一種自適應負荷型配電變壓器運行經濟性的評價方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種評價方法，具體設及一種自適應負荷型配電變壓器運行經濟性的 評價方法。
【背景技術】
[0002] 農村配電網是電網的重要組成部分，是改善民生的重要基礎設施。近年來農村配 電網發展水平不斷提升，但發展總體仍然滯后。在國家新型城鎮化建設的背景下，國家電網 公司提出建設"世界一流配電網"的目標，結合新一輪農網改造升級工程的實施，不斷改進 農村配電網裝備水平，及時解決農村生產生活用電W及供電質量等問題，滿足新農村建設 用電需求。相對城市配電網，農村負荷具有鮮明的季節性和周期性集中用電特點，但年平 均負載率偏低，部分配電臺區的配電變壓器年平均負載率甚至在10%W下，但在春節放假 農民工集中返鄉或農忙灌概期間配電變壓器又往往處于重載、滿載甚至過載運行狀態，具 有3 :1大小兩種容量運行方式的調容、調壓功能的自適應負荷型配電變壓器在農村配電網 中得到小批量應用，在一定程度上解決了農村配電變壓器的不經濟運行問題。但具有自動 (有載）調容調壓功能的自適應負荷型配電變壓器經濟運行評價一直W小容量方式下運行 時的平均負載率和大容量方式運行時的平均負載率計算分析結果為依據，在負載率分布 較為分散的狀態下，與實際運行的經濟性會存在較大差距，不利于確定自適應負荷型配電 變壓器應用的綜合技術經濟性和適用范圍。
[0003] 自適應負荷型配電變壓器技術發展大體經過了有載調容無載調壓型配電變壓 器--自動調容自動調壓型配電變壓器--有載調容有載調壓型配電變壓器幾個階段，能夠 根據實際負荷大小通過有載調容開關自動調節額定容量運行方式，降低空載損耗。但由于 自適應負荷型配電變壓器大小容量方式下的空載損耗、空載電流、負載損耗、短路阻抗等技 術性能參數不同，實際負載率與所處的容量運行方式有關，不能簡單地判定只要在小容量 方式運行就一定比大容量方式下運行時綜合損耗小，在配電變壓器選型時也缺乏對配電臺 區歷史數據分析。
【發明內容】
[0004] 為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種自適應負荷型配電變壓器運行經 濟性的評價方法，通過對配電變壓器年負載率實際分布情況的統計分析，準確評價臺區采 用自適應負荷型配電變壓器時的經濟運行情況，有利于確定其適用范圍，避免選用的盲目 性，切實發揮其功能價值，為供電企業配電變壓器選型提供科學判定依據。
[0005] 為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：
[0006] 本發明提供一種自適應負荷型配電變壓器運行經濟性的評價方法，所述方法包括 W下步驟：
[0007] 步驟1 :計算自適應負荷型配電變壓器全年綜合損耗；
[0008] 步驟2 :計算常規配電變壓器的全年綜合損耗；
[0009] 步驟3 :計算常規配電變壓器的全年綜合損耗與自適應負荷型配電變壓器全年綜 合損耗的差值；
[0010] 步驟4 :計算自適應負荷型配電變壓器采購價格與常規配電變壓器的采購價格的 投資差值；
[0011] 步驟5 :評價自適應負荷型配電變壓器的運行經濟性。
[0012] 所述步驟1包括W下步驟：
[0013] 步驟1-1 :分別計算自適應負荷型配電變壓器大、小容量方式下的經濟運行臨界 負載率；
[0014] 步驟1-2 :分別計算自適應負荷型配電變壓器大、小容量方式下的實際負載率； [001引步驟1-3 :分別計算自適應負荷型配電變壓器大、小容量方式下全年綜合損耗； [001引步驟1-4 :計算自適應負荷型配電變壓器全年綜合損耗。
[0017] 所述步驟1-1包括W下步驟：
[0018] 步驟1-1-1 :計算自適應負荷型配電變壓器大容量方式下的空載無功損耗％和負 載無功損耗成1，有：
(1) (2)
[002。 其中，Sw表示自適應負荷型配電變壓器大容量方式下的額定容量，其單位為kVA ; 1。1%和Uki%分別表示自適應負荷型配電變壓器大容量方式下的空載電流和短路阻抗； [0022] 步驟1-1-2 :計算自適應負荷型配電變壓器小容量方式下的空載無功損耗斯2和負 載無功損耗成2,有：
(3) C 4)
[002引其中，Sw2表示自適應負荷型配電變壓器小容量方式下的額定容量，其單位為kVA ; 1。2%和Uk2%分別表示自適應負荷型配電變壓器小容量方式下的空載電流和短路阻抗； [0026]步驟1-1-3 :自適應負荷型配電變壓器大容量方式下的經濟運行臨界負載率和小 容量方式下的經濟運行臨界負載率分別用P "和P表示，有：
