黃霞線電能計量運行誤差原因分析

李由杰 王丹陽 劉 婉 王志剛 金 洋

（黃河水利水電開發總公司，河南鄭州450000）

0 引言

小浪底水庫位于黃河干流中游段，是黃河干流在三門峽以下峽谷河段唯一能取得較大庫容的水利樞紐工程，以防洪為主，兼顧防凌、減淤、供水、灌溉和發電，裝機總容量6×300 MW，保證出力354 MW，在以火電為主的河南電網中，小浪底電站為最理想的調峰電源。西霞院水庫為黃河小浪底水利樞紐的配套工程，位于小浪底電站壩址下游16 km處的黃河干流上，總庫容1.62×108m3，總裝機容量140 MW，為一座具有日調節性能、有效調節庫容0.45×108m3的反調節水庫，可對小浪底電站因調峰下泄的不穩定水流進行反調節，從而充分發揮小浪底電站的發電效益。

1 小浪底、西霞院兩站電能計量概況與黃霞線計量損失計算方法

小浪底、西霞院兩站上網電量為220 kV吉霞2、黃霞1、Ⅰ牡黃2、Ⅱ牡黃2、Ⅲ牡黃2、Ⅳ牡黃2、軹黃2、黃荊1、黃22旁、黃霞2這10個電能計量點主表的輸出電量正向值之和減去反向值之和。

小浪底電站與西霞院電站由黃霞線線路相連，黃霞1出線與黃霞2出線之間為黃霞線線路，沒有其余負荷。令計量點的正向輸出有功功率為P+、無功功率為Q+，反向輸出有功功率為P-、無功功率為Q-；令黃霞線線路功率損耗為ΔP。

理論上黃霞1輸出有功功率正向值減去反向值與黃霞2輸出有功功率正向值減去反向值的和即為黃霞線線路的功率損耗，即黃霞1與黃霞2總輸出功率為正，如下式所示：

隨著時間的推移，電能計量裝置[1-2]長期未經校核，精度下降，誤差越來越大。現統計黃霞1與黃霞2開關計量裝置逐年上網電量如表1所示。

表1 黃霞1與黃霞2開關計量裝置逐年上網電量統計

由表1可知電能計量裝置誤差造成黃霞1與黃霞2實際總輸出功率變為負值，且總輸出功率絕對值有逐年增大的趨勢。此種情況下等同于在消耗電網有功，給公司帶來了經濟損失，且該經濟損失仍逐年增多。

令因黃霞1和黃霞2計量點誤差而引起的有功功率增量為P′，計量裝置正向輸出有功為W+A、輸出無功為W+R，反向輸出有功為W-A、輸出無功為W-R；查閱黃霞1與黃霞2開關電能計量裝置在近一年內各月份的計量主表有功電度與無功電度讀數，令一個月內黃霞1計量平均輸出有功功率為P黃霞1，黃霞2計量平均輸出有功功率為P黃霞2，則有：

可知：

從表讀數可以計算得出黃霞1與黃霞2每月計量平均輸出有功功率，現只需計算黃霞線線路功率損耗ΔP，即可得黃霞線電能計量誤差增量P′。

2 計算結果

2.1 黃霞線線路功率損耗

黃霞線線路導線型號為2×LGj-300，線路總長25.695 km。經查閱知該導線線路阻抗為：R=0.053 Ω/km，X=0.312 Ω/km。

導線電阻R=0.053×25.695≈1.362 Ω，導線電壓U=230 kV。

取WP為開關某一個月的輸出總有功電度，WQ為總輸出無功電度，則：

該月該開關平均輸出有功功率P=WP/t，無功功率Q=WQ/t。

黃霞線功率損耗：

由統計數據計算得，近一年黃霞線平均功率損耗ΔP=0.005 79萬kW。

2.2 黃霞線電能計量誤差

由統計數據計算近一年內黃霞線由電能計量誤差引起的功率增量為：

式中，P′表示由電能計量裝置誤差引起的黃霞1與黃霞2開關總輸出功率實際值比理論值多出的誤差值。

由計算可知：黃霞1與黃霞2開關在近一年內的計量輸出功率比理論要少0.012 403萬kW，年平均誤差δ=P′/P=0.27%，黃霞線近一年損失上網電量ΔW=108.276 3萬kW·h。

3 結語

黃霞線兩側開關電能計量裝置誤差導致公司上網電量遭受損失，由于P′的值為負，可知此誤差應屬于以下幾種情況：

（1）黃霞1開關電能計量值較實際偏小；

（2）黃霞2開關電能計量值較實際偏大；

（3）以上兩種情況同時存在；

（4）黃霞1開關電能計量值增量比黃霞2開關小。

經計算，近一年內黃霞線兩側開關電能計量誤差平均值為0.27%，已超過計量表校驗[3]誤差基準值0.2%，且該誤差仍在逐步增大，應及時對黃霞1及黃霞2開關電能計量裝置進行校驗，以消除公司因此遭受的經濟損失。

[1]程瑛穎，楊華瀟，肖冀，等.電能計量裝置運行誤差分析及狀態評價方法研究[J].電工電能新技術，2014，33（5）：76-80.

[2]岳國義，王永輝，史輪，等.電能計量裝置綜合誤差分析[J].華北電力技術，2006（8）：49-51.

[3]交流電能表現場校準技術規范：JJF 1055—1997[S].