10kv中壓配網(wǎng)線損理論計算方法的研究畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)論文（設(shè)計）</b></p><p>　　10kV中壓配網(wǎng)線損理論計算方法的研究</p><p>　　學(xué) 生 </p><p>　　專 業(yè) 電氣工程及其自動化 </p><p>　　批 次 &l

2、t;/p><p>　　層 次 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文分析傳統(tǒng)配電網(wǎng)理論線損計算方法的

3、基本原理，比較了各種電流法在計算原理、數(shù)據(jù)來源、各種算法需采集的數(shù)據(jù)、適用條件及局限性，介紹均方根電流法、平均電流法、最大電流法、等值電阻法的優(yōu)缺點。本文在對一些配電網(wǎng)理論線損計算方法進行深入研究的基礎(chǔ)上，提出了適合目前配電網(wǎng)理論線損計算的新方法，部分學(xué)者在潮流算法方面進行了新的研究，豐富和發(fā)展了潮流算法，但都處于理論研究和探索階段，距離實用化還有一段差距。為解決配電網(wǎng)理論線損計算困難，近年來，部分學(xué)者將遺傳算法(GA)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理

4、論(ANN)引入配電網(wǎng)理論線損計算方法中。采用模糊理論中的模型識別原理對支路電流的分配進行修正，使計算結(jié)果盡可能準(zhǔn)確。通過不斷深入地研究配電網(wǎng)理論線損計算，尋找出能夠滿足配電網(wǎng)線損理論計算要求的計算方法，促進降損節(jié)能，提高供電企業(yè)運行管理水平和經(jīng)濟效益。</p><p>　　關(guān)鍵詞：配電網(wǎng) 理論線損 等值電阻法 潮流算法 </p><p><b>　　目 錄&l

5、t;/b></p><p><b>　　1.前言1</b></p><p>　　2.傳統(tǒng)的主要的配電網(wǎng)理論線損計算方法1</p><p>　　2.1均方根電流法1</p><p>　　2.2平均電流法1</p><p>　　2.3最大電流法2</p><p>

6、;　　2.4等值電阻法2</p><p>　　2.5最大負(fù)荷損耗小時法2</p><p>　　2.6統(tǒng)計模型法2</p><p>　　3.配電網(wǎng)理論線損計算方法研究新進展3</p><p>　　3.1潮流新算法3</p><p>　　3.2遺傳算法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法3</p><p>

7、;　　3.3基于區(qū)間算法4</p><p>　　3.4模糊識別技術(shù)應(yīng)用4</p><p><b>　　4 .展望4</b></p><p><b>　　5 .后記5</b></p><p><b>　　參考文獻5</b></p><p><

8、;b>　　1．前言</b></p><p>　　在實際工作中通過線損理論計算，能較準(zhǔn)確的了解電網(wǎng)中損耗的組成情況。這就為線損計劃指標(biāo)的分解，實際分級、分壓、分區(qū)、分線管理提供了可靠依據(jù)。尤其在對需要增加投資的降損措施幾種方案的技術(shù)經(jīng)濟比較以及考察各種降損措施的效果方面，線損理論計算顯出重要作用。此外，通過線損理論計算得出的數(shù)值與傳統(tǒng)數(shù)值比較，還可以發(fā)現(xiàn)線損管理中薄弱環(huán)節(jié)，以便有針對性地采取降損措

9、施</p><p>　　2． 傳統(tǒng)的主要的配電網(wǎng)理論線損計算方法</p><p>　　2.1 均方根電流法</p><p>　　均方根電流法是基本計算方法。均方根電流法的物理概念是，線路中流過的均方根電流所產(chǎn)生的電能損耗相當(dāng)于實際負(fù)荷在同一時間內(nèi)所產(chǎn)生的電能損耗。均方根電流法應(yīng)用較廣泛，適用于供用電較為平衡，負(fù)荷峰谷差較小的電網(wǎng)線損計算。但在實際應(yīng)用中也受到一定條件

