[发明专利]建筑工程电气负荷中心矢量计算方法及变电所设计方法

说明书

本发明提供了一种建筑工程电气负荷中心矢量计算方法，利用最小负荷矩法量化计算电气负荷中心，获得变电所的最佳理论位置，具体包括(1)设定该计算方法的计算前提：电气线路都是按照三个轴线敷设的；(2)对于不完全平衡的系统，按照经纬柱网下最佳负荷中心的坐标点(x,y,z)将分别落在某些负荷的轴线对应的坐标点上的规律，除了完全平衡的系统，把一组负荷分解到三个轴线的坐标系中，找到一个点，所有负荷到这一个点上的负荷矩之和是最小，从而获得的这一个点就是系统的最佳负荷中心，其坐标点对应变电所的最佳理论位置。还公开了基于此方法的变电所设计方法，确定科学的变电所供电面积和负荷容量，克服了变电所容量过大，单台容量过大，系统过于集中，能耗损失的问题，结合负荷分布状态，形成多个小容量变电所供电的系统供电思路。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种电气负荷中心矢量计算方法以及根据该计算方法确定变电所数量和位置的方法。

背景技术

变电所设计属于电气系统设计，其目的在于通过负荷分析，设立合适的电气系统，寻找出系统最小的总负荷矩，以达到节能目的。通常将变电所设置在负荷中心，可减少配电损耗，线路压降最小化，即电能效率最高。既往的变电所设计存在如下缺点：

(1)对于负荷中心仅仅是定性的分析，没有定量的计算；

(2)即使存在粗略的定量计算，其方法的准确性也是有待确定。

具体来说，现有技术通常使用负荷重心法，负荷中心究竟是否应该按照负荷的相对重心来计算，需要具体分析一下。

1)负荷重心法：IEC 60364-8附录中提出的是负荷的重心作为负荷的中心。如图1所示，在区域内的负荷的容量及位置分别为：

L1(x1,y1,z1)；L2(x2,y2,z2),；L3(x3,y3,z3)…

则负荷中心坐标位置为:

(X,Y,Z)＝(L1*(x1,y1,z1)+L2*(x2,y2,z2)+L3*(x3,y3,z3))+...)/(L+L2+L3+...)

从图1分析中显示的是当三个负荷相等时，负荷中心在三角形的重心上。具体计算如下：

用电量分别为3个80kWh在一个平面上的负荷，计算它们的负荷中心，见图1：

负荷L1:80kWh(1,1,0),

负荷L2:80kWh(9,9,0)

负荷L3:80kWh(20,5,0)

负荷中心坐标：

(x,y,z)＝(80*(1,1,0)+80*(9,9,0)+80*(20,5,0)/(80+80+80)＝(10,5,0)见图1B点。

从图2分析中显示的是当三个负荷不同时，负荷中心考虑负荷的不同容量，三角形的重心位置有所调整。具体计算如下：

用，电量不同的3个负载，计算它们的负荷重心，见图2：

负荷L1:80kWh(1,1,0)

负荷L2:80kWh(9,9,0)

负荷L3:320kWh(20,5,0)

该负荷中心坐标是：

(x,y,z)＝(80*(1,1,0)+80*(9,9,0)+320*(20,5,0)/(80+80+320)＝(15,5,0)

见图2B点。

从附图1分析中显示的是当三个负荷相等时，负荷中心在三角形的重心上。