电能质量对配电网能耗影响的综合评估。本发明把电能质量对配电网能耗影响的主要因素和影响机理系统化，并建立模型量化影响结果，能够实现单独一项或多项电能质量指标对配电网能耗影响的评估，能更客观和真实地反应配电网的能耗情况，为节能降耗提供可靠依据。

技术领域

本发明属于配电网能耗技术领域，具体地涉及一种电能质量对配电网能耗影响的综合评估方法。

背景技术

现代社会中，电能是一种最为广泛使用的能源，其应用程度是一个国家发展水平的主要标志之一。随着科学技术和国民经济的发展，对电能的需求量日益增加，配电网的能耗问题也引起广泛关注，对影响能耗的因素、能耗的计算方法、某些因素的影响分析和降低能耗而采取的改进措施等方面均开展了大量研究，但是，电能质量指标作为影响配电网能耗的重要因素，却鲜有系统化的电能质量指标对配电网能耗的量化分析模型和评估方法。电能质量是多个指标的有机综合，每一个指标都能影响电网能耗，多个指标联系在一起，将更全面更完善的反映配电网能耗的整体情况，从而为节能降耗提供参考和保障。对于电能质量对配电网能耗的影响量化评估及节能增效策略研究，目前的研究多集中于谐波、过电压、三相不平衡对变压器和线路能耗的影响与分析及功率因数对线路能耗的影响及分析，已经做了一些量化分析工作，但往往是针对于单一指标对某一元件能耗的量化分析，或是影响某一元件能耗的所有因素的分析而并不只限于电能质量指标的影响的分析，针对配电网的所有电能质量相关指标对配电网损耗影响机理的系统量化分析与量化评估还尚未开展。

广西电网有限责任公司电力科学研究院的申请号为201510363247.4的发明公开了“一种电能质量对输电线路综合能耗影响的定量分析方法”、申请号为201510022743.3的发明公开了“一种电能质量对变压器综合能耗影响的定量”，分别对输电线路和变压器的线损增加量进行了计算，这两项专利申请对多种电能质量问题扰动下的综合线损的合成方法描述不够具体，在分析电压偏差对线损的影响时假设负载是恒功率负载，这与实际情况不符，而且电压偏差会对变压器的固定损耗也有影响，但在申请中忽略了这部分影响，使结果不够准确。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供一种电能质量对配电网能耗影响的综合评估方法，把电能质量对配电网能耗影响的主要因素和影响机理系统化，并量化影响结果，能更客观和真实地反应配电网的能耗情况，且不需要分别对变压器和线路的线损增加量进行分别计算，可以统一按照本发明的模型进行评估，为节能降耗提供可靠依据。

本发明的技术方案如下：

一种电能质量对配电网能耗影响的综合评估方法，电能质量指标主要包括谐波、三相不平衡度、电压偏差以及无功功率，通过采集配电网的电气参数、建立各项电能质量指标线损模型计算电能质量对配电网能耗影响量，完成电能质量对配电网能耗影响的综合评估，其评估方法如下：

S1：实时检测供电线路总电流I_L，按对称分量法分解得到其基波正序电流的有效值I_L1及其相位基波负序电流的有效值I_L2，并对总电流I_L进行FFT分析，得到各相各次谐波电流的有效值I_Lph，p＝a,b,c,，h为谐波次数，h＝2,3,4,5,……；

S2：实时检测供电线路母线电压U，按对称分量法分解得到基波正序电压的有效值U₁及其相位

S3：通过经验或者测量获得供电线路总等值负荷的有功功率静态电压特性系数α和无功功率静态电压特性系数β，其中：

式中，P为有功功率，Q为无功功率；