[发明专利]一种准确计算电力线路损耗的方法

摘要

本发明提供一种低压电力线路损耗的准确计算方法，该计算方法步骤如下：1)先建立一数据表用来存放中间计算结果；2)计算每一负荷的有功电流及无功电流，根据当前负荷到变压器的路经，将有功电流及无功电流分别累加到数据表中有关的各个行内；3)所有负荷都计算完后，再将每一线段的有功电流及无功电流合成，计算出当前线段的总电流；4)根据每一线段上的总电流及电阻计算每一线段的损耗，最后再将各个线段的损耗累加就得到了整个低压网络的整体损耗；5)针对每一负荷所接的相别及功率因数，采用矢量的合成及分解进行电流计算。本方法的核心思想是通过把负荷电流进行矢量正交分解，从而转化为代数运算，便于计算机编程实现。

主权项

1、一种准确计算电力线路损耗的方法，其特征在于，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、变压器低压出线端电压对线损的影响为前提，把负荷电流进行矢量正交分解，转化为代数运算，实现计算机对电力线路损耗的准确计算，计算步骤如下：(1)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个时间段的有功电流及无功电流，其中奇数行用来记录有功电流，偶数行用来记录无功电流，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相的有功电流和无功电流，第三行、第四行用来记录B相的有功电流和无功电流，第五行、第六行用来记录C相的有功电流和无功电流，第七行、第八行用来记录O相的有功电流和无功电流，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；(2)先计算每一负荷的有功电流及无功电流，本例中使用用户电量、负荷曲线、功率因数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×DL1/220；ii)两相负荷有功电流的确定：I1＝1000×DL1/380；iii)三相负荷有功电流的确定：I1＝1000×DL1/1.732/380；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的算术平方根，220及380分别为电源端的相电压和线电压，若电源电压波动比较大，通过定义电压曲线来获得更准确的计算结果；3)根据有功电流计算无功电流：I2＝I1×sqrt(1-COS×COS)/COS；其中sqrt代表开平方，COS代表当前点的功率因数；(3)将有功电流及无功电流从负荷到电源根据线段编号逐个填写到(a)中所介绍的表中；为了提高运算速度，零线电流先不计算，最后根据三相交流电的特性计算每段导线的零线总电流；在填写的过程中，如果表中还没有当前线段，就增加之，在增加行时每次要增加八行，在填写时要根据负荷相别分别填写到不同的行内；(4)对每一负荷执行一遍(3)、(4)所述的过程，所有负荷所产生的有功电流、无功电流便都分别叠加在了一起；(5)计算零线的合成电流：根据三相交流电的特性，计算零线中的有功矢量和无功矢量，然后填写到当前线段代表零线的行内，暂且以A相有功电流的方向为X方向，并且此方向与A相电压是一致的，其计算过程如下：1)计算B、C两相在Y方向的有功电流分量：Ibcy＝(Ic-Ib)×cos(30×M_PI/180)；公式中的Ib、Ic分别代表B、C相的有功电流，M_PI代表圆周率；2)计算B、C两相在X方向的有功电流分量：Ibcx＝-(Ib+Ic)×sin(30×M_PI/180)3)再计算X方向与A相的有功合成矢量电流，Ix＝Ia+Ibcx；4)由于A相有功电流在Y方向上的分量为零，所以Y方向的有功电流实际就是B、C相在Y方向上的合成电流Ibcy；5)计算O相总的有功电流Io：Io＝sqrt(Ix×Ix+Ibcy×Ibcy)；公式中的sqrt是求算术平方根函数将此值填写到与当前线段相对应的零线组的第一行内，用同样的方式可以计算零线的无功电流，然后填写到第二行内；(6)计算每一段每一相的合成电流：对表中相关的两行为一小组，用来保存当前线段当前相的数据，计算合成电流，其结果填写到当前小组的偶数行内；计算合成电流使用的公式为：I3＝sqrt(I1×I1+I2×I2)，公式中的I1、I2为存放在数据表内、当前线段当前相总的有功电流和无功电流；(7)利用步骤(6)计算的结果，结合当前线段的电阻及数据表中偶数行中的合成电流，计算每段每相的损耗，并把结果累加到代表总损耗的变量内，从而获得总的线路损耗，计算损耗的公式为：W＝(I3)2R。