传统的配电网理论线损计算方法,主要分为两类,一类是依据网络主要损耗元件的物理特征建立的各种等值模型算法;一类是根据馈线数据建立的各种统计模型。传统等值模型计算方法中按计算精度又分为两类,一类是计算精度较低的简化近似法;一类是计算精度高的精确计算方法。10kV配电网等值模型计算方法如均方根电流法、平均电流法(形状系数法)、最大电流法(损耗因数法)、最大负荷损耗小时法、等值电阻法等,
低压配电网等值模型计算方法如等值电阻法、电压损失法、台区损失率法等,这类方法是典型的传统等值模型计算方法中比较粗略的简化近似法,计算精度不高,不便于降损分析,但由于需要的数据资料少,计算方法简单,便于计算机编程,计算精度能够满足工程要求,所以在实际工程中广泛应用;潮流法是典型的传统等值模型计算方法中计算精度高的精确计算方法,计算精度高,能够精确计算配电网理论线损,但由于配电网结果复杂,表计不全,运行参数无法全部收集,或者网络的元件和节点数太多,运行数据和结构参数的收集、整理很困难等因素,无法采用潮流方法,所以在实际工程中很少应用。概率统计模型是一种统计模型,分为配电线路概率统计模型和配电变压器概率统计模型,是一种简化计算模型,需要的数据资料少,在计算配电线路和配电变压器等值电阻方面,只需要配电变压器容量、数量等较少参数就可以计算,这种计算方法是基于概率统计的基础上,因此计算精度低,很少在实际工程中应用。
潮流改进算法 对配电网理论线损计算,在对精度要求较高的场合下,多彩用潮流计算的方法,提高计算精度。传统的潮流计算方法有牛顿法、PQ分解法、等效节点功率法、损耗累加法等,由于配电网网络结构复杂、负荷节点数量多、运行数据收集不全、数据整理困难等因素,传统的潮流法很难采用。
基于这种情况,部分学者对潮流算法中的部分算法进行了深入研究并加以改进,形成新的算法,主要有改进迭代法、前推回推区间迭代法、匹配潮流法等。
迭代法是一种非线性方程组求解方法,将其应用于潮流法,求解潮流方程,在求解过程中,在初始条件参数基础上,经过多次迭代,达到收敛条件,停止迭代。改进迭代法和前推回推区间迭代法是对常规迭代法进行改进。
改进迭代法根据配电网得实际情况和网络特点,充分利用现有运行参数,将数据结构中的链表技术和“前推回代”潮流算法结合起来,运用于配电网理论线损计算。这种算法重要特征是引入链表技术-“节点双亲孩子兄弟链表”,是根据网络中节点与支路得关联关系,由动态指针将网络中得各节点链接起来而形成链表。以此链表为基础,由“前推回代”潮流算法求得配电网潮流分布,进而求得线损及其分布。此算法在处理负荷时依然使用《电力网电能损耗计算导则》中的简化方法处理,影响计算精度。
前推回推区间迭代法是建立在数据区间概念基础之上。数据区间是属于数学范畴,用来求解问题的未知解所在的范围或求取区间解。在实际工程中,当一个问题的原始数据不能精确地被知道,而只知其包含在给定的界限范围内,或者原始数据本身就是一个区间而非某个点值时,就可以用这一方法求解。传统的迭代法属于点迭代法,如牛顿法,负荷和其它参数是用一个数值,而不是用一个数值的范围即区间来表示,求解都是系统的瞬时状态,不符合实际。前推回推区间迭代法正是使用负荷和参数变化区间来表示,不但可以处理具有不确定性的点信息,而且可以方便地求解给定时间段上系统状态量的变化范围,从而能更全面真实地反映系统的状态。但这种计算方法在负荷处理上,采用区间方法定量描述缺乏量测的负荷变化,只利用变压器容量信息,并没有考虑实际配电网中的少数自动化量测信息及典型用户的变化规律,使得计算的理论线损结果的有效性和合理性不够充分。
匹配潮流法是以潮流法为基础,以配电网自动化系统采集数据为前提进行理论线损计算的。匹配潮流法主要是如何确定配电网各节点负荷功率。在获取节点负荷功率后,在求解潮流时,用线路量测冗余信息来修正配电网节点负荷,从而使潮流解更趋于合理,收敛性好,数值稳定性好,计算效率高(陈得治等,2005)。匹配潮流法将配电网理论线损计算范围扩展到支路损耗,而不向其他计算方法是将整体馈线作为计算对象,有利于帮助运行人员考察配电网局部理论线损值及变化情况,制定降损措施。该方法很好地考虑了配电网的实际情况,有普遍性,适合城市配电网结构,但在配电网节点负荷功率获取方面,一是依赖配电网自动化系统的实时量测信息,条件苛刻,二是对于没有实时量测信息的配电网节点负荷功率,则节点负荷功率的获取依然采用传统的方法,仍需要进一步研究。