[發明專利]一種電網節能水平的判定方法

有效

• 申請號: 201210553886.3
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103034961A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 康重慶;張曦;夏清
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種電網節能水平判定方法，其特征在于，包括兩部分：?

第一部分：建立“節能型電網”的判定指標集：分別從輸配電環節解析出電網運行過程中各環節的各類能耗，根據不同能耗的性質歸為四類，分別是電網結構能耗、電網運行能耗、電網設備能耗和電網管理能耗；對于每一類能耗，分別給出相應的指標及各指標的計算公式；以此為基礎形成評價電網節能特征的能耗指標體系；?

第二部分：利用第一部分中給出的各個指標的計算公式對電網的節能水平進行判定，得出各環節的各類能耗水平，以此得出電網的節能水平。?

2.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述第一部分建立“節能型電網”的判定指標集，具體包括以下步驟：?

1-1）基于電網結構的指標集：?

該電網結構的指標集，包括輸電網電壓等級構成指數、電網配置容載比、配電網網絡結構優化率、儲能技術指標和電力系統中主要節能技術的滲透率五個指標；其中，電網的負荷功率與容量的比值由典型日容載比和最高負荷容載比2個子指標組成；儲能技術的節能效果由系統儲能技術容量比和儲能技術的儲能效率2個子指標組成；電力系統中主要節能技術的應用程度即節能潛力由動態增容技術滲透率、節能變壓器技術滲透率和節能金具技術滲透率3個子指標組成；?

基于電網結構指標集中的各指標具體表達式如下：?

1-1-1）輸電網電壓等級構成指數，如式（1）?

其中：V_trans-i代表輸電網電壓等級；L_trans-i表示該電壓等級的線路長度；L表示目標線路總長度；?

1-1-2）電網配置容載比，如式（2）?

其中Q_C是電網變壓器總容量，Q_L是變壓器的負荷；?

1-1-3）配電網網絡結構優化率，如式（3）?

其中，r_re為實際供電半徑，r_ideal為理想供電半徑；?

1-1-4）儲能技術指標，分為下面兩個子指標表示：?

系統儲能技術容量比，如式（4）?

其中：Q_st代表系統儲能總容量；Q_load-max代表系統最大負荷；?

儲能技術的儲能效率，如式（5）?

其中：Q_s表示儲能技術的儲存能量；Q_c表示應用儲能技術消耗的能量；?

1-1-5）電力系統中主要節能技術的滲透率，具體分為三個子指標表示：?

動態增容技術的滲透率，如式（6）?

其中：Q_a表示現有動態增容技術增加的輸電容量；Q_line表示不用動態增容技術時線路的輸送功率；?

節能變壓器的技術滲透率，如式（7）?

其中：Q_s表示節能變壓器的總容量，Q_t表示總的變電容量；?

節能金具滲透率，如式（8）?

其中n_fit表示使用節能金具的桿塔數量，n_t表示桿塔總數量；?

1-2）基于電網運行的指標集：?

電網運行的指標集包括電網單位能耗供電率、輸電網綜合網損率、配電網綜合網損率、全網功率因數、低壓配網相間不平衡度和無功補償技術的應用效果六個指標；其中，輸電網損耗電量站上網電量的比重由500KV及以上電網綜合網損率、220KV電網綜合網損率和110KV電網綜合網損率3個子指標組成；?

基于電網運行指標集中的各指標具體表達式如下：?

1-2-1）電網單位能耗供電率，如式（9）和式（10）?

其中：Q_pro表示系統供電量；Q_tol表示系統上網電量；κ表示系統能耗率；?

1-2-2）電網綜合能耗率，如式（11）?

其中：Q_loss表示電網的總損耗，Q_total表示總的上網電量；?

1-2-3)全網功率因數，如式（12）?

1-2-4）低壓配網相間不平衡度，如式（13）?

其中：I_n表示輸電線路電流負序分量，I_p表示輸電線路電流正序分量；?

1-2-5）無功補償技術的應用效果，如式（14）：?

μ＝sinθ₂-sinθ₁??????（14）?

其中：sinθ₂為無功補償后的功率因數，sinθ₁為無功補償前的功率因數；?

1-3）基于電網設備的指標集：?

電網設備的指標集包括輸電線路綜合損耗率、變壓器綜合損耗率、電容電抗元件綜合損耗率、互感器綜合損耗率四個指標；其中，輸電線路綜合損耗率由輸電網線路損耗率和配電網線路損耗率2個子指標組成；變壓器綜合損耗率由變壓器運行損耗率、變壓器平均負載率、變壓器的冷卻負載率和節能變壓器的節能率4個子指標組成；電容電抗元件綜合損耗率由限流電抗器的運行損耗率、并聯電抗器的運行損耗率和電容器綜合損耗率3個子指標組成；?

基于電網設備指標集中的各指標具體表達式如下：?

1-3-1）輸電線路綜合損耗率，如式（15）?

其中：Q_{line_loss}表示輸電導線上的損耗，Q_total表示輸電容量；?

1-3-2）變壓器綜合損耗，該指標分為以下幾個子指標：?

變壓器運行損耗率，如式（16）?

其中：Q_{trans_loss}表示變壓器運行時其自身的總損耗，Q_trans-total表示總的變電容量；?

變壓器平均負載率，如式（17）?

其中，Q_{trans_load}表示變壓器的負載，Q_trans-total表示變壓器的額定容量；?

變壓器冷卻負載損耗率，如式（18）?

其中，Q_{trans_co}表示變壓器的冷卻設備所造成的損耗，Q_trans-total表示變壓器的額定容量；?

節能變壓器的節能率，如式（19）?

其中，Q_sav-trans表示與同容量的普通變壓器相比，節能變壓器降低的損耗，Q_com-trans表示普通變壓器損耗；?

1-3-3）電容電抗元件的綜合損耗，如式（20）?

其中：Q_L-loss表示限流電抗器和并聯電抗器的運行損耗，Q_C-loss表示并聯電容器的運行損耗，Q_trans-total表示總的變電容量；?

1-3-4）互感器運行損耗率，如式（21）?

其中：Q_tr-loss表示互感器的運行損耗，Q_trans-total代表總的變電容量；?

1-4）基于電網管理的指標集：?

電網管理的指標集包括電網節能發電調度節電率、上大壓小政策的實施力度、供電可靠性的節能代價指數三個指標；其中，供電可靠性的節能代價指數由電壓合格率節能代價、故障平均時間節能代價、用戶平均停電時間節能代價和負荷電量損失率節能代價4個子指標組成；?

基于電網管理指標集中的各指標具體表達式如下：?

1-4-1）網節能發電調度節電率，如式（22）?

其中：Q_sav表示通過節能發電調度所減少的煤電容量，Q_tro表示傳統發電調度煤電容量；?

1-4-2）上大壓小政策的實施效果，如式（23）?

其中：Q_quit表示關閉的接網小機組容量，Q_total表示上網總容量；?

1-4-3）節能代價指標，該指標分為以下幾個子指標：?

電壓合格率節能代價，如式（24）?

故障平均時間節能代價，如式（25）?

用戶平均停電時間節能代價：如式（26）?

負荷電量損失率節能代價：如式（27）?

其中：Δγ表示電壓合格率下降值；ΔT_B表示平均故障增加時間；ΔT_S表示平均停電時間增加量；ΔQ_L-LOSS表示負荷電量損失增加量；ΔQ表示系統節能量。