降低线路损耗的方法和措施.docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上本科毕业设计(论文)说明书 降低线路损耗的方法和措施 学 院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 提交日期 专心-专注-专业摘 要 线损是电力网电能损耗的简称,是供电企业一项重要的技术经济指标。随着我国电力体制改革的进一步深化,如何在新的市场体系和电价机制之下,有效降低电网电能损耗、提高企业经济效益,是各级电力企业迫切需要解决的共同问题。本文详细介绍了线损和线损率的基本概念。在输配电过程中,电能传送和电磁能量转换都是通过电流实现的,电流通过导线或电气设备时会产生损耗。线损是电网线路及设备对电力的消耗,线损率是电力系统规划设计、生产运行、经营管理和企业经济效益水平的
2、综合体现。本文讨论了电力系统线损的产生原因和分析方法,并研究了线损分析计算的相关理论。配电网线损的算法主要有:均方根电流法、最大电流法、平均电流法、等值电阻法等。线路损耗电量可按其损耗的特点、性质和变化规律进行分类。降低线损的工作主要通过对这些特点、性质及其变化规律来研究分析,然后采取积极有效的技术和管理措施,来降低线路损耗。最后,本文从管理和技术两个层面详细地提出了一些降损措施,包括完善线损管理的激励机制,加强营销稽查、普查工作, 加强电能计量管理,网络结构改造,应用无功补偿技术等。关键词:电力系统,线损分析,降损措施AbstractLine loss is a short of elect
3、ric power losses, it is an important technical and economic indicators of power supply enterprise. With the further deepening of Chinas electric power system and the new market system and the price mechanism, how to effectively reduce line loss and improve economic efficiency of enterprises is an ur
4、gent need to address common problems for the companies of electric power at all levels.In this paper, the basic concepts of line loss and the line loss rate are introduced particularly. In the course of transmission and distribution, power transmission and electromagnetic energy conversion is achiev
5、ed through the current, the current through the wires will have a loss. Line loss is the power grid lines and equipment for electricity consumption, the line loss rate is the power system planning and design, production and operation, management and economic efficiency of enterprises of the comprehe
6、nsive level. This paper discusses the origin of line loss and its analyzing method, and investigates the computational theory using of analyzing line loss. The main algorithm methods of the line loss of distribution network are the root-mean-square electric current law, the maximum current law, the
7、mean current law, the equivalent resistance law and so on. Line loss according to their loss of character, quality and variation for classification. Reduce line losses, mainly through research and analysis of these characteristics, the nature of its variation, and take positive and effective technic
8、al and management measures to reduce line losses.In the end, this paper presents some administrative and technical measures for reducing line loss, which include improving the incentive mechanism of the management of line loss, strengthening the general survey work and management of power, transform