[0029] 其中，Pei和Pki分別表示為自適應負荷型配電變壓器大容量方式下的空載有功損 耗和負載有功損耗；?。2和P K2分別表示自適應負荷型配電變壓器小容量方式下的空載有功 損耗和負載有功損耗；C表示無功經濟當量，取0. 1 ;
[0030] 結合式（1)-(6)即可得到自適應負荷型配電變壓器大容量方式下的經濟運行臨 界負載率Pu和小容量方式下的經濟運行臨界負載率0C2。
[0031] 所述步驟1-2包括W下步驟：
[0032]步驟1-2-1:自適應負荷型配電變壓器大容量方式下的實際負載率用e Ii表示， 有：
(7)
[0034] 其中，Sw表示自適應負荷型配電變壓器大容量方式下的額定容量，其單位為kVA; Ui表示自適應負荷型配電變壓器大容量方式下低壓側電壓；I 1表示自適應負荷型配電變壓 器大容量方式下低壓側=相電流平均值，有：
[0035] Ii= (I"+Ibi+U/3 做
[0036] 其中，1。1、Ibi、1。1分別表示自適應負荷型配電變壓器大容量方式下低壓側a、b、C S相電流；
[0037] 步驟1-2-2 :自適應負荷型配電變壓器小容量方式下的實際負載率用0 2,表示， 有：
(9)
[003引其中，Sw2表示自適應負荷型配電變壓器小容量方式下的額定容量，其單位為kVA;Uj表示自適應負荷型配電變壓器小容量方式下低壓側電壓；I i表示自適應負荷型配電變壓 器小容量方式下低壓側=相電流平均值，有：
[0040] 1,二Qa,+Ib,+Ic,)/3 (10)
[00川其中，I。,、IbPI。分別表示自適應負荷型配電變壓器小容量方式下低壓側a、b、CS相電流。
[0042] 所述步驟1-3包括W下步驟：
[0043] 步驟1-3-1:自適應負荷型配電變壓器大容量方式下全年綜合損耗用Pi表示，有：
(11)
[0045]其中，n表示自適應負荷型配電變壓器大容量方式下全年負載率種數，i= 1.2,……，n ;Ti表示自適應負荷型配電變壓器大容量方式下第i種負載率的累積時長，有：
(12)
[0047] 其中，曰1表示自適應負荷型配電變壓器大容量方式下第i種負載率的數據采集點 數，t表示數據采集間隔時間；
[0048] 步驟1-3-2 :自適應負荷型配電變壓器小容量方式下全年綜合損耗用Pz表示，有：
(13)
[0050]其中，m表示自適應負荷型配電變壓器小容量方式下全年負載率種數，j= 1.2,……，m ;T,表示自適應負荷型配電變壓器小容量方式下第j種負載率的累積時長，有：
(14)
[0052] 其中，b,表示自適應負荷型配電變壓器小容量方式下第j種負載率的數據采集點 數，t表示數據采集間隔時間。
[0053] 所述步驟1-4中，計算自適應負荷型配電變壓器全年綜合損耗，有：
[0054]P=P1+P2 (巧）
[00巧]其中，P表示自適應負荷型配電變壓器全年綜合損耗。
[0056] 所述步驟2中，計算與自適應負荷型配電變壓器同大容量方式下的常規配電變壓 器的全年綜合損耗，有：
(16)
[005引其中，P。和Pk分別表示常規配電變壓器的空載有功損耗和負載有功損耗；Q。和Qk分別表示常規配電變壓器的空載無功損耗和負載無功損耗；C表示無功經濟當量，取0. 1 ;1 表示常規配電變壓器全年負載率種數，且1 =m+n;Tk表示常規配電變壓器在第k中負載率 下的累計時長，且Tk=Ti+T,;eK表示常規配電變壓器的實際負載率，且0K=0。。
[0059] 所述步驟3中，計算常規配電變壓器的全年綜合損耗與自適應負荷型配電變壓器 全年綜合損耗的差值，有：
[0060] AP=P' -P (17)
[0061] 其中，AP表示常規配電變壓器的全年綜合損耗與自適應負荷型配電變壓器全年 綜合損耗的差值。
[0062] 所述步驟4中，計算自適應負荷型配電變壓器采購價格與常規配電變壓器的采購 價格的投資差值，有：
[0063]AA=A-A' (18)
[0064] 其中，A表示自適應負荷型配電變壓器采購價格，A'表示常規配電變壓器的采購 價格，AA表示自適應負荷型配電變壓器采購價格與常規配電變壓器的采購價格的投資差 值。
[0065] 所述步驟5中，評價自適應負荷型配電變壓器的運行經濟性，分為W下=種情況：
[0066] 1)如果AP> 0且AA< 0,則表明自適應負荷型配電變壓器具有運行經濟性。
[0067] 2)如AP>〇且AA> 0,則計算自適應負荷型配電變壓器的投資回收年限，有：
[0068] a= AA/(丫*AP) (19)
[0069] 其中，丫表示電價；a表示自適應負荷型配電變壓器的投資回收年限；
[0070] 如果a《5,則表明自適應負荷型配電變壓器具有運行經濟性；
[0071] 3)如