發電企業500 kV貿易結算關口無功功率高的問題分析

發電企業500 kV貿易結算關口無功功率高的問題分析

孫沖1，王俊龍2，閻超1，李傳1，王淼1，孫振亮1

(1.國網河北省電力公司電力科學研究院，石家莊050021；2.國網河北省電力公司，石家莊050021)

摘要：針對一起發電企業在升壓變電站安裝無功補償電抗器而產生大量無功調整電價的問題，對發電企業的發、用電量結算方式進行分析，提出在高壓備用變壓器位置設置計量點、在高壓電抗器前端增設計量點等解決措施，為發供電企業在選擇貿易結算計量點時提供參考。

關鍵詞：發電；貿易結算關口；無功功率；電量計算

收稿日期：2014-10-22

作者簡介：孫沖(1983-)，男，高級工程師，主要從事電力計量檢測技術研究工作。

中圖分類號：TM93；TB971

文獻標志碼：B

文章編號：1001-9898(2015)01-0041-03

Abstract:Based on a case of vast additive power price a power plant used ,because of var compensator fixed in it to transmit electricity steady credible, this paper analyses the mode of a power plant to expend and manufacture power to the power grid.And this paper anatomy the arithmetic, excellence and disadvantage of diverse metering quomodo in one connection for a power plant.From this paper,it can take instructor for trade and sttlement between power plant and power supply company.

Analysis on Metering Mode of Gateway for Trade and Settlement in Power Plant on 500 kV Voltage

Sun Chong1,Wang Junlong2,Yan Chao1,Li Chuan1,Wang Miao1,Sun Zhenliang1

(1.State Grid Hebei Electric Power Research Institute，Shijiazhuang 050021，China；2. State Grid Hebei Electric Power Company，Shijiazhuang 050021，China)

Key words:power generationg;trade and sttlement gateway;var;electric energy metering

發供電企業之間的貿易結算關口應設置于雙方產權分界點，其基本原理為通過電壓互感器和電流互感器計量該關口點的一次電壓和電流，并轉換為標準的二次電壓和電流信號計入關口電能表，通過計算即可得到電量值。因此，發電上網關口計量點設置的合理性，以及發電上網關口計量裝置配置的準確性、可靠性關系到發供電雙方貿易結算的公平和公正。以下對一起典型的500 kV出線發電廠上網關口點電量計量情況進行深入剖析，進而對發供雙方的貿易結算計量方式進行解析探討。[1-2]

1發電概況

河北某新建電廠，新建了2臺600 MW燃煤機組，通過2條500 kV線路向電網送電。該廠500 kV側采用2條母線、3/2開關的接線方式，其500 kV升壓變電站一次主接線示意，見圖1。

圖1　500 kV升壓變電站一次主接線示意

由圖1可以看出，1號、2號發電機分別通過1號、2號主變壓器連接至母線，通過2條500 kV線路向電網送電。圖1中，51DK斷路器所連接設備為高壓補償電抗，補償發電機組及500 kV線路中所產生的容性無功功率，其單相容量為50 MVar，合計補償容量為150 MVar。5022、5021斷路器連接著該電廠的1號高壓備用變壓器，額定容量為63 MW。

此種接線方式下，該電廠存在3種運行方式：2臺機組正常發電時，發出電量送到500 kV I母線、II母線，1號高壓備用變壓器通過母線獲取電量，供廠內用電，剩余電量通過1號、2號出線向電網送電；當1臺機組檢修，1臺機組正常發電時，運行方式相同，發出電量供廠內使用，剩余電量發電上網；當2臺機組均停電檢修，廠內不發電時，電網電量通過1號、2號出線返送至電廠母線，供廠內檢修和正常用電，處于使用電網電能狀態。

根據該電廠的整體接線和運行方式，電網公司將該電廠發電上網關口點設置在電廠和電網的產權分界點處，也就是該廠2條出線的位置。因此，該廠的發電上網電量=1號出線上網電量+2號出線上網電量。當2臺機組全停時，該廠才會涉及使用電網電量的情況，此時該廠使用電網的有功電量=1號出線反向有功電量+2號出線反向有功電量，無功電量=1號出線反向有無功電量+2號出線反向無功電量(文中所有電量以向電網方向為正，由電網向電廠方向為反向)。

根據DL/T 448—2000《電能計量裝置技術管理規程》5.1.1的定義[3]，該廠所設置的發電上網關口計量點和使用電網電量計量點均屬于I類計量點，其配置原則應滿足規程所要求的I類電能計量裝置的要求。在1號、2號出線，1號、2號主變壓器高壓側，1號啟動備用變壓器位置均裝有計量用電能表，電能表所使用電壓互感器、電流互感器均經過現場誤差測試，符合相關技術規程的要求。[4-5]

2貿易結算關口無功功率高的問題

該廠通過500 kV線路并網發電，500 kV架空輸電線路相間和對地之間均存在一定的分布電容，在輸電線路上產生一定的無功消耗，增加輸電線路的線路消耗，降低線路的輸送能力，影響線路運行的穩定性[6]。為了解決此問題，電網企業要求電廠在升壓變電站51DK斷路器位置安裝了無功補償裝置，補償線路側和發電機輸出的無功功率，確保500 kV線路安全可靠運行。