9、ing network structure, using the technology of reactive power compensation, etc.Key words: power system, line loss analysis, measure for reducing line loss目 录第一章 绪论1.1课题研究的背景及意义在输配电过程中,电能传送和电磁能量转换都是通过电流实现的,电流通过导线时会产生损耗。而且,在网络中运行着的大量输配电变压器、电容器、开关、仪表等设各本身也要消耗一定的能量。因此,工程上把给定时段内,电网中所有元件产生的电能损耗称线损电量,简称线损
10、。技术线损电量又称为理论线损电量。称为技术线损电量是因为这种电量损失可以通过技术措施予以降低;称为理论线损电量是因为这种线损电量可通过计算得出1。技术线损电量包括变压器的铁损、铜损,输、配电线路中的损耗,电容器介质损耗和电晕损耗等。这部分损耗与网络的构成、网络运行的技术状态、运行方式、电气设备的质量等有关。另外,在电力网的实际运行中,还有各种不明损失,例如对计费表的漏抄错算;计费表的负误差;带电设备由于绝缘不良而漏电以及无表用电和窃电等。它是由于管理上的原因造成的,这部分损失习惯称为管理线损电量,它可以采取必要的组织措施和管理措施予以避免或减少。在线损的管理工作中,既要重视降低“技术线损电量”
11、,也要重视避免或减少“管理线损电量”。线损是电网线路及设备对电力的消耗,是电力企业自行消化的一个指标,线损率是国家考核电力部门电能损耗水平的一项重要技术经济指标,也是电力系统规划设计、生产运行、经营管理和企业经济效益水平的综合体现。追求尽可能低的线损率是电力企业的目标之一,也是提高企业经济效益的重要手段,线损率的高低对企业经济效益的影响巨大。 随着我国经济发展和国际能源紧张局势的加剧,改善电能质量和降低损耗的管理已经成为国家政策中的重要内容。电力网线损率是国家考核电力部门的一项重要技术经济指标,也是表征电力系统规划设计水平和经营管理水平的一项综合性技术经济指标。中华人民共和国节约能源法已在19
12、97年产生通过,并与1998年1月起正式执行。该项法规的制定是为了推进全社会节约能源,提高能源利用率和社会经济效益,保护环境,保障国民经济和社会的可持续发展以满足人民的生活需要。而电力是该法规中所包括的一项重要能源。可见,降损节能是国家发展经济的一项长远战略方针2。加强线损管理工作的意义主要体现在以下方面: 1) 降低电网电能损耗,节约发电中所需要消耗的煤炭和燃油等燃料,为国家节约主要能源; 2) 减少电网线损电量,为国家和电力企业节约其占用的发、供电设备(包括电力线路)容量的投资; 3) 减少工矿企业用电单位的电费开支,降低生产成本,提高电能的利用效率和社会效益; 4) 促进节能高效新技术、
13、新设备、新工艺的推广应用,迫使现有高能耗老设备的更新改造,从而有利于电力企业能较好地完成上级电力部门下达的线损率考核指标; 5) 对某些电力短缺、供需矛盾紧张的地区,加强线损管理,降低损耗,在一定程度上对其可起缓解作用,为国民经济建设提供“充足、可靠、合格、廉价”的电力,促进国民经济持续、稳定、协调地发展; 6) 减少或消除电网的波形畸变,改善电网的供电质量。1.2国内外研究动态 线损的理论计算目前国内外己有许多比较成熟的计算方法,现有配电网的特点和数据采集方式决定了其理论线损计算只能采用近似和简化的方法,如平均电流法等。传统方法为了适应当时的手工计算条件,采用了过于简化的计算模型和处理方法,
14、以尽量简化计算过程。随着计算机及其应用技术的发展,以及供电企业对线损管理要求的不断提高,计算方法的精确性和输出结果的丰富性逐渐成为人们对线损计算方法的迫切要求。 目前,配电网线损的计算方法主要分为两类:一是依据网络主要损耗元件的物理特性建立的各种等值模型算法;二是根据馈线数据建立的各种统计模型和神经网络模型等。其中等值模型算法应用较为广泛。这些方法在一定程度上满足了现场的需要。由于电网结构、计量设备和计算平台等方面的原因,计算的基本思路是在对原始的配电网结构进行尽量简化和配电网所采集的运行数据较少的情况下,进行尽量精确的计算。这一思路导致算法主要从数据模型的准确性、数学方法的精确性上进行不断改
15、进,因而这类理论线损计算的方法己经发展的比较完善。但是,原始资料不准确所带来的误差依旧是不能忽视的问题。 经研究发现,在配电网线损计算中产生误差的原因主要包括:原始资料不准确,针对馈线制定的数学模型不十分准确,以及数学方法和计算机计算出现舍入误差等。大量分析表明,原始资料不准确是主要原因。对于线损计算来说,原始数据包括两大类,一类是有关电网结构的元件参数及结线方式,另一类是有关电网运行的数据,包括电流、电压、功率因数、有功、无功等。元件参数一般比较准确也较容易获得,但在分析计算的线路段内网络各节点的电压和负荷曲线、有功功率、无功功率随时间而变化,补偿设备的运行方式也经常发生变化,随机性很大,使