10、的限制，體現(xiàn)在：（1）代表日的線損率與要求的月、季、年的線損率有一定的差別；（2）在計算支線或干線的均方根電流時，只能用負(fù)荷的均方根電流直接代數(shù)相加減的方法，沒有考慮負(fù)荷曲線形狀的差異和負(fù)荷功率因數(shù)不同的影響。均方根電流法的優(yōu)點是：方法簡單，按照代表日24小時整點負(fù)荷電流或有功功率、無功功率或有功電量、無功電量、電壓、配電變壓器額定容量、參數(shù)等數(shù)據(jù)計算出均方根電流就可以進行電能損耗計算，易于計算機編程計算。缺點是：代表日選取不同會有不同

11、的計算結(jié)果，計算誤差較大。因此，對均方根電流進行進一步改進形成了 “容量分?jǐn)偩礁娏鞣ā迸c“電量分?jǐn)偩礁娏鞣ā眱煞N方法。若配網(wǎng)表計裝置配備齊全，每臺配變都可以實測用電量，適宜用第二種方法，將均方根電流按照配變的實際用電量進行分?jǐn)?，這樣避免了第一種按照額定容量來分?jǐn)偩礁娏鞯牟荒荏w現(xiàn)其實際負(fù)荷的情況。</p><p><b>　　2.2 平均電流法</b></p><

12、;p>　　平均電流法也稱形狀系數(shù)法，是利用均方根電流法與平均電流的等效關(guān)系進行電能損耗計算的，由均方根電流法派生而來。平均電流法的物理概念是，線路中流過的平均電流所產(chǎn)生的電能損耗相當(dāng)于實際負(fù)荷在同一時間內(nèi)所產(chǎn)生的電能損耗。平均電流法的優(yōu)點是：用實際中較容易得到并且較為精確的電量作為計算參數(shù)，計算結(jié)果較為準(zhǔn)確，計算出的電能損耗結(jié)果精度較高;按照代表日平均電流和計算出形狀系數(shù)等數(shù)據(jù)計算就可以進行電能損耗計算，易于計算機編程計算。缺點是

13、：對沒有實測記錄的配電變壓器，形狀系數(shù)不易確定，計算誤差較大。</p><p><b>　　2.3 最大電流法</b></p><p>　　最大電流法也稱損失因數(shù)法，是利用均方根電流法與最大電流的等效關(guān)系進行電能損耗計算的，由均方根電流法派生而來。最大電流法的物理概念是，線路中流過的最大電流所產(chǎn)生的電能損耗相當(dāng)于實際負(fù)荷在同一時間內(nèi)所產(chǎn)生的電能損耗。最大電流法的優(yōu)點是

14、：計算需要的資料少，只需測量出代表日最大電流和計算出損失因數(shù)等數(shù)據(jù)就可以進行電能損耗計算，易于計算機編程計算。缺點是：損失因數(shù)不易計算，不同的負(fù)荷曲線、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷特性，計算出的損耗因數(shù)不同，不能通用，使用此方法時必須根據(jù)電網(wǎng)實際情況計算損耗因數(shù);計算精度低，常用于計算精度要求不高的情況。</p><p><b>　　2.4 等值電阻法</b></p><p>　　

15、等值電阻法的理論基礎(chǔ)是均方根電流法。等值電阻法的物理概念是，在線路出口處，假想一個等值的線路電阻，在通過線路出口處的總電流產(chǎn)生的損耗，與線路各段不同的分段電流通過分段電阻產(chǎn)生的損耗的總和相等。等值電阻法的優(yōu)點是：在理論上比較完善，在方法上克服了均方根電流法的諸多方面的缺點;不用收集運行數(shù)據(jù)，僅與結(jié)構(gòu)參數(shù)配電變壓器額定容量、分段線路電阻有關(guān)，計算出等值電阻數(shù)據(jù)就可以進行電能損耗計算，適合于10 kV及以下配電網(wǎng)理論線損計算，易于計算機編程

