一种基于电量损耗折算的节能变压器降损量化实证方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电量损耗折算节能变压器降损量化实证方法，属于配电网低碳电力研究领域，所述降损量化实证方法包括以下步骤：S1，网络电量损耗的量测；S2，线路首段量测点负荷采集；S3，降损效果实证。通过将电量损耗值折算到同一基准，实现节能电量的量化比较，可以得到安装节能变压器后真实的节能电量，通过量化节能变压器的降损效果，有利于节能技术的推广，为国家节能减排的工作提供理论依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于配电网低碳电力研究领域，特别涉及一种基于电量损耗折算节能变压器降损量化实证方法。
技术介绍
全球气候变暖是当前人类社会面临的最大挑战之一。根据联合国最新的全球气候变化科学评估报告，气候变化所导致的总代价将引起全球GDP损失约5％。我国是碳排放大国，其中很大一部分碳排放来自于能源部门，尤其是电力行业。为应对全球气候变化，减少电网中网络损耗势在必行。中国配电网配电容量巨大，而配电损耗达到15％～20％，有些地区更达到30％。配电网中变压器损耗占配电损耗的30％～60％。在配电网中用新型节能变压器替代高损耗的变压器，将大大降低变压器损耗，提高配电网的效率。然而，目前国内外对于节能变压器的研究主要集中在节能变压器的设计或者变压器节能损耗的估算方法等方面。这些研究虽然可以推动节能变压器的发展，但是主要偏重于节能变压器本身的研究和实测，而对于电网节能降损影响方面的研究多集中于各类因素的定性影响及其提升方案，且相关算法上处理较为粗糙，缺乏对这些新技术规模化应用关键技术的研究，极大的阻碍了新的节能技术和节能产品的推广和应用。针对目前电网损耗计算方法不一致、节能潜力及效果难以量化的问题，亟待提出了一种对采用节能变压器后真实节能电量的量化评估与实证技术。对于安装节能变压器前后电网运行状态不同，因此得到的电量损耗值无法直接对比的问题，需要将两个不同的运行状态进行同一基准化处理。只有归一化后才能得到安装节能变压器后电网真实的节能电量。因此，提出一种基于电量损耗折算的节能变压器量化实证方法，对国家电网公司节能服务体系建设提供一定技术支持。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供本专利技术提供一种基于电量损耗折算节能变压器降损量化实证方法，将电量损耗值折算到同一基准，实现节能电量的量化比较。一种基于电量损耗折算节能变压器降损量化实证方法，所述降损量化实证方法包括以下步骤：S1，网络电量损耗的量测；S2，线路首段量测点负荷采集；S3，降损效果实证。优选地，所述S1具体为：选取任一典型量测日作为未安装节能变压器时的量测日，量测得到电网损耗△Abefore；选取安装技能变压器后的量测日，量测得到电网损耗△Aafter，同时在本级电网线路首段量测点中，每隔15分钟记录网络有功功率Pi、无功功率Qi和网络电压Ui的数据，其中，i＝0,1,2…95。优选地，所述S2具体为：根据S1中典型量测日选取的标准，从数据库中调取过去三年中三个未安装节能变压器的典型量测日的数据记录，其中包含本级电网线路首段量测点可得到的三个数据记录，每个记录都包含该量测日全天有功电量Aa、全天无功电量Ar、96组有功功率P、无功功率Q和网络电压U的集合，得到三组形状系数的区间值和其中，k1,k2,k3分别代表三组形状系数区间的下边界，分别代表三组形状系数区间的上边界。