南方电网-线损理论计算技术标准(9)

2019-08-01 22:52

Q/CSG 1 1301-2008

参考文献

[1] 中华人民共和国国家经济贸易委员会. 中华人民共和国电力行业标准DL/T 686-1999:电力网电能

损耗计算导则,2000.

[2] 吴安官,倪宝珊. 电力系统线损,北京:中国电力出版社,1996. [3] 虞忠年,陈星莺,刘昊. 电力网电能损耗. 北京:中国电力出版社,2002.

[4] 陈海涵,程启诚. 等值电阻法计算配电网损耗的理论和实践,广东电力,2004,6(3):5-8. [5] 施流忠,罗毅芳,刘巍,陈国斌.小电源问题的解决办法—等效容量法,华中电力,1997,10(5):

9-11.

[6] 赵畹君. 高压直流输电工程技术,北京:中国电力出版社,2004.

[7] International Electrotechnical Commission. IEC 61803:Determination of Power Losses in

High-Voltage Direct-Current (HVDC) Converter Stations,1999.

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附录 A (资料性附录) 均方根电流计算

均方根电流与平均电流之间的关系可表示为:

Ijf?kIave (A1)

其中:Iave为代表日负荷电流的平均值,(kA);

(kA); Ijf为代表日的均方根电流,k为电流形状系数。

从数学上可以证明,负荷电流不变时,均方根电流Ijf等于平均电流Iave;负荷电流变化时,均方根电流Ijf大于平均电流Iave,即Ijf?Iave。影响电流曲线形状的运行参数有负荷率f和最小负荷率?。设Imax为代表日负荷最大电流,Imin为代表日负荷最小电流,则:

f?Iave,Imax??Imin (A2) Imax电流形状系数k是f和?的函数,即:

k?F(f,?) (A3) 根据《电力网电能损耗计算导则》,当f?0.5,则:

??(1??)2 k?131??2()2 (A4)

当f?0.5 且f??时,有:

k?f(1??)?? (A5) f2在实际计算中,计算时段T(h)内的平均电流可用该时段的抄见有功电量E(MWh)、无功电量Q(Mvarh)及额定电压U(kV)来计算的。

Iave?E2?Q23UTm (A6)

有了Iave(kA)和k后,就可得到均方根电流:

Ijf?kIave?kE2?Q23UT (A7)

其中:E为计算时段内的抄见有功电量,MWh;

Q为计算时段内的抄见无功电量,Mvarh;

U为计算时段内的线路额定电压,kV;

T为计算时段,h。

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附录 B (资料性附录)

基于配变容量的等值电阻法

1.全网配变等值电阻RTdz的定义

RTdz是这样一个电阻, 10kV配电网总均方根电流Ijf流过它所产生的电能损耗等于10kV配电网全

部m台配变负载损耗的总和。 2.全网配变等值电阻RTdz的推导

设全网有m台配变; 第i台配变的额定容量为Si, MVA; 第i台配变的平均负荷率为ki;

第i台配变的额定负载损耗为Pki,MW; 第i台配变的额定电压U,kV; 第i台配变的负荷电流Ijfi,kA:

Ijfi?kiSi3U (B1)

m台配变负荷电流总和就是整个10kV配电网的总负荷电流Ijf,即:

Ijf??Ijfi??i?1i?1mmkiSi3U?13U?kSii?1mi (B2)

m台配变的负载损耗(功率)总和为:

?Pk??(i?1mmkiSi2)Pki??ki2Pki (B3)

i?1Si根据全网配变等值电阻RTdz定义,有:

3I2jfRTdz??Pk (B4)

把式(B2)和(B3)代入式(B4),于是有:

3(?kS)3Uiii?11m2RTdz??ki2pki (B5)

i?1m 故:

RTdz?U?ki2Pkii?12m(?kiSi)i?1m2 (B6)

式(B6)中的ki为各台配变平均负荷率,实际上获得这个值较困难。如果近似地假设全网的配变平均负荷率相同(k1?k2?...?km?k),则式(B6)分子分母中的ki2就可以消去。于是得到全网配变等值电阻RTdz的计算公式为:

RTdz?U2?Pkii?1i?1mU2m?()?Pki (B7) mm2(?Si)?Sii?1i?137

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3.10kV配电网中配线节段的定义

图B1 10kV配电网示意图

配线节段是指从母线或T接点到配变以及从一台(组)配变到另一台(组)配变之间的那段配线。更严格地说,节段就是两个相邻负荷电流分支点之间的配线。显然,一个节段后面所挂的配变的负荷电流,都流经它并在这个节段导线产生可变损耗。

假设全网共分n个节段,第i个节段的电阻为ri,后面挂j?1,2,...,mi台配变,流过该节段的负荷电流为:

Ijfli?13Umi?kSjj?1j (B8)

第i个配线节段的可变损耗为:

?PLi?3I2jflirimi?ri?3(kjSj)ri?2(?kjSj)2?Uj?13Uj?112mi (B9)

注意,mi?m,但 m1?m2?...?mn

4.全网配线等值电阻RLdz的定义

m。

RLdz是这样一个电阻, 10kV配电网总均方根电流Ijf流过它所产生的电能损耗等于该10kV配电

网所有配线节段的可变损耗总和,即:

?PL?3IRLdz2jfrimi???PLi??[2(?kjSj)2] (B10) i?1i?1Uj?1nn5.全网配线等值电阻RLdz的推导

式(B2)已经给出了m台配变的总负荷电流,也就是全网的总负荷电流:

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Ijf?kS?3Uii?1n1mi (B11)

将式(B11)代入式(B10)式得:

rimi[2(?kjSj)2]??Pi?1Uj?1?2L??3Ijf3I2jfrimi[2(?kjSj)2]?i?1Uj?1 (B12)

1m23(?kiSi)3Ui?1nRLdz即:

?[r(?kS)]2ijjnmiRLdz?i?1j?1(?kiSi)2i?1m (B13)

假设全网配变平均负荷率相同(k1?k2?...?km?k),式(B13)的ki和kj可以从分子分母的抽出Σ号外对消。于是有:

nmi?[r(?S)]2ijRLdz?i?1j?1(?Si)i?1m (B14)

2实际计算中,应考虑负荷电流引起的温升及周围空气温度对配线节段电阻ri变化的影响,具体修正公式见2.3.1。在计算各节段配线电流的增阻系数时,流过第i个节段的负荷电流应该按照下式进行:

mij?SIjfli?j?SimIjf (B15)

i

6.全网配线等值电阻RLdz的物理意义

式(B14)的分子是每节段电阻与它提供电流的配变总容量平方的乘积的总和,可以用节段电阻行向量与它所提供电流的配变总容量平方列向量之积表示:

?m12?(S)??j??j?1?m?2??(?Sj)2?,rn???j?1? (B16)

????mn??2?(?Sj)??j?1?mMs??r1,r2,实际上,Ms就是容量平方矩,它反映了10kV配电网在相同的配变总容量平方(?Si)2下,损耗的

i?1严重程度。可见,如果每节段带的配变越多,本身电阻大,负荷越沉重,配线损耗就大。所谓配线的等值电阻RLdz可以理解为容量平方的“质心”电阻。

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