应用管理工具与数学模型解决

1、应用管理工具与数学模型解决线损分摊不合理的问题一、选题理由在通辽市农电系统建设营销管理信息系统之前，存在线损分摊的不合理性。1 .由于没有转化计算机程序语言，计算不准确，只能按照受电点的用电量的比例粗放式的分摊。2 .没有考虑66千伏、10千伏线路的结构，阻抗，主变压器的有功、无功损耗来进行损失的分摊计算。3 .手工计算量大，费时费力。2005年通辽市农电系统建设营销管理信息系统为解决线损分摊提供了可能，但在建设中也发现存在如下问题。通辽市农电系统营销管理信息系统建设中将线损统计与分摊繁琐的人工计算解脱出来，纳入现代化管理的范畴在本局的营销管理信息系统建设过程中，发现存在如下问题在线损管理中因

2、为左中电网的构成现状，原营销管理信息系统的需求和模块不能解决左中局定购电量分摊到各供电营业所解决营销管理信息系统线损分摊二、现状调查左中农电局现有在电业局强购计量点共5处，其中按电压等级分又有66千伏、10千伏计量点。66千伏受电点10处，10千伏受电点一处。左中农电局各供电营业所有两所共用一条10千伏线路，有一所用一条或一条以上，也有一所用两条（或以上）10千伏线路的上端，其他供电营业所用该10千伏线路的下端。在共用10千伏线路中，左中局目前在10千伏分界处都装配了10千伏计量分段表。66千伏线路、10千伏共用部分的线损没有根据实际的理论计算结果和负荷运行的有关参数进行合理对各个受电点进行分

3、摊。三、原因分析确定要因线损分摊不准确的原因主要有：1、没有考虑电网结构和线路、设备以及运行参数；2、不能取得在线的电流、电压的运行参数；3、线损分摊缺少经验公式；4、人工计算工作量较大，不准确；确定要因造成线损分摊不准确的要因主要是没有考虑电网结构和四、设定目标因为目前左中局66千伏线路的特殊性，基本可以划分三条。即66千伏保宝线、66千伏林巴线、66千伏双舍线。其中：66千伏保宝线既有66千伏计量又有10千伏计量，66千伏林巴线在10千伏计量，为体现线损分摊的合理性，将66千伏、10千伏线损具体分摊到供电营业所，统计营业所的购电量，为下一步农电企业进行购入单价、购售分析、考核、成本决策提供

4、统计报表以及决策的技术支持。为解决10千伏线路共用部分的线损计算的问题，建立数学模型来进行分析，简化计算共用线路的损耗计算问题五、制定对策小组全体人员多次召开会议，大家集思广益分析我局的电网现状，并充分考虑我局的特殊性与全局的普遍性相结合，制定能够全市适用的线损分摊的解决方案，同时由于配电网接线的复杂性，潮流分布的电流值不宜采集，需要设定一个数学模型来解决10千伏共用部分的损耗计算对策措施目标线损分摊不准确考虑电网结构与运行参数分析电网的结构和实际能够得到的运行参数，制定合理的计算方法并建立数学模型解决线损分摊不合理的问题，实现营销管理信息系统中对线损的分摊与统计六、解决问题的方式根据PDCA

5、f环的管理工具的处理问题的方法，按照计划、执行、处理、检查的程序QC小组以解决线损分摊不准确为由发点，将算法转化计算机语言为目标，与软件开发公司密切合作，积极开展工作。七、根据计划设定的目标制定解决问题的办法(一)66千伏线损的分摊如图1所示，计算各所主变的有功变损、和所属66千伏T接线路的线损，分摊共用线路的线损。1、66千伏线损计算如下：2八22-4段线损损耗功率&P2n=K2*222*L2*r0110T(KW)ue损耗电量(有功)，A2T”T运行时间(KWh)2-3段线损损耗功率P2=K2j¥2Qk*L2*r0*10(KW)ue损耗电量（有功）AA2/=”2/T运行时间

