本发明属于配网数据处理技术领域，公开了基于负荷分布系数及电流等效时间的配网线损计算方法，获取线路首端实时电流数据；获取线路中变压器的容量、型号参数、计量点位置及负荷类型；计算线路主线总电阻；确定线路及线变关系；计算变压器的损耗，包括空载损耗和负载损耗；计算线路传输过程损耗；计算配电线路的总损失电量；计算损失电量偏差率。本发明引入电流等效作用时间后，通过电流的代数平均值求电能损耗，削弱了采集突发的异常值对线损计算准确性的影响，同时可大幅提升计算速度；引入负荷分布系数，达到较为准确计算配电线路理论线损效果，简化了计算方法。
1.基于负荷分布系数及电流等效时间的配网线损计算方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、获取线路首端实时电流数据：T表示配变运行时间，Δt表示电流采样时间间隔，在T=N*Δt时间内获取N个电流值Ii；
步骤二、获取线路中变压器的容量、型号参数、计量点位置及负荷类型；
步骤三、计算线路主线总电阻：获取配电线路单线图，明确线路主线线径及长度，并根据主线线径及长度得到每段线路单位长度阻抗Ri及每段主线的长度li，计算线路主线总电阻 ；
步骤四、确定线路及线变关系：确定线路最新的运行方式及线变关系情况，并将线路根据距离、负荷简化为m条分支，设各分支接入主线位置距离线路首端为距离Si，各分支公专变容量之和为Pi，i∈[1，m]，设线路下挂接所有配变总容量为P，线路主线总长度为L;步骤五、计算变压器的损耗 ，包括空载损耗 和负载损耗 ；
步骤六、计算线路传输过程损耗 ：第k相线路日平均电流值记作 ，k为线路相序，k∈(A，B，C)，A、B、C为线路相序符号，其中 ，Iki为第k相线路的第i个电流值，各项电流值与第k相线路日平均电流值 的偏差记作 ； 第k相线传输过程损失损耗 为：
式（1）中的电流值为线路首端总电流，线路首端总电流没有流过线路主线全长，所以引入线路负荷分布系数α，线路负荷分布系数α按式（2）进行近似计算，其中m代表步骤四中的分支条数：对式（1）进一步化简可得：
2.根据权利要求1所述的基于负荷分布系数及电流等效时间的配网线损计算方法，其特征在于，步骤五具体过程为：当变压器计量点在低压侧时，变压器的空载及运行损耗也会被纳入线损计算中，所以变压器的损失电量为空载损耗 与负载损耗 之和；空载损耗功率 通过查不同容量各类型变压器空载损耗表得到，空载损耗 ，同样变压器的负载损耗功率 也通过查不同容量各类型变压器负载损耗功率表得到，此处由于负载损耗 对应满载运行情况下的损耗，需引入年平均有功负荷系数β对负载损耗进行计算，即 ，为由年最大负荷利用小时数计算得到的年平均有功负荷系数。
3.根据权利要求1所述的基于负荷分布系数及电流等效时间的配网线损计算方法，其特征在于，步骤七具体为：配电线路总损失电量 包括线路传输过程损耗 及所有高供低计的变压器的损耗 ，即 ，其中 ， 、 、 分别表示A、B、C相线路传输过程损耗。
4.根据权利要求3所述的基于负荷分布系数及电流等效时间的配网线损计算方法，其特征在于，步骤八具体为：通过线路的平均电流、负荷分布计算配电线路总损失电量W，再将配电线路总损失电量W与现场表计计量得到的统计线损值 对比，若损失电量偏差率 超过10%，则认定为存在管理线损异常，若 小于等于10%，则认为无管理线损异常，其中 表达式为：式中 表示损失电量偏差率。
基于负荷分布系数及电流等效时间的配网线损计算方法
技术领域
[0001] 本发明属于配网数据处理技术领域，具体涉及一种基于负荷分布系数及电流等效时间的配网线损计算方法。
背景技术
[0002] 随着社会发展，节能降耗工作得到了政府、企业、社会等各方面的高度重视。在电力行业如何加强精细化的线损管理。但由于配电网线路复杂，基础信息及台账不准确，传统的线损管理依赖实际监测计量，只是得到了实际结果，而去清楚改进空间，要判断线损管理水平，需要对线路理论线损水平进行准确评估及分析，因此需要设计一种快速准确的配网线损计算方法非常有必要。
[0003] CN102033999B为一种基于负荷分布计算中压配网近期规划年线损的方法， 包括以下步骤：(1)计算典型负荷分布线路的负荷分布系数；(2)计算实际线路的负荷分布系数；(3)虚拟一回线路，选取与线损计算相关的参数均为平均参数，以线路的损耗作为该规划区的中压线路的平均损耗；(4)计算虚拟线路的主干线路损耗 ；(5)计算虚拟线路的分支线路损耗；(6) 计算规划区的中压线损率。这种方法考虑了负荷分布系数的影响，但是无法避免突发的异常值对线损计算准确性的影响。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种基于负荷分布系数及电流等效时间的配网线损计算方法，能够快速准确计算配电线路理论线损值，排查线路下是否存在管理线损异常，并指导地市公司开展技术降损工作，对提升电网精益化管理水平及经济运行水平有重要意义。