16、得线损问题一直未能得到很好的解决。 国外在配电网建设方面的发展相比于国内,要先进很多。在配电网自动化以及高级应用软件方面,国外研究的热点是网络化、集成化、智能化。对于线损计算,国外现在研究的重点多是对线损的分析和降损措施与方法研究,如:以降低线损为目标的配电网网络重构、无功优化、补偿电容投放位置的确定等问题,专门研究传统意义上的线损计算方面的文章并不多。近年来提出的一些新方法主要有模糊理论逼近法、负荷统计学方面的聚类法等。1.3本课题研究主要内容在对近年来国内外发表的学术资料,以及现有电力系统分析研究基础之上,本文主要做了以下工作:1) 介绍电力系统线损的基本概念;2) 介绍电网理论线损计算方
17、法;3) 从管理的角度提出降低网损的措施和方法;4) 从技术的角度提出降低网损的措施和方法。1.4本章小结本章详细地介绍了“降低线路损耗的方法和措施”这项课题的研究背景和意义,指出了线损的客观存在性和可以大为降低的可能性。电力系统线路损耗不可避免,但是它产生的原因却很多,有些在技术层面上可以大为改善的,有些是管理层面上疏忽造成的,也有一些是无法预测的不明损耗。线损不止损耗电能,它还与工矿企业的电费开支,电力企业的经济效益,国家的能源利用等息息相关。所以研究降低线损的意义重大。针对这项课题,本章还分析了国内外研究线损的动态,还具体地指出了本文的主要研究内容。第二章 电力系统线损的基本概念2.1线
18、损及线损率的定义发电厂生产的电能是通过电力系统中的输电、变电和配电环节供给用户的。在输送和分配电能的过程中,电网中各元件(变压器、输电线路、补偿设备以及测量和保护装置等)都要消耗一定的能量。电能损耗(kWh)是一定时间内有功功率损耗对时间的积分,即:(2-1)一个供电地区或电网在给定时段(日、月、季、年)内,输电、变电、配电各环节中所损耗的全部电量称为线路损耗电量,简称线损。线损电量占供电量的百分比称为线路损失率,简称线损率。通常,线损电量是用电度表计量的 “总供电量”和“总销售量”相减得出的,即线损率为:(2-2)2.2线损的构成和分类线路损耗电量可按其损耗的特点、性质和变化规律进行分类。降
19、低线损的工作主要通过对这些特点、性质及其变化规律来研究分析,然后采取积极有效的技术和管理措施,来降低线路损耗。线损分类方法很多,根据目前电力企业线损管理工作中的分类方法,主要有下面两种分类方式3:1) 按损耗的特点分类按损耗的特点来分类,线损可分为固定损耗、可变损耗和其他损耗。固定损耗的大小与负荷电流的变化无关,与电压变化有关,而系统电压是相对稳定的,所以其损耗相对不变,一般不随负荷变动而变化。固定损耗主要包括变压器及调相机、调压器、电抗器、互感器、消弧线圈等设备的铁损及绝缘子的损耗,电缆和电容器的介质损耗,电度表电压线圈损耗,电晕损耗等。可变损耗随负荷电流的变动而变化,与电流的平方成正比,电
20、流越大,损耗越大。主要包括:变压器的铜损,输、配电线路的铜损,调相机、调压器、电抗器、互感器、消弧线圈等设备的铜损,电度表电流线圈损耗,接户线铜损等。其他损耗是指由于管理工作不善,规章制度不健全或执行不力,以及其他不明因素在供用电过程中的跑、冒、滴、漏等造成的损耗,也称为管理线损或不明损耗。主要包括:计量装置本身的综合误差,计量装置故障;营业工作中的漏抄、漏计、错算及倍率差错等;客户的违章用电、窃电;供售电量抄表时间不同期;统计线损与理论线损计算的统计口径不一致,以及理论计算的误差等。2) 按损耗的性质分类供电企业线损种类分为统计线损、技术线损和管理线损。统计线损是根据电度表的读数计算出来的,
21、即供电量和售电量二者的差值。技术线损是根据供电设备的参数和电力网当时的运行负荷情况,由理论计算得出的线损,故又称理论线损。技术线损是电网中各元件电能损耗的总称,主要包括固定损耗和可变损耗。技术线损可以通过理论计算来预测,可以通过采取技术措施达到降低损耗的目的。管理线损即不明损失,等于统计线损与技术线损的差值。管理线损可通过加强管理来降低损耗。2.3影响线路损耗的因素 1) 电流 负荷电流增大则线损增大,负荷电流减小则线损降低,但任何一条运行中的配电线路都有一个经济负荷电流范围,当实际负荷电流保持在这个范围内运行时,就可以使线损率接近极小值,在一定阶段理论线损率的极小值及经济负荷电流值是一定的,
22、但当某一种因素发生重大变化时,可以根据线路的实际情况改变线路结构和供电条件,以提高线路经济运行水平,最大限度地降低线损。 2) 电压 供电电压高,线损中的可变损失减小,但不变线损随着电压的升高而增加,总的线损随着电压的升高是降低还是升高,还要看线损中铁损在总线损中所占比例而定,当铁损在总线损中所占比重小于50%时,供电电压提高,线损中的可变损耗减少多,总线损将下降。这是因为在可变线损占主导地位时,电压越高,电流越小,线损也就越小:。但对10kV电网来说要提高供电电压,就必须设法减小10kV线路的电阻R,使压降减小。3) 功率因数 功率因数的提高,使得线损中的可变损耗将减少;功率因数的降低,则线
23、损中的可变损耗将大幅度增加,这是因为。但对于轻载运行线路,其电压往往偏高,配电变压器的铁损占主要地位,约占70%以上,功率因数提高,就会出现过补偿,铁损将进一步加大。4) 负荷曲线形状系数K值K值越大,负荷曲线起伏变化越大,高峰和低谷差越大,线损就越大,当K值接近1时,负荷曲线趋势于平坦,线损最小。2.4本章小结本章论述了线损和线损率的基本概念和定义式。线损贯穿电力系统的各个环节,每个电气元件或者其他设备都可以产生损耗。线损有多种分类方法,本文主要按照损耗的特点和性质进行了分类和介绍,但两种分类方法也有内在联系。技术线损主要包含了固定线损和可变线损,这两种损耗与电气元件和设备有着直接关系,损耗
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