專利名稱：基于在線理論網損計算的電網設備統計及計算網損的方法
技術領域：
本發明屬于電力系統中電網網絡損耗分析計算的技術領域，特別涉及電網在線理論網損計算中自動確定參與統計設備的降損計算方法。
背景技術：
電能是由一次能源轉換而得到的二次能源，可以轉化為機械能、熱能、磁能等。隨著社會的發展，電能已經成為國民民經濟發展的命脈，其應用已深入到生產、生活的各個領域。隨著電網輸送電量的迅猛增長，電網有功損耗(以下簡稱網損)也隨之大幅度增長。以2007年為例，中國全年發電量約3. 3萬億千瓦時，輸配電網的網損率平均約7 %，僅網損一項，中國每年損失電量達2300億千瓦時，相當于多消耗標準煤0. 9億噸，多排放(X)2約2億噸。如何通過以最小的電能損耗獲取最大的經濟效益，實現電網的網損降低和節能減排，意義十分重大。電力網在輸送和分配電能的過程中，由于輸電設備存在著電阻，在電流流過時，就會產生一定數量的有功功率損耗，在給定的時段(日、月、季、年)內，各電網設備中所消耗的全部有功電量稱為網損電量，一般包括線路設備所消耗的有功電量(簡稱線損)和變壓器設備所消耗的有功電量(簡稱變損)。對于管理電能輸送的電網企業，例如各個省、市級電網公司，雖然電網在物理上整體連接在一起，但是各電網公司所管轄的電網只是整個電網的一部分，或者按照地域進行劃分，或者按照電壓等級進行劃分，各個電網公司所管轄的電網設備范圍之間均規定了明確的邊界位置。同樣，電網企業和發電企業所管理的電網設備范圍也有明確的邊界。各電網公司在統計計算電網的有功網損電量時，只統計計算本公司管轄范圍內的設備在傳輸電能時引起網損。電網網損的種類從計算方式上劃分，可以分為統計網損、理論網損二類。統計網損是根據電能表指示數計算出來的，是參與網損計算的電網范圍在給定的時段內全部流入電量(即上網電量)與流出電量(即下網電量)的差值。理論網損是根據掌握的電網結構參數和運行參數，運用電工原理和電學中的理論，將管轄范圍中所包含各輸電設備的電壓、電流以及對應的網損電量計算出來，這樣計算得到的網損稱之為理論網損，電網的理論網損即為管轄范圍內包含的全部電氣設備的理論網損之和。統計網損基于電量數據采集系統，一般情況下出于節約成本的考慮，電網公司僅在所管轄電網范圍的邊界設備處安裝電能表計，因此統計網損只能給出總的網損數值，無法對電網內各元件的網損進行分別的計算和分析。理論網損計算分析可以給出管轄電網范圍內精確各元件網損和網損分布情況，如果結合電網實時的運行方式，實現在線理論網損分析計算，則可以很好地彌補統計網損的缺陷。在電網理論網損在線實時計算方面，李碧君在文獻《實時計算輸變電系統的理論線損》(華中電力，1993年，第6卷第2期，67-69頁)中進行了研究，提出了一種基于電網監控系統進行實時理論網損計算的方法，該文中提出的理論網損計算式為
權利要求
1. 一種基于在線理論網損計算的電網設備統計及計算網損的方法，其特征在于，該方法包括1)在線理論網損計算統計計算范圍的關口設備的確立，包括以下步驟1.1)如電網公司管轄電網范圍的邊界設備為輸電線路，則指定該線路為關口線路，同時指定關口所在位置為該線路首端廠站或該線路末端廠站，并指定該線路是否參與網損計算；1.2)如電網公司管轄電網范圍的邊界設備為雙繞組變壓器或三繞組變壓器，則指定該變壓器為關口變壓器，同時指定關口所在位置為該變壓器高壓側、中壓側或低壓側，并指定該變壓器是否參與網損計算；2)參與在線理論網損計算的設備的自動統計，包括以下步驟2.1)當在線理論網損計算周期到來時，首先從電網監控系統獲得電網公司管轄的電網完整的拓撲結構，存入數據緩沖區中；該拓撲結構包括該電網中的各種設備以及設備之間的物理連接關系；2. 2)將步驟1. 1)中定義的關口線路，在數據緩沖區中的拓撲結構中刪除；2.3)對步驟1.2)中定義的關口變壓器，如果指定該變壓器參與網損計算，則在數據緩沖區中的拓撲結構中刪除該關口所在位置側變壓器繞組所連接的全部線路；否則刪除變壓器其他側繞組所連接的全部線路；2.4)刪除步驟2.2)、2.3)中所述的線路后，數據緩沖區中的電網的拓樸結構解列為多個拓撲連接島；2.5)對步驟1.1)中定義的關口線路，如指定該關口線路參與網損計算，則關口位置所在的端廠站的線路對端廠站所在的拓撲島參與網損計算；否則，關口位置所在的端廠站所在的拓撲島參與網損計算；2. 6)步驟1. 2)中定義的關口變壓器所在的廠站所在的拓撲島參與網損計算；2. 7)對數據緩沖區存入的電網結構中所有未刪除的線路，如果該線路的兩端廠站都參與網損計算，則該線路參與網損計算；2. 8)對數據緩沖區存入的電網結構中所有的變壓器，如果該變壓器所在的廠站參與網損計算，且該變壓器未被定義為關口變壓器，則該變壓器均參與網損計算；3)對該電網公司管轄電網范圍確定的參與網損計算的全部線路、變壓器設備，進行在線理論網損計算，電網公司根據計算得到的各設備網損值作出降損決策，通過調整電網運行方式，減少高網損設備上輸送的電網有功潮流，從而有效降低電網網損；4)當下一個計算周期到來，返回步驟2~)，開始下一個周期計算。
全文摘要
本發明屬于電力系統中電網網絡損耗分析計算的技術領域，特別涉及基于在線理論網損計算的電網設備統計及計算網損的方法。該方法包括建立電網公司管轄的電網范圍邊界處的關口線路或關口變壓器，基于電網拓撲結構自動統計和更新參與在線理論網損計算的線路和變壓器，從而可以計算理論網損的分布并計算降損決策。采用該方法只需要人工維護電網公司管轄范圍邊界的關口線路或變壓器，便可自動確定參與網損計算的全部設備。該方式相比傳統的人工維護方式其工作量大幅降低，并可以自動適應電網結構變化，提高了電網在線理論網損計算和降損決策的可用性和準確性。
文檔編號G06F19/00GK102567645SQ201210005988
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月10日 優先權日2012年1月10日
發明者湯磊, 王瑞欣, 王鐵強, 王鵬, 程倫, 賈京華, 趙自剛, 陳志永, 高澤明 申請人:河北省電力公司, 清華大學