6、（KWh）2、AB变电所主变的变损计算（根据每月投运主变的台数，系统能够进行计算）:ATa-已变的空载损耗T运行时间Pi2Q12S2i）PE变的短路损耗T运行时间（此处21 / 26应根据主变投运台数分别计算）（KWh）-Ab=PW变的空载损耗T运行时间K2(P2Q22S：2）"已变的短路损耗T运行时间（此处应根据主变投运台数分别计算）（KWh）3、视在功率的计算根据每月的有功、无功表的电量比上月运行时间求得。4、T点的有功功率就等于2-3、2-4段的线路有功损耗功率，A、B所的主变有功损耗功率，和实际负荷功率之和。即有功电量就是：A2-AaAb-A241-A23'1'

7、;-ATa-ATb（KVh）5、1-2间的线损即Ai-A2,分摊的方法就按需求中的比例分摊的计算方法确定各所的线损实际分摊的值。（二）10千伏线损的分摊，如图21、为了将66千伏存在的线变损分摊到各供电营业所，为简化计算10千伏共用部分的部分线损可不摊，直接按比例分担即可。2、如果需要分摊10千伏共用部分，则需要计算B供电营业所的负荷电流，即:P22q23Ue2(A)A所的负荷提取所有10千伏变台的计费电量(低压侧计量应加变损)，功率因数取该变电所由口功率因数，求生负荷功率，考虑线形负荷，计算时取负荷电流的0.577倍(假定线性负荷，建立数学模型进行推导，在后面篇幅进行推导),Pi2Q223U

8、ei工.Pi一,二P低压侧计量配变的变损.3UelCOS(A)10千伏共用线路的线损为lA10千伏共用线损232=3*K*(Ib+Ia)*Li_2*ro*T运行时间(KWh)3以上如果A所提取负荷过于繁琐，也可用10千伏由口表的视在功率减去10千伏分段表的视在功率。即：PijQ1=(P。jQo)-(P2jQ2)则A、B所分摊10千伏线损按供电比例分摊，即:A淅分摊io千伏损失_A变电所io千伏出口供电量A分段表供电量A变电所io千伏出口供电量A1肝伏共用线损(KWh)AB所分摊10千伏损失_A分段表供电量A变电所1肝伏出口供电量A1肝伏共用线损(KWh)分摊后的A所供电量为:A分摊线损后的A所

9、供电量=A变电所10千伏出口供电量一A分段表供电量一&AB所分摊10千伏损失(KWh)A'摊线损后的B所供电量=A分段表供电量*&AB所分摊10千伏才员失(KWh)3、视在功率的计算根据每月的有功、无功表的电量比上月运行时间求得。（三）最后将66千伏的线损按现10千伏线损分摊后的供电量比例分摊到具体的供电营业所四、公式符号说明A电量（全部指有功电量）（KWh瓦时）P平均有功功率（KW千瓦）Q平均无功功率（Kvar千乏）ue所属电压等级的额定电压（kv千伏）L线路线路的长度（Km千米）0单位长度的线损率（Q/Km欧姆/千米）T月运行时间（h小时）指损失的符号Cos巾功率因

10、数Se主变容量K负荷形状系数图一图二八、与软件开发公司共同建设营销管理信息系统，并处理线损分摊模块在实施过程中由现的问题1、在66千伏、10千伏线损分摊的原则及计算方法中，计算公式多次用到P平均有功功率（K师瓦）Q平均无功功率（Kvar千乏）这两个参数，营销系统无法得到。你能不能把公式换一种方式，即：公式中用到的参数都是营销系统里确切的量（比如月用电量、运行天数等）或经过简单计算可以得由的（如功率因数）。以免因为对公式和计算的理解不一致，造成计算错误。2、如果用平均有功功率计算，是不是考虑负荷曲线调整系数？3、根据主变投运台数分别计算的，是不是每台变压器都有对应电量？如果没有，分别计算的方法是

