低压配电网线损影响因素与降损策略研究

发布时间：2020-05-31 06:14

【摘要】：随着用电负荷的逐年攀升及电网规模的不断扩大,电能在传输过程中的损耗日益增加,由此造成了严重的资源浪费,同时也给生态环境带来巨大压力。低压配电网具有规模大、支路多且三相负荷不平衡等特点,线损偏高问题尤为突出。本文以低压配电网线损作为研究对象,重点围绕线损影响因素及适用于低压配电网的降损方法展开研究,主要研究内容包括以下几点:(1)研究适用于低压配电网线损计算的三相潮流算法。建立线路、变压器、负荷等主要电气元件的三相数学模型,分别讨论了负荷模型中不同负荷特性及接线方式对应的迭代修正公式,并对基于潮流结果的两种线损计算方法,网络净注入有功功率法和支路有功功率损耗累加法进行说明。(2)深入分析低压配电网线损的影响因素。通过理论推导得到三相负荷不平衡程度、负荷曲线形状、系统负荷水平等因素与支路有功损耗及支路线损率的定量关系,并提出相应的等效损耗系数表征不同因素对支路或网络有功损耗大小的影响。此外,就三相负荷及负荷曲线的随机模拟各自提出一种概率模型,模型中分别引入负荷偏差系数和变异系数表征三相负荷不平衡程度和负荷曲线的波动程度,在此基础上研究了基于蒙特卡洛方法的负荷生成方法。(3)针对低压配电网三相负荷不平衡的特征,提出一种基于负荷接入相别优化的降损方法。分析优化模型中三相负荷及单相负荷的待选接入方式,比较不同目标函数的优化效果及运行时长。运用改进遗传算法求解优化模型,结合算例验证了降损方法在单一时段及多时段情况下均能有效均衡三相负荷,降低网络有功损耗,且对电压不平衡及电流不平衡问题起到较好改善作用。
【图文】：

均匀分布,三相负荷,有功功率,负荷样本

AB32304028263-2，三相负荷样本均匀分布在 x+y+z=100 平面上，且各。从图上可以直观看出，当 LDC=20%时，负荷样本的0%、20%时，负荷样本的三相有功功率平均方差分别为 LDC 越大时，对应的负荷样本的三相不平衡程度越大拟次数为 M，模拟过程各负荷节点的功率因数 cosθ 相n，，第 t 次模拟时第 i 个负荷节点的 φ 相有功功率、无C），则基于 Randfixedsum 算法生成三相负荷样本的具差系数 LDC，读取网络中各个负荷节点三相总的基准有功率用 Piz表示；洛模拟，随机生成 M×3 维三相负荷特征矩阵 F，该矩式(3.31)所示的含有约束条件的均匀分布；)计算得到各个负荷节点的三相有功功率。易知，每次模和为定值 Piz；

负荷曲线,有功损耗,负荷偏差,支路

(c) (d)3-9 ( )图 3-9 为负荷偏差系数 LDC=50%时，两种情况下支路及网络有功损耗（率）的概率密。观察可知，当节点功率相互独立时，有功损耗（率）整体水平较低且分布较为集中节点功率完全相关时，有功损耗(率)整体水平较高，且分布范围较为广泛。（2）负荷曲线形状分析负荷曲线形状对配电网有功损耗的影响应在三相平衡网络基础上进行，因此首先8 节点低压配电网进行修改，将网络中的单相负荷扩展到三相，并将单相线路重设为参的三相线路。设定每个场景样本容量为 5000，模拟当负荷水平为 100%，负荷功率因数保持 0.9 不系数 CV 分别为 0.05、0.1、0.15、0.2、0.25 及 0.3 时的负荷场景，从支路有功损耗、支率、网络有功损耗及网络网损率四个角度分析负荷曲线形状对线损的影响。图 3-10 为当变异系数 CV 以 0.05 步长变化时，支路 4-5 和网络的有功损耗（率）期望化情况，其中 CV=0 表示负荷曲线取直线时的场景。根据两图可知，支路及网络的有损耗（率）呈现出相似的变化规律，均随着变异系数 CV 的增大而增大。同样利用 MATLl 曲线拟合工具箱对四组数据进行拟合，结果表明支路及网络有功损耗(率)均近似与变
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM714.3

【参考文献】