摘要：由于中壓配電網(wǎng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、測(cè)量系統(tǒng)不全等問題，工作人員很難進(jìn)行有效的減損工作。因此，文章提出一種基于廣度優(yōu)先的前推回代精準(zhǔn)線損計(jì)算方法。該方法根據(jù)實(shí)際的饋線數(shù)據(jù)，將饋線拓?fù)溥M(jìn)行分層，以層為單位利用前推回代法計(jì)算饋線損耗。通過實(shí)例分析得到：文章提出的計(jì)算方法具有精確的計(jì)算結(jié)果，通過指導(dǎo)完成對(duì)線路改造，合理利用資源，有效解決線損率偏高的問題，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：中壓配電網(wǎng)；線損；大數(shù)據(jù)；前推回代計(jì)算方法

中圖分類號(hào)：TM744 "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

電能在傳輸過程，通過線損來衡量能量損耗，線損的多少與供電企業(yè)的管理密切相關(guān)，是考核供電企業(yè)業(yè)績(jī)的重要指標(biāo)。中壓配電網(wǎng)因結(jié)構(gòu)復(fù)雜、測(cè)量系統(tǒng)不全等問題，很難進(jìn)行有效的饋線減損工作［1-3］。隨著大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的不斷發(fā)展，多源的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)為線損計(jì)算提供了大量數(shù)據(jù)，使工作人員不再依靠以往經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析，提高工作效率和準(zhǔn)確率［4-6］。

文章結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)10 kV饋線進(jìn)行研究，提出一種基于廣度優(yōu)先的前推回代精準(zhǔn)線損計(jì)算方法，該方法根據(jù)實(shí)際的饋線數(shù)據(jù)，將饋線拓?fù)溥M(jìn)行分層，以層為單位利用前推回代法計(jì)算饋線損耗。所提方法能夠進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算且精度較高。文章根據(jù)計(jì)算結(jié)果指導(dǎo)工作人員完成對(duì)線路導(dǎo)線的改造，合理利用資源，有效解決線損率偏高的問題，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

1 線損分類

中壓配電網(wǎng)的線損主要分為3大類，分別按線損的特點(diǎn)、線損的性質(zhì)、線損的變化規(guī)律進(jìn)行分類，中壓配電網(wǎng)線損分類如圖1所示。

（1）不變線損的大小與電壓的大小有關(guān)，和電流的熱效應(yīng)無關(guān)，當(dāng)電網(wǎng)電壓不變時(shí)，線損不變；可變線損正好相反，與電流的熱效應(yīng)相關(guān)。

（2）統(tǒng)計(jì)線損的大小與供電電量和售電電量的差值相關(guān)，通常比理論線損大，統(tǒng)計(jì)線損率ηsta可表示為：

ηsta=Wsupport-WsellWsupport×100%（1）

其中，wsupport為供電電量，wsell為售電電量。

理論線損包括電網(wǎng)線路損耗和變壓器損耗，既可以通過各參數(shù)計(jì)算得到，又可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)建立預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)未來線損值，起到指導(dǎo)作用。管理線損通常是由抄表錯(cuò)誤、抄表及時(shí)率低、偷竊電情況等引起的，工作人員可以通過加強(qiáng)管理，降低該部分損耗。

（3）負(fù)載損耗主要是指變壓器等設(shè)備的繞組損耗，空載損耗主要是指變壓器等設(shè)備的鐵心損耗。

2 基于大數(shù)據(jù)的中壓配電網(wǎng)線損計(jì)算方法

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，文章提出一種基于廣度優(yōu)先的前推回代精準(zhǔn)線損計(jì)算方法。該方法根據(jù)實(shí)際的饋線數(shù)據(jù)，將饋線拓?fù)溥M(jìn)行分層，以層為單位利用前推回代法計(jì)算饋線損耗。具體計(jì)算步驟如下。

（1）拓?fù)浞謱印?/p>

將饋線拓?fù)涞氖锥斯?jié)點(diǎn)作為節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)矩陣的首層，然后搜索未進(jìn)入首層的首端節(jié)點(diǎn)作為節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)矩陣的第二層，依次類推，把所有節(jié)點(diǎn)全部寫入節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)矩陣內(nèi)。

