[发明专利]一种新型功率实时运算的智能电量平衡方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及新型功率实时运算的智能电量平衡方法，适用于各火电厂、水电站、原子能电站和配电系统的不同电压等级用电系统，可以对不同母线、不同用电设备和系统，基于新型功率实时运算方法，进行实时、在线、动态的电量平衡功能，适用于在线、远传、智能化的电能效管理系统，对用电设备进行精细化管理和电能量的在线实时平衡功能。

背景技术

电能平衡是研究与分析一定数量的电能进入用电体系后的分布与利用情况，即用电体系的各个环节有效利用了多少电能，损失了多少电能，目的是通过普查、统计、测试、计算等手段，揭示企业在整个生产过程中各个用电环节的电能使用情况，研究分析哪些是合理使用，哪些是不合理使用，哪些损失是必要的，哪些损失是不必要的；找出企业设备和管理中的薄弱环节，发现用电过程中存在的问题，分析不平衡电量产生的原因，制定行之有效的节电措施和整改规划；通过改造旧设备，加强科学管理，采用新产品、新工艺、新技术、新材料等手段降低产品用电单耗，使企业电能利用率提高到一个新的水平。

大型火力发电厂、水电站和原子能发电站的厂用电系统通常由多个电压等级的厂用母线、不同的厂用负荷和下挂辅助用电设备组成，对厂用电系统及其分支系统进行电量平衡是实现电厂（电站）厂用电的精细化管理和电能效分析的重要功能之一，搞好这些系统和辅助设备的电量平衡，有助于实时动态计算用电系统的输入电量、输出电量和不平衡电量，有助于计算电量不平衡电率的大小、分析电量不平衡电率产生的原因和应对措施。

以往的传统电量平衡方法是采集一段时间内进入用电系统的总电量和下挂用电辅助设备的用电量，考虑线路损耗后计算出这段时间内的电量不平衡率大小。如图1所示，假设一段时间内用电系统的输入电量为W1、用电系统流出的电量为W2、用电系统中下挂设备的用电量为(Wn1、Wn2、Wn3、…Wnn)、线路损耗为Wal,则电量平衡公式如下：

W1-W2=（Wn1+Wn2+Wn3+…Wnn）+Wal                     （1）

不平衡电量按下式计算：

ΔW=（W1-W2)-((Wn1+Wn2+Wn3+...+Wnn)+Wal)）          （2）

电量不平衡率计算

βw=ΔW(W1-W2)×100%---(3)]]>

以发电厂中发变组的电量平衡为例，其数学模型如下：

1）用电设备的期间有功电量，采用电能表的电量止码和起码按下式计算：

期间有功电量=k×PT×CT×(止码-起码)

式中：k——电能表常数；PT——电压互感器（PT）的变比；CT——电流互感器（CT）的变比。

2）对于存在电量双向流动的用电设备，其期间有功电量均可按下式计算：

期间有功电量=（正向有功电量2—反向有功电量2）-（正向有功电量1—反向有功电量1）

3）发变组电量平衡计算

（Wg-Wn)=(W₁+W₂+W_tl+ΔWt+W₃)+ΔWl1     kW.h

4）发变组不平衡电量计算

ΔWf=（Wg-Wn)-((W₁+W₂+W_tl+ΔWt+W₃)+ΔWl1)     kW.h

其中：

ΔWf——不平衡电量，kW.h；

Wg——发电机有功电量，等于正向有功电量减去反向有功电量的差值，kW.h；

Wn——主变的出口（上网）有功电量，kW.h；

W₁——机组厂高变A有功电量，kW.h；

W₂——机组厂高变B有功电量，kW.h；