10kV配電網(wǎng)線路上掛小水電站對線損的影響分析

劉軍

10kV配電網(wǎng)線路上掛小水電站對線損的影響分析

劉軍

（國網(wǎng)湖南省電力公司張家界供電分公司 湖南張家界 427000）

小水電作為一種新型的清潔能源，將其接入到10kV配電網(wǎng)線路中，會對配電網(wǎng)的電能質(zhì)量、繼電保護以及正常安全供電產(chǎn)生一定的影響，基于此本文主要闡述了小水電站的現(xiàn)狀以及10kV配電網(wǎng)產(chǎn)生線損的危害，同時分析了10kV配電網(wǎng)線路上掛小水電站所產(chǎn)生的線損影響，提出了相應(yīng)的降損措施，以供相關(guān)人員參考。

10kV配電線路；小水電站；線損影響

1 引言

10kV配電線路的線路較長，面較廣，且路徑十分的復(fù)雜，會被架線周邊的氣候所影響，而在該線路中掛小水電站更會出現(xiàn)線損增加的問題，對此采取針對性的降損措施具有重要意義。

2 我國小水電的現(xiàn)狀

我國小水電的界定劃分是：單站裝機在五萬千瓦或者以下的水電站和配套電網(wǎng)。根據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計數(shù)據(jù)，中國在此標準的小水電資源可開發(fā)量高達一億兩千八百萬千瓦，在世界中排在第一位。小水電的資源點在我國境內(nèi)分布較為廣泛，在我國960萬km2陸地面積中遍及30個省市區(qū)和1700多個山區(qū)縣，其中有70%集中分布在西部大開發(fā)地區(qū)。我國目前所擁有的小水電總量大概有五萬多座，而且裝機容量大約是在5600多萬千瓦時，我國小水電每年的總體的發(fā)電量可以達到1700多億。

3 10kV配電網(wǎng)中掛小水電站對線損的主要影響

3.1 影響到電能的質(zhì)量

將小水電站掛在10kV配電線路中能夠?qū)е屡潆娋W(wǎng)受到干擾，影響到系統(tǒng)的電能質(zhì)量。而現(xiàn)階段我國的小水電站更多的都是徑流電站，受季節(jié)變化的影響較大，當小水電負荷較為集中時，容量占有的比例一定時，會影響到電網(wǎng)的電能質(zhì)量，豐水期時，小水電的發(fā)電量會增加，并拉高系統(tǒng)的電壓，而在枯水期時，小水電站發(fā)電變少，也會降低系統(tǒng)的電壓，導(dǎo)致系統(tǒng)的電壓出現(xiàn)不平衡的波動。

3.2 影響到線路的網(wǎng)絡(luò)損耗

在10kV配電網(wǎng)中掛小水電站會增大網(wǎng)絡(luò)的耗損，究其原因主要在于受到了小水電的建設(shè)位置和負荷大小等因素影響；一年中每個季節(jié)用電量的不同或者天氣氣溫等原因也會影響小水電的電能輸出，那么由于季節(jié)性的變換就不能夠提供穩(wěn)定持續(xù)性的電力能源，會因為外部因素的變化而產(chǎn)生變化。然而針對小水電的分布布局的不合理性以及各種供電線路較長和設(shè)備陳舊老化的等諸多方面原因，都會在其運行過程中很容易產(chǎn)生電能損耗。

3.3 影響到電網(wǎng)調(diào)度以及實施監(jiān)控

一般小水電站都是建立在一些偏遠的山區(qū)，正是如此，小水電的通訊聯(lián)系較為薄弱，難以較好的采集并分析到小水電發(fā)電的電流、產(chǎn)生的有用功率、無用功率以及電壓的數(shù)據(jù)，調(diào)度人員也難以在第一時間采取相應(yīng)的應(yīng)對措施，難以及時的調(diào)動調(diào)度命令，增加監(jiān)控的難度，長此以往則會影響到電網(wǎng)的運行安全。

4 10kV配電線路上掛小水電線損嚴重的原因分析

4.1 案例分析

桑植縣水能資源十分豐富，理論蘊藏量達48.3萬kW，可開發(fā)利用的水能資源45.6萬kW，被省水利廳定為全省五大小水電開發(fā)基地之一。其中L水庫水電站是《澧水流域規(guī)劃報告》中確定的具有多年調(diào)節(jié)的龍頭水庫，是集防洪、灌溉、發(fā)電、養(yǎng)殖、旅游為一體的綜合性工程。目前，該項目已完成規(guī)劃報告并已列入湖南省“十一五”規(guī)劃。該工程主要技術(shù)經(jīng)濟的指標示為：壩址控制集雨面積892km2，多年平均流量44.9m3/s，壩型為混凝土拱壩，最大壩高138m，正常蓄水位420m，總庫容20.8km3。電站裝機容量12萬kW，保證出力6.42萬kW，多年平均發(fā)電量3.34億kW·h。灌溉面積1.23萬畝，淹沒農(nóng)田16330畝，遷移人口15755人。將該水電站掛接在10kV線路運行的情況來看，效果不好，掛有小水電站的10kV線損波動很大究其原因主要在于會影響到10kV配網(wǎng)的線損，具體如下所述。

