[发明专利]用于电网节能项目的节能计算与分析系统

摘要

本发明提供了一种用于电网节能项目的节能计算与分析系统，其包括：升压及线路改造模块、变压器更换模块、无功补偿模块、三相不平衡模块、谐波治理模块，这些模块均与码表与计算模块相连。该系统能为电网节能项目前期策划、后期测评以及电力需求侧管理考核等需要对电网节能项目进行节约电力电量进行测量与验证的活动提供便利。

主权项

1.用于电网节能项目的节能计算与分析系统，其特征在于包括：升压及线路改造模块(20)、变压器更换模块(30)、无功补偿模块(40)、三相不平衡模块(50)、谐波治理模块(60)，这些模块均与码表与计算模块(80)相连；升压及线路改造模块(20)，针对电网升压或者线路改造项目进行节约电力电量计算及案例管理；变压器更换模块(30)，针对电网变压器更换项目进行节约电力电量计算及案例管理；无功补偿模块(40)，针对电网无功补偿项目进行节约电力电量计算功能及案例管理；三相不平衡模块(50)，针对电网三相不平衡项目进行节约电力电量计算及案例管理；所述谐波治理模块(60)，针对电网谐波治理改造项目进行节约电力电量计算及案例管理；所述码表与计算模块(80)，为上述各模块提供计算公式和运算支持；所述升压及线路改造模块(20)，采用综合理论计算法、实际数据做差法或安全电流估算法进行计算；综合理论计算法节电量Δ(ΔE)计算公式：节电力Δ(ΔP)计算公式：式中：ΔE'—统计报告期电能损耗；ΔP'—统计报告期最大负荷情况下线路功率损耗；R'—线路升压改造后导线电阻；R—线路升压改造前导线电阻；U—线路升压改造前线路额定电压；U'—线路升压改造后线路额定电压；实际数据做差法节电量计算公式Δ(ΔE)＝ΔE‑ΔE'，式中：ΔE—基期线路电能损耗；安全电流估算法节电量计算公式：Δ(ΔE)＝3×I'2×(R1‑R2)×L×8760÷1000I'＝I*η其中：I—线路安全电流，额定参数；I'—线路平均电流；η—折算系数；R1—改造前单位线长导线电阻；R2—改造后单位线长导线电阻；L—导线长度；所述变压器更换模块(30)，采用负载容量固定或负载容量不定两种方法进行计算；负载容量固定计算法节电力Δ(ΔP)计算公式：节电量Δ(ΔE)计算公式：式中：P0—改造前变压器的空载损耗功率；Pk—改造前变压器的负载损耗功率；Smax'—报告期内变压器的最大视在功率；SN—基期变压器的额定视在功率；S'N—报告期变压器的额定视在功率；P0'—改造后变压器的空载损耗功率；Pk'—改造后变压器的负载损耗功率；T—统计报告期时间；ΔE'—统计报告期电能损耗；ΔE—基期线路电能损耗；负载容量不定计算法，节电量Δ(ΔE)计算公式：其中：β—改造后负荷的负载率；S、S'—分别为基期与报告期变压器容量；所述无功补偿模块(40)，采用理论计算法、额定参数法、实测功率因数计算法或无功经济当量法进行计算；理论计算法，节电力Δ(ΔP)计算公式：节电量Δ(ΔE)计算公式：式中：Q—负荷无功功率；Qc—配电变压器无功补偿容量；U—负荷点电压；ρ—导线的计算电阻率；L—线路长度；S—导线标称截面积；N—每相分裂导线数；Pk—改造前变压器的负载损耗功率；SN—变压器额定视在功率；K—补偿装置损耗率；额定参数法，节电力Δ(ΔP)计算公式：节电量Δ(ΔE)计算公式：式中：Q1—补偿前最大有功负荷时的无功；Q′1—补偿校正后最大有功负荷时的无功；U1—从补偿点至上级无功电源点所有串接的元器件电阻值的基准额定电压；R—从补偿点至上级无功电源点所有串接的元器件归算至基准电压下的等效电阻值；Qc1—无功补偿装置的额定无功功率；ΔPC—无功补偿装置的功率损耗，以出厂值为准；C—无功经济当量；Δ(ΔPi)—项目第i种工况下的节电力；Ti—项目第i种工况下的补偿装置运行时间；n—工况数；实测功率因数计算法，节电力Δ(ΔP)计算公式：在统计周期T内，节电量Δ(ΔE)的计算公式：式中：—补偿前最大有功负荷时的功率因数；—补偿后最大有功负荷时的功率因数；ΔP″—从补偿点至上级无功电源点所有串接的元器件功率因数校正后的最大有功功率损耗；无功经济当量法，节电量Δ(ΔE)计算公式：Δ(ΔE)＝Qc1·(C1‑K)其中：Q＇max—统计报告期最大无功负荷；C1—无功经济当量法中计算得到的无功经济当量；UN—无功补偿点额定电压归算至某一电压等级的额定电压；所述三相不平衡模块(50)，采用不平衡度计算法进行计算；节电量Δ(ΔE)计算公式：r＝5(βa2+βb2+βaβb)/3其中：Imaxa、Imaxb—分别为A相、B相最大电流；Iav—平均负荷电流；βa、βb—分别为A相、B相不平衡度；ΔE'—统计报告期电能损耗；r—基期三相不平衡度；r'—报告期三相不平衡度；所述谐波治理模块(60)，采用谐波畸变率法进行计算；节电量计算公式：式中：ΔE'—统计报告期电能损耗；THDI—基期的电流谐波总畸变率；THD′I—统计报告期的电流谐波总畸变率。