[0005] 本发明通过下述技术方案来实现：基于负荷分布系数及电流等效时间的配网线损计算方法，步骤如下：
[0006] 步骤一、获取线路首端实时电流数据：T表示配变运行时间，Δt表示电流采样时间间隔，在T=N*Δt时间内获取N个电流值Ii；
[0007] 步骤二、获取线路中变压器的容量、型号参数、计量点位置及负荷类型；
[0008] 步骤三、计算线路主线总电阻：获取配电线路单线图，明确线路主线线径及长度，并根据主线线径及长度得到每段线路单位长度阻抗Ri及每段主线的长度li，计算线路主线总电阻 ；
[0009] 步骤四、确定线路及线变关系：确定线路最新的运行方式及线变关系情况，并将线路根据距离、负荷简化为m条分支，设各分支接入主线位置距离线路首端为距离Si，各分支公专变容量之和为Pi，i∈[1，m]，设线路下挂接所有配变总容量为P，线路主线总长度为L;
[0010] 步骤五、计算变压器的损耗 ，包括空载损耗 和负载损耗 ；
[0011] 步骤六、计算线路传输过程损耗 ：第k相线路日平均电流值记作 ，k为线路相序，k∈(A，B，C)，A、B、C为线路相序符号，其中 ，Iki为第k相线路的第i个电流值，各项电流值与第k相线路日平均电流值 的偏差记作 ；第k相线传输过程损失损耗 为：
[0012]
[0013] 式（1）中的电流值为线路首端总电流，线路首端总电流没有流过线路主线全长，所以引入线路负荷分布系数α，线路负荷分布系数α按式（2）进行近似计算，其中m代表步骤四中的分支条数：
[0014]
[0015] 对式（1）进一步化简可得：
[0016]
[0017] 设 为第k相线路的电流等效作用时间：
[0018]
[0019] 代表电流数据方差， ，化简可得
[0020]
[0021] 则式（1）可化简为：
[0022]
[0023] 按式（6）计算各相线路的线路传输过程损耗；
[0024] 步骤七、计算配电线路的总损失电量；
[0025] 步骤八、计算损失电量偏差率。
[0026] 进一步优选，步骤五具体过程为：当变压器计量点在低压侧时，变压器的空载及运行损耗也会被纳入线损计算中，所以变压器的损失电量为空载损耗 与负载损耗之和；空载损耗功率 通过查不同容量各类型变压器空载损耗表得到，空载损耗，同样变压器的负载损耗功率 也通过查不同容量各类型变压器负载损耗功率表得到，此处由于负载损耗 对应满载运行情况下的损耗，需引入年平均有功负荷系数β对负载损耗进行计算，即 ， 为由年最大负荷利用小时数计算得到的年平均有功负荷系数。
[0027] 进一步优选，步骤七具体为：配电线路总损失电量 包括线路传输过程损耗及所有高供低计的变压器的损耗 ，即 ，其中 ， 、、 分别表示A、B、C相线路传输过程损耗。
[0028] 进一步优选，步骤八具体为：通过线路的平均电流、负荷分布计算配电线路总损失电量W，再将配电线路总损失电量W与现场表计计量得到的统计线损值 对比，若损失电量偏差率 超过10%，则认定为存在管理线损异常，若 小于等于10%，则认为无管理线损异常，其中 表达式为：
[0029]
[0030] 式中 表示损失电量偏差率。
[0031] 本发明的有益效果：计算配电线路理论线损时，系统一般每隔15至30分钟采集一次电流值，若通过计算线路损失电量，当采集点密集后，计算量较大。引入电流等效作用时间后，通过电流的代数平均值求电能损耗，削弱了采集突发的异常值对线损计算准确性的影响，同时可大幅提升计算速度。同时由于仅获取线路首端电流，该电流并没有流经整条线路，引入负荷分布系数，可在获取较少数据的前提下，达到较为准确计算配电线路理论线损效果，简化了计算10kV 分线线损繁琐、复杂的过程，具有数据易获取、方法易理解的优点，对于熟悉线路运行情况熟悉的基层班组人员，清楚线路负荷分布情况下，可快速估算线路线损水平，有助于供电公司排查线损异常。
[0032] 本发明通过线路首端电流量测数据，线路单线图等数据，计算电流分布系数及电流等效作用时间，快速且准确计算线路理论线损值，在打击中压用户偷窃电、指导线路经济运行改造等方面具有重要指导意义。