4.2 線損波動的原因

4.2.1 變電站電量統(tǒng)計不準確

變電站的線損率發(fā)生波動的原因在于未準確的統(tǒng)計某月的電量，若某月電量值出現(xiàn)了抄錯或者漏抄的問題；或者旁母開關(guān)代運的方式對電量統(tǒng)計產(chǎn)生了影響；未對母線的電壓互感器進行檢修，未及時的更換電能表等，都會對電量值的正確性產(chǎn)生影響。

4.2.2 售電電量與關(guān)口電量未同時抄錄

配電線路的線損出現(xiàn)較大的波動時，更多是對于用戶售電電量進行抄錄以及變電站關(guān)口電量的抄錄不同步時，并且抄表人員未能夠根據(jù)相關(guān)的抄錄制度執(zhí)行相關(guān)的抄錄工作，甚至出現(xiàn)錯抄以及漏抄的問題；對于用戶計量回路的計量以及倍率都不夠準確，對用戶進行建檔時也不夠及時，或者入檔還存在著一定的錯誤；線路遭到切割導(dǎo)致當月的線損統(tǒng)計出現(xiàn)較大的波動；負荷變化或者由于停電的問題導(dǎo)致銅鐵出現(xiàn)嚴重的損失或者實際銅鐵的損失差值較大；表計被燒壞電量需要追補；雙電源用戶頻繁的切換電源，因此，當月所計算的線損率難不夠準確。

5 具體的配電網(wǎng)節(jié)能及降損措施

5.1 線路改造

在配電損耗中，線路占有一定比例的損耗率。在配電線路設(shè)計中，一般是按照導(dǎo)線長期的允許安全載流量、電壓以及機械強度來制定。站在能源節(jié)約的角度來看，配電線路在選擇導(dǎo)線截面積時，首先依據(jù)應(yīng)該是電能損耗，也就是在保證合理經(jīng)濟的原則之下，增大導(dǎo)線截面積，就能夠滿足配電線路降低電損耗的目的。

5.2 無功補償

在無功補償中，最基本的原則是“就地平衡、統(tǒng)一規(guī)劃、分級補償、布局合理”。其中，補償又包含了下述三個核心方面。

5.2.1 集中補償

無功補償裝置安裝于變電站低壓側(cè)時，補償?shù)氖侵髯儔浩鞅旧淼臒o功損耗，此外，也包含了變電站輸電線路無功的減少，最終來達到降低無功損耗的目的。變電站選擇電容器組進行補償時，其投資偏高，具體而言，變電所二次母線的功率因素應(yīng)該控制在0.9～1的范圍之內(nèi)。

5.2.2 分散補償

10kV是分散補償?shù)闹饕€路。這一類型的補償與補償容量以及節(jié)能效果關(guān)系密切，具體的安裝容量與位置見表1。

表1 10kV線路分散補償方案

5.2.3 隨器補償

隨器補償主要在10kV配電變壓器的低壓側(cè)母線進行安裝，用于感性用電設(shè)備的無功功率損耗以及配電變壓器空載損耗的補償。就具體的調(diào)研來看，大部分區(qū)域都會選擇隨器補償作為主要的無功補償手段。

5.3 建立線損信息多級管理

分析好線損率的波動原因，有效形成線損三級閉環(huán)的網(wǎng)絡(luò)，各級與各級形成有效的監(jiān)督，防止線損的電量出現(xiàn)上下推諉的問題，盡量的將線損計算不夠準確的問題進行消除，避免線損率發(fā)生波動。例如可以根據(jù)電力網(wǎng)的元件將其分為送電線路電量（110kV、35kV）、變電站電量、配電電量（用戶售電、小水電、公共配變關(guān)口）。變電站的電量可以由變電站值班人員每天進行抄錄；盡量的爭取每天對系統(tǒng)110kV購電的電量、35kV小水電的電量及返送電量進行讀數(shù)，并做好相應(yīng)的分析對比工作；根據(jù)用戶售電的電量、小水電的電量、公共配變關(guān)口的電量的抄收制度進行抄表。

5.4 建立同步抄表等制度

為了有效消除由于抄表時間存在差距而出現(xiàn)的線損波動時，則需要盡可能實行送變配同步抄表，確保每月的供電量跟售電量之間相對應(yīng)，減少統(tǒng)計線損的波動。同時要制定一些抄錄實施的細則，而由于送電以及變電容易實現(xiàn)同步抄表，則對10kV配電進行抄表時要在工作量允許的情況下進行同步抄表，對于那些工作量較大的低壓配電則可以實行分時抄表的方式。同時，還可以允許一些公共的配變關(guān)口電量進行兩次抄表，并在當月的線損電量中計入差值。同時，抄表人員要根據(jù)抄表的周期，抄表的順序進行抄表，不能夠隨便的更改，避免影響到抄表的準確性。

6 結(jié)語

總而言之，在10kV配電線路上掛小水電站具有的優(yōu)點較多，也存在著很多不足，因此需要不斷提升裝備的水平，完善并改造配電網(wǎng)，并在實際工作中有效的采取相應(yīng)的降損措施，做好線路的節(jié)能降損以及管理工作，提高線路的安全度。

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TV734

A

1004-7344（2016）31-0097-02

2016-10-12

劉 軍（1976-），男，工程師，本科，主要從事電力市場電網(wǎng)規(guī)劃工作。