16、計算。缺點是：需要假設(shè)計算條件，影響計算結(jié)果精度;對沒有實測負(fù)荷記錄的配電變壓器，假設(shè)負(fù)荷分布按與配電變壓器額定容量成比例，各節(jié)點負(fù)荷率相同，這種計算不完全符合實際負(fù)荷情況;假設(shè)各負(fù)荷點功率因數(shù)、類別系數(shù)和電壓相同，但一般情況下，實際系統(tǒng)各個負(fù)荷點的功率因數(shù)、類別系數(shù)和電壓都不相同，計算出的電能損耗值偏小。</p><p>　　2.5 最大負(fù)荷損耗小時法</p><p>　　最大負(fù)荷損耗小

17、時法物理概念為：計算時段T內(nèi)的最大負(fù)荷電流所產(chǎn)生的電能損耗相當(dāng)于實際負(fù)荷在計算時段T內(nèi)所消耗的電能。該種算法在電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計時可以通過綜合分析大量重要因素來選擇最合理、最經(jīng)濟的方案，線損并不是它考慮的主要因素。因此它的缺陷是準(zhǔn)確度不高。</p><p><b>　　2.6 統(tǒng)計模型法</b></p><p>　　統(tǒng)計模型法也叫回歸分析法。這種方法將具有代表性的線路線損

18、值和特征參數(shù)值作為回歸分析的樣本，由此建立回歸方程，用于未經(jīng)計算線損的其余配電線路和已計算過線損但線路結(jié)構(gòu)和運行參數(shù)發(fā)生變化時的線損快速計算。它能利用盡可能少的原始數(shù)據(jù)使線損計算達(dá)到一定的準(zhǔn)確度，而且回歸方程能比較清楚地指出降損方向。</p><p>　　3 ．配電網(wǎng)理論線損計算方法研究新進展</p><p>　　線損率是綜合反映電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計、生產(chǎn)運行和經(jīng)營管理水平的主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)。降

19、低線損率，可以減少電能傳輸能耗，提高電力供應(yīng)能力，增加供電企業(yè)經(jīng)濟效益。研究配電網(wǎng)理論線損計算方法有很重要的理論與實際意義。 研究配電網(wǎng)理論線損計算， 10kV配電網(wǎng)主要包括10kV配電線路和配電變壓器、補償電容器等，電能損耗主要由這些元件產(chǎn)生， 10kV及以下配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，分支線路多，負(fù)荷性質(zhì)復(fù)雜，歷史資料不全，而且配電網(wǎng)規(guī)模大，相關(guān)電網(wǎng)參數(shù)計算難度大，用傳統(tǒng)的10kV配電網(wǎng)理論線損計算方法進行計算，需要較多的技術(shù)資料和歷史資料

20、，計算量大，計算過程復(fù)雜，不易于實際應(yīng)用。結(jié)合這一情況，本文在對一些配電網(wǎng)理論線損計算方法進行深入研究的基礎(chǔ)上，提出了適合目前配電網(wǎng)理論線損計算的新方法，選VisualFoxpro9.0漢化版數(shù)據(jù)庫軟件為工具，開發(fā)配電網(wǎng)理論線損計算系統(tǒng)軟件。開發(fā)的軟件具備各種數(shù)據(jù)錄入、編輯和查詢，自動進行理論線損計算，自動生成計算結(jié)果報表，并對數(shù)據(jù)計算結(jié)果進行分析，打印報表，同時具備數(shù)據(jù)維護、系統(tǒng)幫助及在線幫助等功能。 配電網(wǎng)理論線損計算方法研究具有較

21、大的理論和實際意義。在理論研究方面，進行配電</p><p><b>　　3.1 潮流新算法</b></p><p>　　文獻指出，對于10 kV配電網(wǎng)理論線損計算，由于配電網(wǎng)表計不全，運行參數(shù)無法全部收集，或者網(wǎng)絡(luò)的元件和節(jié)點數(shù)太多，運行數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的收集整理很困難，無法采用潮流方法。近年來，部分學(xué)者在潮流算法方面進行了新的研究，豐富和發(fā)展了潮流算法，但都處于理論