附图说明
[0033] 图1为本发明的流程图。
具体实施方式
[0034] 下面结合实施例进一步详细阐明本发明。
[0035] 参照图1，基于负荷分布系数及电流等效时间的配网线损计算方法，步骤如下：
[0036] 步骤一、获取线路首端实时电流数据：以T表示配变运行时间，Δt表示电流采样时间间隔，在T=N*Δt时间内获取N个电流值Ii。以电能量计量系统为例，该电能量计量系统一般为15分钟采集一个电流值，每日每相共计96个电流值I（i i∈[1，96]）。以某公司具体配电线路为例，获取线路首端某日实时电流96个数据点。
[0037] 步骤二、获取线路中变压器的容量、型号参数、计量点位置及负荷类型。
[0038] 步骤三、计算线路主线总电阻：获取配电线路单线图，明确线路主线线径及长度，并根据主线线径及长度得到每段线路单位长度阻抗Ri及每段主线的长度li，计算线路主线总电阻 ；各分段长度及电阻如表1所示。
[0039] 表1. 各分段长度及电阻
[0040]
[0041] 步骤四：确定线路及线变关系：确定线路最新的运行方式及线变关系情况，并将线路根据距离、负荷简化为m条分支，设各分支接入主线位置距离线路首端距离为Si，各分支公专变容量之和为Pi（i∈[1，m]），设线路下挂接所有配变总容量为P，线路主线总长度为L。本实施例将线路根据距离、负荷简化为4条分支，设线路下挂接所有配变总容量为26265kW，线路主线总长度为4.6km。
[0042] 步骤五：计算变压器的损耗 ，包括空载损耗 和负载损耗 。当变压器计量点在低压侧时，变压器的空载及运行损耗也会被纳入线损计算中，所以变压器的损失电量为空载损耗 与负载损耗 之和；空载损耗功率 可通过查不同容量各类型变压器空载损耗表（表2）得到，空载损耗 ，同样变压器的负载损耗功率 也可通过查不同容量各类型变压器负载损耗功率表得到，此处由于负载损耗 对应满载运行情况下的损耗，需引入年平均有功负荷系数β对负载损耗进行计算，即 ，此处为由年最大负荷利用小时数计算得到的年平均有功负荷系数。可得配变的空载损耗功率为23.7kW、负载损耗功率分别为23.7kW、259.04kW，空载损耗 计算得568.8kWh，负载损耗计算得2175.9kWh。
[0043] 表2不同容量各类型变压器空载损耗
[0044]
[0045] 步骤六：计算线路传输过程损耗 ：第k相线路日平均电流值记作 ，k为线路相序，k∈(A，B，C)，A、B、C为线路相序符号，其中 ，Iki为第k相线路的第i个电流值，各项电流值与第k相线路日平均电流值 的偏差记作 。利用电流值的代数平均值求电能损耗，能够有效削弱线路上偶然畸变值对最终线损计算的影响。
[0046] 第k相线传输过程损失损耗 为：
[0047]
[0048] 式（1）中的电流值为线路首端总电流，线路首端总电流没有流过线路主线全长，所以引入线路负荷分布系数α，线路负荷分布系数α按式（2）进行近似计算，其中m代表步骤四中的分支条数：
[0049]
[0050] 对式（1）进一步化简可得：
[0051]
[0052] 设 为第k相线路的电流等效作用时间：
[0053]
[0054] 代表电流数据方差， ，化简可得
[0055]
[0056] 则式（1）可化简为：
[0057]
[0058] 按式（6）计算各相线路的线路传输过程损耗；
[0059] 结合公式（5）分别计算各相电流等效作用时间分别为30.85h，31.16h，30.88h。结合公式（2），可得 为0.555。结合公式（6）计算A、B、C相线路传输过程损耗分别为 =83.89kWh、 =79.20kWh、 =80.39kWh。
[0060] 步骤七、计算配电线路的总损失电量。配电线路总损失电量 包括线路传输过程损耗 及所有高供低计的变压器的损耗 ，即 ，其中 ，、 、 分别表示A、B、C相线路传输过程损耗。由以上结果可得，配电线路的总损失电量为2988.2kWh。
[0061] 步骤八、计算损失电量偏差率。通过线路的平均电流、负荷分布计算配电线路总损失电量W，再将配电线路总损失电量W与现场表计计量得到的统计线损值 对比，若损失电量偏差率 超过10%，则认定为存在管理线损异常，若 小于等于10%，则认为无管理线损异常，其中 表达式为：
[0062]
[0063] 式中 表示损失电量偏差率。
[0064] 现场表计得到的统计线损值经系统查询为2910.5kWh。按上式计算，电量偏差率为2.60%，说明该线路下不存在线损管理异常。