11、什么？4、计算线路共用部分损耗时，电流=Ib+2Ia,系数«33是怎么得生的，是考虑距离因素吗？5、如果A所提取负荷过于繁琐，也可用10千伏由口表的视在功率减去10千伏分段表的视在功率提取负荷过于繁琐是指的什么？如何提取负荷？九、对于软件开发公司提由问题的处理（解答按提问问题的先后顺序）1、解答：当然可以，平均有功、无功功率就是线路结apT点或变电所由口电源点的有功、无功电量比月运行时间。即:A指某结点的有功电量;A指某结点的无功电量;月运行时间可以提取每月的实际时间，也可取定值720小时2、解答：你的观点我非常赞同，其实在上一次会议上我也提到。在正常情况下用平均电量或平均功率计算线

12、变损时，应根据所在网络的负荷曲线图求曲波形形状系数K»行修正。公式如下：K形状系数查阅有关资料其经验公式为:K形状系数11=3（：IpmaxIf变电所由口典型日24小时方均根电流值；Ip变电所由口典型日24小时平均电流值；Imax变电所由口典型日24小时最大电流；应为K值和电网结构，负荷性质密切相关，所以经验公式不能代表旗县农电企业电网的现状，在营销mis系统是不能应用的。实际在配电线路的每个结点的K值都是不同的，但计算或统计（没有表计）都有难度，这里应取变电所各10千伏由口的K值。如果营销MIS系统和变电所10千伏各由口的计量表计有接口并能提取数据，每月可设定一个典型记录日，提取一

13、天24小时的电流值（Ii、I2、.I24）。来计算方均根电流及平均电流值,即：24“IiI=1p24在原文档中我未用K值进行修正，主要考虑有，系统能否自动提取数据并自动计算，如果需要人工计算并人工输入主要存在的问题是各供电营业所人员素质较低，困难较大。现根据你的建议对原文档的各计算公式进行修改（见原文）。3、解答：每台主变主二次都有计量表计和对应的电量。4、解答：g其实不能称为系数，只是一个具体的定值，3为了简化第五个问题的计算繁琐性，我将共用线路即A所的负荷理想化为线形负荷，假定没有B所的情况，构建了一个A所在共用线路各结点的负荷电流的数学模型，设关口电流为I。，则各结点的数学模型如下：Lx

14、Ix=Io(1-)LA所得线路损耗为2lLx2A=3MTxr0xK父，10(1；)dLx2：32=3Tr0K2L(Io)23所以应取A所实际负荷电流的0.577倍加B所的负荷电流来计算共用线路的损失，此数值最好在系统算法中设定好，如果每月用手工输入易发生错误。5、解答：A所提取负荷过于繁琐是指按常规计算方法计算，应具备的数据是共用线路每个结点的电量或平均功率，和每个结点之间的导线长度，然后分段计算线路损失。如图并举例计算如下：-4a=3K2I32L3工ro10'(KWh)223A2J3=3K(12T3)L2J3r010(KWh)An=3K2(11T2I3)2Lur010，(KWh)最后

15、计算各结点之间线损之和。显然这种算法对于你们编程和我们以后进行维护都比较繁琐，先提条件系统需要有个配电线路网络图的支持。所以在原文中我列举的第一个公式就是提取A所所有负荷的有功电量或有功功率之和，但对于高供低计的还应提取变损，系统如果能够满足要求也可以。功率因数的计算公式既是：该线路变电所关口表的加权功率因数。cos中=Ap,.ApA2十、线损分摊模块的功能检查，给软件开发公司提供在营销管理信系统程序编制中提供的分摊实例计算。如下：I.66千伏线损分摊实例计算架玛吐变电所4弋力吉变电所保康城西变电所宝龙山66千伏定购点保熊城南变电所变电参数如下:所名主变型号容量(KVA)有功电量(KWI)无功