22、研究和探索階段，距離實用化還有一段差距。鑒于當(dāng)前配電網(wǎng)潮流計算采用恒功率負(fù)荷模型不能準(zhǔn)確反映網(wǎng)絡(luò)潮流分布,提出在潮流計算中考慮負(fù)荷靜態(tài)電壓特性。針對傳統(tǒng)前推回代法在解決該問題時,存在算法效率降低、對負(fù)荷靜態(tài)電壓特性呈強敏感性的缺陷,將傳統(tǒng)前推回代法中前推功率、回代電壓改為前推回代都進行電壓迭代,設(shè)計了一種新的前推回代法。IEEE36節(jié)點系統(tǒng)測試表明,所提算法能夠準(zhǔn)確、快速地求解配電網(wǎng)潮流,且算法效率對負(fù)荷靜態(tài)電壓特性變化具有弱敏感性。同

23、時,通過潮流結(jié)果分析負(fù)荷靜態(tài)電壓特性變化對系統(tǒng)電壓的影響。</p><p>　　3.2 遺傳算法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法</p><p>　　遺傳算法用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要是用遺傳算法學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重和學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)，而最主要的是學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重，也就是用遺傳算法來取代一些傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)算法。評價一個學(xué)習(xí)算法的標(biāo)準(zhǔn)是：簡單性、可塑性和有效性。一般地，簡單的算法并不有效，可塑的算法又不簡單，而有

24、效的算法則要求算法的專一性、完美性，從而又與算法的可塑性、簡單性相沖突。目前廣泛研究的前饋網(wǎng)絡(luò)中采用的是Rumel hart等人推廣的誤差反向傳播（BP）算法，BP算法具有簡單和可塑的優(yōu)點，但是BP算法是基于梯度的方法，這種方法的收斂速度慢，且常受局部極小點的困擾，采用GA則可把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和權(quán)值學(xué)習(xí)合并起來一起求解，克服了BP算法的缺陷，是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值學(xué)習(xí)的有效方法。但這種方法對計算機的處理能力要求很高，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展

25、，使得該方法的應(yīng)用成為可行。　為解決配電網(wǎng)理論線損計算困難，近年來，部分學(xué)者將遺傳算法(GA)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論(ANN)引入配電網(wǎng)理論線損計算方法中，雖然計算精度有明顯提高，但由于受配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)類型多樣性制約，需要建立學(xué)習(xí)樣本并進行訓(xùn)練，比較復(fù)雜，通用性和實用化差，需進一步深入研究。</p><p>　　3.3 基于區(qū)間算法</p><p>　　在負(fù)荷、并聯(lián)電容器組和熱電聯(lián)產(chǎn)機組的三相區(qū)間

26、模型以及線路和變壓器的三相模型的基礎(chǔ)上，提出了一種配電網(wǎng)三相潮流計算的區(qū)間算法。傳統(tǒng)的點迭代法潮流求得的都是系統(tǒng)的瞬時狀態(tài)，而區(qū)間算法提出了與傳統(tǒng)的點迭代潮流算法完全不同的思想，它不但可以處理具有不確定性的點信息，而且可以方便地求解給定時間段上系統(tǒng)狀態(tài)量的變化范圍，從而能更全面真實地反映系統(tǒng)的狀態(tài)。對33母線和90母線三相平衡系統(tǒng)，292母線三相不平衡系統(tǒng)及阜新市實際10kV配電系統(tǒng)（272、524和730母線）的計算實例表明了算法的快