优选地，所述形状系数的区间值可按下述步骤获取，下述步骤是在每隔15分钟采集一次电网状态的基础上进行的：S21，求出实测代表日负荷电流的平均值，Ipj=Σ95Ii/96---(1)]]>式中：Ii－代表日第i时段的负荷电流值，Ipj－代表日负荷电流的平均值；S22，求形状系数区间的最大值：如果某一时段实测代表日负荷的电流值Ii大于负荷电流的平均值Ipj，则取该时段负荷电流的最大值如Ii小于Ipj，则取该时段负荷电流的最小值Ii，即取远离实测代表日负荷电流平均值Ipj的负荷值，形成变化最为剧烈的持续负荷曲线，求取该条曲线的形状系数便可得到形状系数区间的最大值，数学表达式如下：Ii′=Ii‾Ii≥IpjIi‾Ii<Ipj---(2)]]>式中：I′i－形成变化最为剧烈的持续负荷曲线时选取的第i时段负荷电流值；求取该条曲线的形状系数便可得到形状系数区间的最大值k‾=Σi=095Ii′2/96/(Σi=095Ii′/96)---(3)]]>S23，求取形状系数区间的最小值：如果其该时段负荷的最小值Ii小于平均负荷值Ipj，则取Ipj进行计算，否则，取其最小值Ii；如某一时段的Ii小于Ipj，如其该时段负荷的最大值大于Ipj，则取Ipj进行计算，否则，取其最大值即取贴近实测代表日负荷电流平均值Ipj的负荷值，形成变化最为平缓的持续负荷曲线：式中：I″i－形成变化最为平缓的持续负荷曲线时选取的第i时段负荷电流值；求取该条曲线的形状系数便可得到形状系数区间的最小值k：k‾=Σi=095Ii′′2/96/(Σi=095Ii′′/96)---(5)]]>由上述两式可以得出负荷曲线的形状系数的区间K：K=[k‾,k‾]]]>S24，根据该级电网网络结构求取线路等值电阻RLeq和变压器等值电阻RTeq；S25，电网有功损耗包括变压器空载损耗和线路损耗，对于S22中得到的历史数据，其电网有功损耗可以表示为：ΔPtotal=Ieef2(RLeq+RTeq)+Σi=1mP0=K2Aa2+Ar2Uav2(RLeq+RTeq)+Σi=1mP0---(6)]]>式中，ΔPtotal是电网的有功损耗，Ieff为整个配电网的总负荷电流，Uav为任一个记录数据中96个网络电压U的算术平均值；Aa为线路首端量测点历史负荷的有功电量，Ar为线路首段量测点历史负荷的无功电量，P0为变压器空载损耗；由于为一个区间值，则ΔPtotal也应用区间表示，即ΔPtotal=[(k‾)2Aa2+Ar2Uav2(RLeq+RTeq)+Σi=1mP0,(k‾)2Aa2+Ar2Uav2(RLeq+RTeq)+Σi=1mP0]=[ΔPtotal‾,ΔPtotal‾]---(7)]]>S26，通过以上步骤可以得到S22中得到的三组数据的电网有功功率损耗区间值，即设则电网有功功率损耗区间值确定为其中ΔPtotal1,ΔPtotal2,ΔPtotal3分别代表三组电网有功损耗区间的下限值，分别代表三组电网有功损耗区间值的上限值，ΔPtotalj为三组任意一组的电网有功损耗区间值下限值，其中j＝1,2,3；为三组任意一组的电网有功损耗区间值的上限值，其中j＝1,2,3。ΔPtotal为电网有功损耗值，ΔPtotal为电网有功损耗区间值的下限值，为电网有功损耗区间值的上限值；S27，根据S1中安装节能变压器后量测得到的96组网络有功功率Pi、无功功率Qi和网络电压Ui的数据(i＝0,1,2…95)，求得96组电网有功功率损耗值，设为ΔPafteri=Pi2+Qi2Ui2(RLeq+RTeq)+Σi=1mP0i,(i=0,1,2...95)---(8)]]>ΔPafteri为任意一组电网有功功率损耗值，其中i＝0,1,2…95,P0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电量损耗折算节能变压器降损量化实证方法，其特征在于，所述降损量化实证方法包括以下步骤：S1，网络电量损耗的量测；S2，线路首段量测点负荷采集；S3，降损效果实证。