16、电里(kvarh)负荷形状系数空载电流阻抗电压%空载损耗KW短路损耗KW功率因数保康变电所1#S763002781601.10.379.098.5439.340.992#SJ163001.10.988.3711.5057.701.001#SZ9100004711201.10.318.8810.6046.700.92怵他又电/yr2#1.00代力吉变电所1#S920000.478.273.5714.431.002#S92000439940167201.10.387.863.4414.151.00架玛吐变电所1#S92000610284510001.10.48.33.4614.431.002#S9

17、20001.10.3688.3423.2714.201.00线路参数如下:线路名称导线型号LGJ-导线电阻率(Q/km)长度M电阻RQ宝保线保南线1200.273.921.06架保线700.4625.4311.70保架线700.4621.079.69计算如下:(一)保代线、城南线线损代力吉变电所变、线损耗1、有功损耗LAlapP主变的空载损耗T运行时间Pi2Qi2SiP主变的短路损耗2=3.447201.12243994016720、广;)14.1572020002二3629.09(KWh)2、无功损耗_2_2I0%2Pl2,Q12Ud%.Aq=-0SeTK(1)SeT100Se11002_2

18、0.382,4399402167202、7.8620007201.1()1007202000100=18273.45(KVarh)代力吉所一次功率为S=RjQ1=616.07j48.603、线损为_2-22P1Q1J3P=K2-2-24r0T*10(KWh)U2一2=1.1616.07248.6063-897.32(KWh)2一一一一一一一3-0.4623.2772010保康西变电所变、线损1、有功损耗2尸12Q；、ATa=P主变的空载损耗*T运行时间*K*(-2)*P主变的短路损耗*丁运行时间Se1=8.547201.12(16908002278160720630022-)39.34二110

19、39.70(KWh)2、无功损耗_2-210%2P12,Q12Aq=SeTK(2-)100Se1Ud%dSeT10003720-3-63007201.1(1002_2一一1690800278160、9.09)7206300100=88438.28(KVarh)保康城南所变线、损1、有功损耗222PP1'Q1、.Aa二P主变的空载损耗一T运行时间，K'（T2）"P主变的短路损耗一T运行时间Se1一一2=10.607201.1(2_112284047112027201000022-)46.70=8795.41(KWh)2、无功损耗“翳SeTK2_2_2/RQ1、(q2)S

20、e1Ud%oSeT100一2_20.312J122840471120、8.88100007201.1()10072010000100=44447.18(KVarh)保康城南变电所一次功率为SjQi=1571.72j716.073、线损为_2_22P1Q_3P=KL2/r0T*10(KWh)Ue=1.12_2_1571.72716.07M63=693.02(KWh)2_3一0.273.9272010（二）架保线线损保康西变电所一次功率为（代力吉、城南所合计）S二1”八Q1=4553.66j1273.8366千伏架保线损失P2-Q2P二K2-2T124r0T*10丸KWh)Ue2=1.124553

21、.6621273.83263=57409.38(KWh)0.4625.4372010”架玛吐所变、线损1、有功损耗222PP1'Q1、.Aa二P主变的空载损耗一丁运行时间,K"(-2)"P主变的短路损耗一丁运行时间Se1_22261028451000=3.467201.1(2)14.4372020002=4764.97(KWh)2、无功损耗._2_2.AqI0%2,RQ1Ud%cFSeTK(SeT100eS：100e-22-0.4261028451000、8.320007201.1()1007202000100=31916.96(KVarh)（三）架玛吐变电所T节点

22、的视在功率S=""八Q1=5487.63j1388.99宝架线线损_2_22PiQi_3P=KL24r0T*10(KWh)Ue=1.12_25487.631388.99M63=68170.65(KWh)2-0.4621.0772010，（四）线损分摊1、宝龙山变电所建购有功电量为4134240千瓦时，理论计算折算强购电量为4019264千瓦时，统计线损为114976千瓦时，此线损根据各66千伏线损进行修正如下:66千伏保代线的实际线损为=897.32897.32114976127170.37=1708.60(KWh)66千伏城南变线损为693.02=693.02114976