27、捷性和有效性。　對負(fù)荷曲線形狀系數(shù)的區(qū)間性進行了詳細(xì)分析和論證，給出了形狀系數(shù)的區(qū)間值獲取方法，指出基于平均電流法的配電網(wǎng)線損區(qū)間算法的計算結(jié)果是各損耗的區(qū)間值，為用戶提供了更多信息，需進一步研究。</p><p>　　3.4 模糊識別技術(shù)應(yīng)用</p><p>　　即針對傳統(tǒng)的確定性數(shù)學(xué)模型解決不確定問題存在的困難,建立了模糊模式識別的模型,并把此模型應(yīng)用于吉林豐滿水電數(shù)字仿真系統(tǒng)的成績考

28、核系統(tǒng)中,將參數(shù)的模糊集與正確等級模糊集進行匹配,降低了系統(tǒng)中1確定因素對考核系統(tǒng)的影響.經(jīng)實驗表明,此模型能正確解決不確定問題.該方法采用模糊理論中的模型識別原理對支路電流的分配進行修正，使計算結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，即理論運行狀態(tài)盡可能接近實際運行狀態(tài)，提高了線損計算的精度。但該方法在對電流大小及變壓器負(fù)荷率的大小進行模型判別時，隸屬函數(shù)的選擇較難，在實際應(yīng)用中較困難。</p><p>　　4 ．展望 常規(guī)

29、配電網(wǎng)理論線損計算方法，都是在現(xiàn)有數(shù)據(jù)(包括配電網(wǎng)元件參數(shù)和運行數(shù)據(jù))基礎(chǔ)之上，按照傳統(tǒng)或現(xiàn)代的等值模型、統(tǒng)計模型進行計算的，缺少實時性和全面性。由于配電網(wǎng)外部環(huán)境和內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)、運行方式、負(fù)荷不是固定不變的，因此計算出來的理論線損變得滯后、粗放和失真。隨著調(diào)度自動化系統(tǒng)(SCADA)、配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)(DMS)和綜合信息管理系統(tǒng)(MIS)等技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，研究與之相結(jié)合的在線實時配電網(wǎng)理論線損計算方法是未來發(fā)展方向和必然趨勢

30、，是配電網(wǎng)理論線損計算的發(fā)展要求。</p><p><b>　　5 ．后記</b></p><p>　　本文編寫過程中，我查閱了大量的技術(shù)檔案和文獻，參考了眾多有關(guān)專家及專業(yè)工作者提供的寶貴資料、現(xiàn)場案例、技術(shù)經(jīng)驗，同時得到了家人與朋友的大力支持與幫助，收集了很多值得借鑒的典型案例、業(yè)務(wù)規(guī)范和治理措施，在此謹(jǐn)表示衷心感謝。由于專業(yè)水平有限，錯誤和不妥之處懇請大家批評指

31、正。 </p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　農(nóng)業(yè)電氣化與自動化配電網(wǎng)線損計算與分析系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) - 科技信息（學(xué)術(shù)版） - 2008(9) </p><p>　　學(xué)位論文 農(nóng)村配電網(wǎng)理論線損計算方法研究及軟件設(shè)計 - 2008 </p><p>　　期刊論文 中壓配電網(wǎng)線損計算新方法 -

32、 電力系統(tǒng)自動化 - 2002, 26(11) </p><p>　　學(xué)位論文 配電網(wǎng)線損計算與分析系統(tǒng)設(shè)計 - 2003 </p><p>　　期刊論文 中壓配電網(wǎng)計及動態(tài)無功補償裝置的理論線損計算 - 電力系統(tǒng)保護與控制 - 2010, 38(6) </p><p>　　會議論文 配電網(wǎng)線損計算與分析存在問題與解決對策 中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十二

33、屆學(xué)術(shù)年會 - 2006 </p><p>　　學(xué)位論文 多電源配電線路線損計算系統(tǒng)及關(guān)鍵應(yīng)用研究 - 2009 </p><p>　　會議論文 基于改進匹配潮流法的配電網(wǎng)線損計算 中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十二屆學(xué)術(shù)年會 - 2006 </p><p>　　學(xué)位論文 配電網(wǎng)線損計算 - 2010 </p><p>　　線損與節(jié)電