該廠在第3種運行方式2臺發電機全停時，廠內所有設備使用的有功電量均來自1號、2號出線反向接受的電網有功電量，正常使用時的有功功率一般在10～30 MW。而51DK斷路器位置所安裝的補償用電抗器，其正常運行時的無功容量約為100 MVar，而且處于消耗電網無功功率的狀態。這種狀態下，該廠的用電功率因數較低，最低時甚至低于0.10，根據國家電價政策，該廠除繳納正常有功電費外，還需要繳納一部分的功率因數調整電費。 根據原水利水電部頒發的《功率因數電費調整辦法》((83)水電財字第215號文)中的要求，該廠屬于功率因數標準值為0.90的高壓工業用戶，該類用戶功率因數為0.65時，電費增加值為15%，當用電功率因數等于和低于0.64時，每下降1%，電費增加2%。根據此政策可以得到功率因數標準值為0.90的高壓工業用戶，在功率因數低于0.65時，無功調整電費=有功基礎電費×[0.15+(0.65-功率因數值)×2]。當功率因數低于0.25時，需要繳納的無功調整電費就會高于正常的有功基礎電費。[7]

該廠正式并網發電時間為2013年3月，與當地供電局結算建設期間用電費用時，繳納了110萬元的有功電費，同時繳納了151萬元的無功調整電費。2013年6月，由于該廠發電機組故障，出現了半天的2臺發電機組同時停機的故障，半天時間繳納了7萬元的有功電費，同時繳納了11萬元的無功調整電費。

該廠所有的發、用電負荷，包括有功功率和無功功率均通過2條出線位置安裝的關口電能表計量，該電能表所計量的正向電量為該廠的發電上網電量，反向電量為該廠的用網電量。所計量的使用電網電量包含了廠內正常用電、一次設備損耗、高壓電抗器所消耗的功率等的總和，無法區分三者不同位置的使用電網電量。因此在這種計量方式下，在2臺發電機組雙停時，該電廠使用電網電量中的無功電量主要由高壓電抗器的無功組成，使功率因數降低，而帶來的無功功率調整電費。高壓電抗器的無功電量由電網企業承擔，還是由電廠承擔，應在電廠購電合同中雙方約定好計量方式。

3解決措施

為了更加準確的計量發供電雙方的來往電量，解決文中所述的無功功率計量問題，給出了下面2種方法。

3.1　高壓備用變壓器位置設置計量點

此時所有使用電網電量均以高壓備用變壓器計量點計算的電量為準，但該廠所有的廠用電電價均執行普通工業用戶用電電價。而采用原計量方式時，只有機組雙停，不向電網發電時，該廠才會使用電網電量，并執行普通工業用戶電價，其他時間內均使用本廠自發電量，其用電成本遠小于普通工業用戶電價。

3.2　高壓電抗器前端增設計量點

在高抗器位置設置電能表，計量該位置的無功電量，該廠2臺發電機沒有同時停機時，仍采取原計量方案。若2臺機組雙停時，該廠使用電網有功電量=1號出線反向有功電量+2號出線反向有功電量，無功電量=1號出線反向有無功電量+2號出線反向無功電量-高壓電抗器用網無功電量。

此種計量方式下，可以解決該廠發電機組雙停時使用電網電量功率因數較低，受調整電價政策限值，帶來大量調整電費的問題。但此種情況下，該廠的有功電量計算方法和無功電量計算方法出現了的差別，計算過程復雜，不利于管理。

4結束語

為了保證500 kV輸電線路運行的穩定可靠，在發電廠500 kV升壓變電站安裝補償電抗是必要手段，發供電雙方均應支持。通過以上分析可以看出來，無論選擇在什么位置設置計量點，無論采取何種電量計算方法，均會產生發供雙方之間結算時的不公平因素。對于此問題，發供雙方應相互理解，通過不同專業不同部門之間的協調，通過管理的手段，消除雙方在結算方面的不公平因素，做到貿易結算雙方的共同認可和支持。

參考文獻：

[1]劉守謙，宋曉琳，李毅.發電廠有功電量不平衡差錯原因分析[J].電測與儀表，2011,48(2):64-67,80.

[2]王春慶，趙玉福，周琪，等.電能計量裝置運行現狀淺析[J].電測與儀表，2010，47(7A):26-28.

[3]DL/T 448-2000，電能計量裝置技術管理規程[S]

[4]JJG 596-1999，電子式電能表檢定規程[S].

[5]JJG 1021-2007，電力互感器檢定規程[S].

[6]秦曉輝，申洪，周勤勇，等.特高壓串補線路沿線電壓分布及串補布置方案研究[J].中國電機工程學報，31(25)：43-49.

[7]鄭厚清，高效. 功率因數無功電量收費機制研究[J].中國電力，2013,46(5):93-93.

本文責任編輯：齊勝濤