23、127170.37=1319.59(KWh)66千伏架保线线损为57409.38二57409.38-114976127170.37109313.8(KWh)66千伏宝架线线损68170.65=68170.65114976127170.37=129804.4(KWh)2、线损分摊，架保线线损分摊，按照主二次供电量分代力吉变电所应分摊439940=109313.8-3253580=14781.11保康西变电所应分摊1690800=109313.8-3253580=56807.51城南变电所应分摊=109313.8-14781.11-56807.51=37725.183、线损分摊，宝架线线损分摊，按

24、照主二次供电量分代力吉变电所应分摊=129804.44399403863864=14779.54保康西变电所应分摊=129804.416908003863864=56801.50城南变电所应分摊=129804.411228403863864=37721.20架玛吐变电所分摊=129804.4-14779.54-56801.5-37721.2=20502.16（五）各所实际购电量=变电所主二次供电量+变压器有功损耗+变电所送电线路有功损失+66千伏共用部分分摊线损1、代力吉变电所=439940+3629+14781+14780+1709=474839（千瓦时）2、保康城南变电所=1122840+

25、8795+37725+37721+1320=1208401（千瓦时）3、保康西变电所=+11040+56808+56802=1815450（千瓦时）4、架玛吐变电所=4134240-47-1815450=635550（千瓦时）汇总如下变电所购电量主二次供电量66千伏损失损失率（%）代力吉474839439940348997.35保康城南855617.08保康西1246506.87架玛吐635550610284252663.98保宝线合计2703766.54购电量分摊到变电所之后，根据需求的计算步骤在分摊到各个供电营业所，进一步计算综合损失，即购售损失。（六）66千伏理论线损值1、代力吉变电所理

26、论购电量=变电所主二次供电量+理论变损+理论线损=439940+3629+897+7763+7762=459992（千瓦时）2、保康西变电所理论购电量=1690800+11040+29834+29831=1761505（千瓦时）3、保康城南变电所理论购电量=1122840+8795+693+19812+19811=1171951（千瓦时）4、架玛吐变电所理论购电量=610284+4765+10767=625816（千瓦时）66千伏理论线损和统计线损每月或按指定日期进行对比变电所统计损失率(%)理论损失率(%)差值(沟代力吉7.354.362.99保康城南7.084.192.89保康西6.874

27、.012.86架玛吐3.982.481.5保宝线合计6.543.872.6710千伏线损分摊的实例计算II、农电局变电B所分段表视在功率P2+jQA所负荷视在功率Pi+jQ所区P0+jQ0con10千伏出口表1A所营业10千伏分段表2B所营业1、线路参数(假设)如下：由口到分段表线路长度10千米，导线型号LGJ-35,出口表月有功电量300000千瓦时，无功电量140000千乏时，功率因数0.9。10千伏分段表月有功电量130000千瓦时，无功电量60000千乏时。2、为简化计算取以上如果A所提取负荷过于繁琐，也可用10千伏由口表的视在功率减去10千伏分段表的视在功率。即：P1jQ1=(P。j

28、Q°)-(P2jQ2)A所的供电量有功为170000千瓦时，无功为80000千乏时Pi2q2Ia=(A)3Ue1,170000、2,80000、2720)(720)310=15.07(A)P22Q23Ue2(A)(130000)2(60000)2二，720)(720),310=11.48(A)3、10千伏共用线路的线损为232工A。千伏共用线损=3K*(Ib+、Ia)*Le*r0*T运行时间*10(KWh)3_2_3_2_一二=31.12(11.4815.07)2100.8572010=9047.28(KWh)4、则A、B所分摊10千伏线损按供电比例分摊，即:Aa所分摊10千伏损失_

