并網小水電對配網損耗影響

邱世良/廣東電網有限責任公司

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并網小水電對配網損耗影響

邱世良/廣東電網有限責任公司

【摘 要】小水電規劃布局不合理，易造成運行中損耗大、經濟效益低。本文通過對小水電并網運行的位置、容量、運行工況進行分析，提出相應的解決措施，盡量降低配電網網損。

【關鍵詞】小水電；網損

1.小水電接入位置與容量對配網損耗的影響

小水電接入配電網后，配電網絡由原來的單電源變為雙電源或多電源網絡，各支路的潮流方向將發生改變，不再是單方向流動，隨之將引起配電網網絡損耗的變化，使得網絡損耗不僅與負荷大小有關，同時還與水電機組的安裝位置以及分配到各節點的功率值有關。

1.1含小水電的配網網損變化分析

由配電網的理想簡單模型得出：

（1）當不計小水電電源時，系統損耗如下：

（2）當考慮小水電電源時，小水電輸出的單相電流為：

式中，1P、Q1分別為負荷消耗的有功、無功功率；U為系統輸電線上相電壓；Pdg、Qdg分別為小水電輸出的有功、無功功率；r為系統單相電阻率。系統損耗分為兩部分，即系統電源與小水電站間的網損ΔPloss1和小水電與負荷間的網損ΔPloss2。

所以，考慮小水電電源的配網總網損如下：

（3）為了分析網損接入前后變化，定義如下網損變化率：

小水電接入位置對配電網網損的影響，分別取。

結論1：在小水電電源相對于負荷一定容量范圍內和其功率因數一定的情況下，將水電站盡可能接入靠近負荷的位置可以較大幅度的減小有功損耗，且當小水電的有功容量小于負荷容量時，增加其有功功率輸出可以更加有效的減小網絡損耗。

結論2：當小水電的有功輸出小于總的負荷容量時，增加它的有功輸出可以減小饋線的有功損耗，且當水電站越靠近負荷側時，網損減少率越大。但隨著小水電容量的增加，減少程度是趨于飽和的，當它的有功輸出大于總負荷容量而小于2倍總負荷容，分別取和量時，增加水電機組的有功輸出，輸電線的損耗變化率將下降。

2.小水電不同運行工況對配網損耗的影響

2.1小水電不同工況下線損分析

電力網的功率損耗由兩部分組成，一部分是固定損耗，包括變壓器的鐵損、勵磁損耗、電暈損耗等，這部分損耗不隨輸送的功率變化而變化，約占電力網總損耗的20％；另一部分是變動損耗，由輸電線路和變壓器的阻抗產生，這部分損耗隨著輸送功率變化而變化，輸送的功率愈大，損耗也愈大，這部分損耗約占電力網總損耗的80％。

線路線損的變化主要是因為輸送的有功功率和無功功率即潮流變化而引起的。現將小水電不同工況下并網線損變化情況分析如下。

（1）小水電站不發電(工況一)：此時，Sf=0，

（2）小水電站并網潮流Sf小于線路負荷SL(工況二)：此時，0＜Sf＜SL，即0＜Pf＜2PL，0＜Qf＜2QL

（3）小水電站并網潮流Sf大于線路負荷SL(工況三)：此時，Sf＞SL，即Pf＞2PL，Qf＞2QL

（4）小水電站有功出力Pf大于線路有功負荷2PL，但無功出力不足(工況四)：此時，Pf＞2PL，Qf＜2QL

2.2降低并網小水電對線路損耗影響的措施

為了降低并網小水電對線路損耗影響，可從以下方面采取措施：

（1）控制小水電站的并網潮流，盡可能讓小水電站的出力能夠就近平衡，對于有調節能力的小水電站可采取限制低谷時段發電出力的措施。

（2）嚴格控制小水電站的無功出力，避免小水電站從系統吸取無功。

（3）做好小水電站的并網規劃，盡可能選取有一定的基本負荷點并網，以最大限度的保證小水電站的出力就近平衡。

（4）若水電站的出力較大，可采用專線綜合考慮在并網母線上的功率平衡，這樣可減少系統內的過網線損。

參考文獻:

[1]白耀鵬.小水電接入電網對系統運行影響的研究[D].碩士學位論文.北京交通大學.2010.

[2]陳偉圖.農村小水電上網對配電網線損的影響研究[D].長沙理工大學.2011.

[3]胡秀珍，翟偉芳，張勇軍.小水電上網對配電網線損影響分析[J].農村電氣化.2011(11).