摘 要: 分析了利用配电变压器的负荷曲线计算 10 kV 辐射状配电网络线损理论计算的新方法与传 统的均方根电流法线损理论计算的误差, 证明了配 电变压器的负荷曲线对线损计算结果的影响, 说明 了新方法可提高线损理论计算的精确性。 关键词: 线损; 均方根电流; 负荷曲线; 误差分析 中图分类号: TM714. 3 文献标识码: A Abstr act : This paper describes the process to calca2 lat e the line loss of 10 kV radial type diseribut ion sys2 t em wit h t he load curve calculating met hod of t he dist ribut ion t ranformer. By comparing t he new curve calculating met hod with t randitional line loss t heory of root mean square value of curve met hod, it proves that t he dist ribut ion t ransformers load curve have an import ant effect on calcalating line loss. It is conclud2 ed t hat t he new method can improved the calculating precision of t he line loss with t he pract ical example. Key Words: line loss; root mean square value of current; load curve; error analysis
2 53
根电流法计算线损相比, 没有等值电阻, 因此, 比误
差方程(
3)
少一项
d RD RD
.
假定其它两相误差 (
均方
根电流计算的误差和月均 方根电流折算系数计算
的误差) 与采用均方根电流法计 算时的误差相同,
则新方法的总误差在- 13. 6 % ~ 8. 6 % 之间。
b1 假设线路出口 1 处的均方根电流仍为 I jf = I , 设两 台 变压 器 的 功 率 因 数 恒 定, 分别为 1. 0, 0. 707, 配电变压器的负荷曲线见图 3。
2002- 08- 20 王 琨( 1965- ) , 男, 山西芮城人, 山西大学工程学院科研处讲师, 从事电力系统自动化的教学和研究; 刘丽平( 1964- ) , 女, 山西太原人, 中国电力科学研究院系统所高级工程师, 从事电力系统计算分析研究。
2 52
电力学报
2002 年
b1 各分支线和各线段的均方根电流由各负荷
b) T2 的负荷曲线
图 3 配电变压器的日负荷曲线 2
利用 均 方 根 电 流 法 计 算, $P T1 = $ P T2 = 6I2 R T . 根据新方法计算, $P T1 = 6I2 R T, $ P T2 =
8. 13I2 R T .
由上述分析看出, 配电变压器的负荷曲线对于
计算结果有很大影响。只有考虑这些因素, 计算结
.
( 2)
式中: I jfd 代表日均方根电流; k = I jfm/ I jfd 为月均
方根电流折算系数; R D 为线路等值电阻。这三个
量都有各自的计算方法, 在能够取得计算数据的条
件下, 各项计算完全独立。因此, 误差方程为:
d$ Am $ Am
=
d
I
2 jfd
I
2 jfd
+
dk2 k2
+
dRD RD
相差很大, 采用均方根电流法计算出的可变线损占
总线损的 10. 8 % , 而考虑配电变压器的月用电量
a) T1 的负荷曲线
b) T2 的负荷曲线
图 2 配电变压器的日负荷曲线 1
根据均方根电流法计算时, 假设配电变压器的
负荷曲线未知, 只知道线路出口 处的均方根电流,
配电变压器 T1、T2 上的均方根电流按其容量分配,
24
r
n
r
I
2t iRi
+
l
r
I 2tjRj
t= 1 i= 1
j= 1
1 ( 7)
式中: R i 是第 i 台变压器的知路电阻; Rj 是第 j 条
支路的线路电阻; I ti 是第 i 台变压器的负荷电流;
I tj 是第j 条支路的负荷电流。从式( 7) 看出, 与均方
第4期
王 琨等: 10 kV 线损理论计算方法的误差分析
2 配电变压器负荷曲线对线损值的影响
以下通过特例, 分析配电变压器负荷曲线对线 损值的影响。
设两台变压器 T 1、T 2 型号、容量相同, 接线图 见图 1, 变压器的短路损耗分别为: $ P T1、$P T2 , 绕 组电阻均为 RT , 在下面两种情况下, 用前述两种方 法求变压器的短路损耗。
a) T1 的负荷曲线
均方根电流法的物理概念是, 线路中流过的均
方根电流所产生的电 能损耗相当于实际负荷在同
一时期内所消耗的电能。其计算公式如下:
$A =
3
I
2 jf
R
t
@10-
3
kWh .