【技术特征摘要】
1.一种基于电量损耗折算节能变压器降损量化实证方法，其特征在于，所述降损量化实证方法包括以下步骤：S1，网络电量损耗的量测；S2，线路首段量测点负荷采集；S3，降损效果实证。2.根据权利要求1所述的基于电量损耗折算节能变压器降损量化实证方法，其特征在于，所述S1具体为：选取任一典型量测日作为未安装节能变压器时的量测日，量测得到电网损耗△Abefore；选取安装技能变压器后的量测日，量测得到电网损耗△Aafter，同时在本级电网线路首段量测点中，每隔15分钟记录网络有功功率Pi、无功功率Qi和网络电压Ui的数据，其中，i＝0,1,2…95。3.根据权利要求2所述的基于电量损耗折算节能变压器降损量化实证方法，其特征在于，所述S2具体为：根据S1中典型量测日选取的标准，从数据库中调取过去三年中三个未安装节能变压器的典型量测日的数据记录，其中包含本级电网线路首段量测点可得到的三个数据记录，每个记录都包含该量测日全天有功电量Aa、全天无功电量Ar、96组有功功率P、无功功率Q和网络电压U的集合，得到三组形状系数的区间值和其中，k1,k2,k3分别代表三组形状系数区间的下边界，分别代表三组形状系数区间的上边界。4.根据权利要求3所述的基于电量损耗折算节能变压器降损量化实证方法，其特征在于，所述形状系数的区间值可按下述步骤获取，下述步骤是在每隔15分钟采集一次电网状态的基础上进行的：S21，求出实测代表日负荷电流的平均值，Ipj=Σ95Ii/96---(1)]]>式中：Ii－代表日第i时段的负荷电流值，Ipj－代表日负荷电流的平均值；S22，求形状系数区间的最大值：如果某一时段实测代表日负荷的电流值Ii大于负荷电流的平均值Ipj，则取该时段负荷电流的最大值如Ii小于Ipj，则取该时段负荷电流的最小值Ii，即取远离实测代表日负荷电流平均值Ipj的负荷值，形成变化最为剧烈的持续负荷曲线，求取该条曲线的形状系数便可得到形状系数区间的最大值，数学表达式如下：Ii′=Ii‾Ii≥IpjIi‾Ii<Ipj---(2)]]>式中：I′i－形成变化最为剧烈的持续负荷曲线时选取的第i时段负荷电流值；求取该条曲线的形状系数便可得到形状系数区间的最大值k‾=Σi=095Ii′2/96/(Σi=095Ii′/96)---(3)]]>S23，求取形状系数区间的最小值：如果其该时段负荷的最小值Ii小于平均负荷值Ipj，则取Ipj进行计算，否则，取其最小值Ii；如某一时段的Ii小于Ipj，如其该时段负荷的最大值大于Ipj，则取Ipj进行计算，否则，取其最大值即取贴近实测代表日负荷电流平均值Ipj的负荷值，形成变化最为平缓的持续负荷曲线：式中：I″i－形成变化最为平缓的持续负荷曲线时选取的第i时段负荷电流值；求取该条曲线的形状系数便可得到形状系数区间的最小值k：k‾=Σi=095Ii′′2/96/(Σi=095Ii′′/96)---(5)]]>由上述两式可以得出负荷曲线的形状系数的区间K：K=[k‾,k‾]]]>S24，根据该级电网网...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福潮，王维洲，马朝晖，张建华，刘洪，郑晶晶，王庆玲，黄永卫，夏稀渊，杜培东，韩永军，彭晶，禄启龙，岳琳，张钰，刘彩霞，李文番，王涌，冯润，李臻，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司电力科学研究院，国网甘肃省电力公司，国家电网公司，国网新疆电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：甘肃;62