29、A变电所10千伏出口供电量-A分段表供电量A变电所10千伏出口供电量&A10千伏共用线损(KWh)AAB所分摊10千伏损失A分段表供电量&八"二A10千伏共用线损A变电所10千伏出口供电量(KWh)AA所分摊10千伏损失1700009047.28300000二5126.79(KWh)AAb所分摊10千伏损失1300003000009047.28=3920.49(KWh)5、具体根据66千伏损失分摊的原则，将分摊到主二次的购电量在根据供电量比例进行分摊到由口o即：A所购电量为=由口供电量+66千伏线变损A所分摊部分-B所供电量-AB所分摊10千伏损失B所购电量为=8所供

30、电量+66千伏线变损B所分摊部分+Mb所分lo千伏损失假设主二次供电量为301000千瓦时，分摊下来的购电量为308000千瓦时，则66千伏和母线损失为308000-300000=8000千瓦时。.八170000,AAM分摊66千伏损失=父8000300000具体分摊为=4533.33(KWh)八130000«AB所分摊10千伏损失=ccccccX8000300000=3466.67(KWh)A所的购电量=300000+4533.33-130000-3920.49=170612.84(KWhB所的购电量=130000+3466.67+3920.49=137387.16(KWh十一、线

31、损分摊在营销管理信息系统中的应用以及对一些遗留问题的处置根据我局编制的需求方案，在营销管理信息系统中增加了线损分摊的功能，可以自动生成报表，为线损的分析、指标的考核以及营销管理的精细化提供了一个平台。21/261、66千伏购电点、66千伏线路、受电主变压器等运行参数的维护(1)强购点变电站、66千伏变电站的维护(2)线路参数的维护27 / 262、线损分摊在系统中的实现过程点击线损分摊，系统自动完成将线损分摊到变电所、供电所，并可以查看分摊记录，如下:分摊记录查询分雕年月：|2007040000020961021购电电量无000002096203购电电量无000002096304曲电电量无00

32、0002096405购电电量无000002096506购电电量无000002096607购电电量无000002096708购电电量无00000209BS02分摊电量变电站000002096903受.羯损籍电量000002097003分障电量变电站000002097103变、线损耗有功损耗000002W203分Pt电量变电站000002097303变、蛾损耗无功损耗000002097403变.蛾损耗杳功功率000002097503变、弱损耗无功功率000002097603变、蛇损耗电量000002097703分彼电量变电站070107010702070£oO57TooOooO777oo

33、O17T&070无无无3103600S29I7040L&40252T66C411TL萼_270&«17760710结果M0002M7803受、蛾报磋有功报就070200000209T903分梯电量变电站0702000002090003买践损耗无助损耗0702167130B662S1夏林毛都娈电所主要口J电量"OF167130暧林毛都变电所主变01变电站举2065,290腰林毛都变电所主变口1有功损黯08日5.29樱林毛都变电所主变口1芟电站W6606.5130腰林毛都变电所主变口1无功损衰227.。腰林毛都变电所主变口1有功功百W1,US二®

34、;膻林毛都娈电所主变口1无功功号16743068430腰林毛都变电所主变支电量016T13C腰林毛都变电所主要02变电站单2036.5030胰林毛都变电所主变犯有功损重0如至一503腰林毛都变电所主变口？变电站36616.0460腰林毛都变电所主要求无功损第返回国3、系统自动生成分摊后的66千伏线损统计报表”的阪¥珠报统计区1单位：左中农电公司行变电站线路起蛤年月：如口牵4月截至年月：3口叶年口5月,位名标变电站名痂享购电量主二次电量畿推率（%）架玛吐供电所|架玛吐变电所1264471£12364402221保康供电所保康变电所66548246334320482保.康供电所保膜霭面要电所4901750433B640303花吐古拉供电所花吐古拉变电所250342A2359520611舍伯吐供电所珠日河变电所433774384Tos1131鲁伯吐供电所誉伯吐麦电所41956333831260669腰林毛郡供电所腰林毛都变电所1LI1407390808510.45代力吉供电所代力吉变电所1507221422420578努日本供电所努日本变电所819M