( 1)
式中: $ A 为损耗电量 kWh; R 为元件的电阻 8; t
为运行时间 h; I jf 为均方根电流 A.
应用均方根电流法计算 10 kV 配电线路的主
( 11 山西大学工程学院, 山西 太原 03001300085)
Error Analysis on 10 kV Line Loss with Theoretical Calculating Method
WANG Kun1, LIU Li2ping2
(11Engineering College of Shanxi Universit y, Taiyuan 030013, China; 21China Elect ric Power Reseach Institute, Beijing 100085, China)
1 辐射网的线损理论计算方法及误差分析
111 常用的线损理论计算方法
线损理论计算方法主要有均方根电流法、平均
电流法、最大 电流法、最大负荷损失小 时法等。其
中平均电流法和最大 电流法是由均方根电流法派
生出的方法, 而最大负荷损失小时法主要适用于电
力网的规划设计。比 较有代表性的传统方法是均
方根电流法。
2002 年 第 17 卷 第 4 期 ( 总第 61 期)
电 力学报
JOURNAL OF ELECT RIC POWER
Vol. 17 No. 4 2002 ( Sum. 61)
文章编号: 1005- 6548( 2002) 04- 0251- 03
10 kV 线损理论计算方法的误差分析X
王 琨1, 刘丽平2
电阻的计算误差为:
dRD RD
=
d R Dk R Dk
+
dR DU RDU
+
dRDU RD U
.
( 6)
设均方根电流法计算采用均匀分布的线路, 则
等值电阻的误差为- 30. 6 % ~ 6 % 。
11313 月均方根电流折算系数的计算误差
同样地, 月均方根电流折算系数也是考虑了一
定假设条件后计算出来的, 折算系数的计算误差范
要步骤详见参考文献[ 1] 、[ 2] , 利用该方法计算线
损, 由于存在以下主要问题而产生较大的误差。
a1 由于配电变压器的额定容量不能体现其实
际用电量情况, 因此对于没有实测负荷记录的配电
变压器, 其均方根电流按与变压器额定容量成正比
的关系来计算一般是不完全符合实际负荷情况的;
X 收稿日期: 作者简介:
I 1( t) = 1 -
( 1-
B)
t T0
K
1
I 2( t) =
B+ ( 1+
B)
t T0
K
1 K
<
1,
1 K
>
1.
( 4)
时段中线损的等值电流应 是时段的均方根电
流, 而采用均方根电流法计算时以时段的平均电流
或正点小时电流代替它进行计 算。假定能准确地
取得一小时时段的平均电流值, 则由参考方献[ 3]
果才能更准确。
3 算例
图 1 结线示意图
a1 设线路出口 1 处的均方根电流 I jf = I , 配电 变压器二次侧的电流特性曲线见图 2, 设两台变压 器的功率因数相等。
某 57 节点的系统, 采用一个月的运行数据, 即 考虑一个月的配电变压器用电量及其负荷曲线, 均 方根电流法和新方法的计算结果见表 1、2。从表中 可看出, 铁损值相差不大, 采用均方根电流法计算 出的值( 9640. 8 kWh) 略大, 这是由于均方根电流法 没有考虑线路上各节点电压的变化; 而可变线损值
的均方根电流代 数相加减而得, 但一般情 况下, 实
际系统各个负荷点的负荷 曲线形状和功率因数都
不相同, 因此用负荷的均方根电流直接代数相加减
来得到各分支线和各线段的均方根电流不尽合理。
112 用配电变压器的负荷曲线计算线损
本文提出利用配电变压器的负荷曲线计算 10
kV 辐射状配电网线损的新方法, 该方法的模型是
围在- 5. 6 % ~ 8. 6 % 以内。
因此, 采用均方根电流法计算时的总的计算误
差在- 44. 2 % ~ 14. 6 % 之间。