（2）計(jì)算支路電流。

節(jié)點(diǎn)電流可表示為：

I（k）j=（PLoad-jQLoad）/（V（k-1）j）*（2）

支路電流可表示為：

I（k）l=I（k）j+∑m∈MI（k）m（3）

其中，I（k）j為支路l的節(jié)點(diǎn)j的注入電流，I（k）m為支路l的下層支路m的電流，M為與節(jié)點(diǎn)j連接的支路集合。

（3）計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓。

從首層開始逐層回代計(jì)算至最后一層，節(jié)點(diǎn)j的電壓為：

V（k）j=V（k）i-ZlI（k）l（4）

其中，Zl為支路l的阻抗值，I（k）l為支路l的電流，V（k）i為支路l的始端電壓。

（4）重復(fù)步驟（2）、（3），進(jìn)行收斂判別。

收斂判據(jù)為：

max|V（k）-V（k-1）|lt;ε（5）

（5）線損計(jì)算。

根據(jù)上述步驟，線損的計(jì)算表達(dá)式為：

ΔPl=3×∑Li=1I2iRi（6）

其中，L為支路數(shù)，Ri為支路電阻，Ii為電流幅值。

（6）變壓器損耗計(jì)算。

當(dāng)文章計(jì)算變壓器損耗時(shí)，假設(shè)只有電阻元件和電抗元件，計(jì)算過程為：

R=PkV2NS2N×103（7）

X=Vk%·V2N100·SN×103（8）

其中，Pk為變壓器短路損耗，VN為變壓器額定電壓，SN為變壓器額定容量，Vk%為變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)。

變壓器損耗為：

ΔPT=P0+PR（9）

其中，P0為變壓器固定損耗，PR為變壓器等值電阻損耗。

（7）線損率計(jì)算。

計(jì)算線損率時(shí)，供電電量是饋線損耗與售電量?jī)刹糠种停€損率λ為：

λ=ΔPl·T+ΔPT·TΔPl·T+ΔPT·T+Wes×100%（10）

其中，λ為線損率，Wes為總售電量，T為售電持續(xù)時(shí)間。

基于大數(shù)據(jù)的中壓配電網(wǎng)線損計(jì)算流程如圖2所示。

3 實(shí)例分析

文章選取甘肅某地的饋線信息為數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行線損計(jì)算，該條饋線的基本信息如表1所示。

由表1可得，該條饋線供電半徑比較短，但接入變壓器達(dá)到65臺(tái)且容量大，因此說明饋線的壓力較大。根據(jù)線損計(jì)算流程進(jìn)行計(jì)算，得到饋線的分析結(jié)果如表2所示。

由表2可得，饋線的線損率達(dá)到7.25%，超出了標(biāo)準(zhǔn)。挑選出重過載線路，線路信息如表3所示。

由表3可得，5條重過載線路中，有2條支路過載比較嚴(yán)重。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)這2條線路的導(dǎo)線與負(fù)荷不匹配，根據(jù)表4所示導(dǎo)線截面要求，將2條支路更換為240 mm2的導(dǎo)線。

綜上所述，通過對(duì)線路導(dǎo)線的改造，有效解決了線損率偏高的問題。

4 結(jié)語

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，文章提出一種基于廣度優(yōu)先的前推回代精準(zhǔn)線損計(jì)算方法，該方法根據(jù)實(shí)際的饋線數(shù)據(jù)，將饋線拓?fù)溥M(jìn)行分層，以層為單位通過前推回代法計(jì)算饋線損耗，能夠進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算，具有較高的精度。通過計(jì)算結(jié)果指導(dǎo)工作人員完成線路改造，合理利用資源，有效解決線損率偏高的問題，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

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（編輯 王永超編輯）

Research on line loss calculation of medium voltage distribution network based on big data

LI" Shangqing

（Gansu Dingxi Vocational and Technical College， Dingxi 730500， China）

Abstract： Due to the complex structure and incomplete measurement system of medium voltage distribution networks， it is difficult to carry out effective loss reduction work. Therefore， an accurate line loss calculation method of first push back substitution based on breadth optimization is proposed. This method divides the feeder topology into layers based on actual feeder data， and calculates feeder losses using the forward backward substitution method on a layer by layer basis. Through case analysis， it is found that the calculation method proposed in the article provides accurate results. By guiding the completion of line renovation， rational utilization of resources，and effectively solving the problem of high line loss rate， the proposed method has good application value.

Key words： medium voltage distribution network; line loss; big data; forward push back substitution calculation method