[发明专利]一种基于电气支路电能损失的负荷成本分摊方法和智能电表

说明书

本发明公开一种基于电气支路电能损失的负荷成本分摊方法和智能电表，属于供电技术领域，方法如下：计算由支路受端节点不同负荷分摊的支路瞬时电流、瞬时电阻、瞬时电感等时变参数可求得对应的瞬时损耗功率和瞬时充放电功率，利用此信息可积分求得交流工频整周期下的电阻损失电能分摊结果以及充放电能量分配关系，在综合考虑支路受端节点不同负荷分摊的电阻损失电能、电感充放电能量、穿越电能等信息，绘制出完整的能量分配关系总图，利用能量分配关系总图和送受端节点电价、支路输电价格等信息，可核算不同负荷分摊的输电成本以及购、输、售全过程的经济流。本发明能真实地反映电气支路使用情况的物理实际，降低网损和提高输电效率。

技术领域

本发明属于供电技术领域，具体涉及一种基于电气支路电能损失的负荷成本分摊方法和智能电表。

背景技术

各类电气支路在电力网络中具有承担传输电能的重要功能，故常在其送端或受端安装不同形式的关口表，以服务于不同需求的计量与控制任务。目前，在此类关口实际安装的各类电表(包括电流表、功率表、电度表)，无一例外，均只能测量支路上的总电气量，尚无法直接测量出支路送端不同电源间或受端不同负荷间发生的功率和能量交互与穿越情况，不利于成本和收益核算等有关问题的进一步厘清与公正解决。

虽然从功率表和电能表角度，尚没有可以直接测量支路送受端各种源流间进行功率和能量交互或穿越情况的硬件表计，但就基本理论和计算方法而言，已有研究探讨过这一问题的。传统的，更多的是在交流相量体系下，从电流和功率(包括有功分量和无功分量)角度出发，采用送受端节点源流的比例共享原则、电气剖分理论等对此问题展开分析，并结合支路成本核算探讨支路电阻损耗功率的分摊问题。然而，截止目前，相量体系下的多种方法，因存在有功无功非线性耦合等原因，在理论上尚未取得共识。使用工频整周期平均意义上的相量体系分析电气关系存在的有功无功量非线性耦合现象，导致无法准确认定所考察电气支路使用情况，因此无法为与此相关的各种输电责任认定、输电成本或网损费用分摊等问题提供合理的依据，进而使得所获取的成本和收益核算结果和真实的物理情况出现偏差。

发明内容

基于以上不足之处，本发明提供一种基于电气支路电能损失的负荷成本分摊方法，本方法是一种基于瞬时值分析的电气支路电能损失与和其相连的负荷的成本分摊计算方法，能真实地反映电气支路使用情况的物理实际，从而避免出现成本与收益方面核算的偏差，故利于各负荷提供其自身管理水平，降低网损和提高输电效率。

本发明所采用的技术如下：一种基于电气支路电能损失的负荷成本分摊方法，步骤如下：步骤一、建立带多个负荷支路瞬时值分析的电流等效模型

将电气支路受端带m个负荷时的电路从瞬时值电流分析的角度进行等效，其中m≥2，其等效方法为：设定所考察的负荷为支路受端所带的第k个负荷，则保留k个负荷的电流，将支路受端所带的其他负荷的电流等效为两个电流i_p(t)和i_n(t)，在规定流出支路受端节点的电流方向为正，反之为负的情况下，所等效的两个电流分别按如下方式定义：

i_p(t)定义为其它负荷中瞬时电流实际方向为正的负荷子集合的瞬时电流数值之和，不包括第k个；

i_n(t)定义为其它负荷中瞬时电流实际方向为负的负荷子集合的瞬时电流数值之和，不包括第k个；

此两个等效电流的数值按下式计算：

步骤二：确定负荷瞬时电流分配关系

针对步骤一中的等效模型，给出第k个负荷参与分配支路瞬时电流的各种可能的分配关系，其结果列于表1；其中，i_k(t)表示负荷电流，即i_k(t)中来自于支路电流i(t)的成分，i_k(t)为负荷k的瞬时电流；

表1支路瞬时电流分配给负荷k的量