发电企业500 kV贸易结算关口无功功率高的问题分析

发电企业500 kV贸易结算关口无功功率高的问题分析

孙冲1，王俊龙2，阎超1，李传1，王淼1，孙振亮1

(1.国网河北省电力公司电力科学研究院，石家庄050021；2.国网河北省电力公司，石家庄050021)

摘要：针对一起发电企业在升压变电站安装无功补偿电抗器而产生大量无功调整电价的问题，对发电企业的发、用电量结算方式进行分析，提出在高压备用变压器位置设置计量点、在高压电抗器前端增设计量点等解决措施，为发供电企业在选择贸易结算计量点时提供参考。

关键词：发电；贸易结算关口；无功功率；电量计算

收稿日期：2014-10-22

作者简介：孙冲(1983-)，男，高级工程师，主要从事电力计量检测技术研究工作。

中图分类号：TM93；TB971

文献标志码：B

文章编号：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

发供电企业之间的贸易结算关口应设置于双方产权分界点，其基本原理为通过电压互感器和电流互感器计量该关口点的一次电压和电流，并转换为标准的二次电压和电流信号计入关口电能表，通过计算即可得到电量值。因此，发电上网关口计量点设置的合理性，以及发电上网关口计量装置配置的准确性、可靠性关系到发供电双方贸易结算的公平和公正。以下对一起典型的500 kV出线发电厂上网关口点电量计量情况进行深入剖析，进而对发供双方的贸易结算计量方式进行解析探讨。[1-2]

1发电概况

河北某新建电厂，新建了2台600 MW燃煤机组，通过2条500 kV线路向电网送电。该厂500 kV侧采用2条母线、3/2开关的接线方式，其500 kV升压变电站一次主接线示意，见图1。

图1　500 kV升压变电站一次主接线示意

由图1可以看出，1号、2号发电机分别通过1号、2号主变压器连接至母线，通过2条500 kV线路向电网送电。图1中，51DK断路器所连接设备为高压补偿电抗，补偿发电机组及500 kV线路中所产生的容性无功功率，其单相容量为50 MVar，合计补偿容量为150 MVar。5022、5021断路器连接着该电厂的1号高压备用变压器，额定容量为63 MW。

此种接线方式下，该电厂存在3种运行方式：2台机组正常发电时，发出电量送到500 kV I母线、II母线，1号高压备用变压器通过母线获取电量，供厂内用电，剩余电量通过1号、2号出线向电网送电；当1台机组检修，1台机组正常发电时，运行方式相同，发出电量供厂内使用，剩余电量发电上网；当2台机组均停电检修，厂内不发电时，电网电量通过1号、2号出线返送至电厂母线，供厂内检修和正常用电，处于使用电网电能状态。

根据该电厂的整体接线和运行方式，电网公司将该电厂发电上网关口点设置在电厂和电网的产权分界点处，也就是该厂2条出线的位置。因此，该厂的发电上网电量=1号出线上网电量+2号出线上网电量。当2台机组全停时，该厂才会涉及使用电网电量的情况，此时该厂使用电网的有功电量=1号出线反向有功电量+2号出线反向有功电量，无功电量=1号出线反向有无功电量+2号出线反向无功电量(文中所有电量以向电网方向为正，由电网向电厂方向为反向)。

根据DL/T 448—2000《电能计量装置技术管理规程》5.1.1的定义[3]，该厂所设置的发电上网关口计量点和使用电网电量计量点均属于I类计量点，其配置原则应满足规程所要求的I类电能计量装置的要求。在1号、2号出线，1号、2号主变压器高压侧，1号启动备用变压器位置均装有计量用电能表，电能表所使用电压互感器、电流互感器均经过现场误差测试，符合相关技术规程的要求。[4-5]

2贸易结算关口无功功率高的问题

该厂通过500 kV线路并网发电，500 kV架空输电线路相间和对地之间均存在一定的分布电容，在输电线路上产生一定的无功消耗，增加输电线路的线路消耗，降低线路的输送能力，影响线路运行的稳定性[6]。为了解决此问题，电网企业要求电厂在升压变电站51DK断路器位置安装了无功补偿装置，补偿线路侧和发电机输出的无功功率，确保500 kV线路安全可靠运行。

该厂在第3种运行方式2台发电机全停时，厂内所有设备使用的有功电量均来自1号、2号出线反向接受的电网有功电量，正常使用时的有功功率一般在10～30 MW。而51DK断路器位置所安装的补偿用电抗器，其正常运行时的无功容量约为100 MVar，而且处于消耗电网无功功率的状态。这种状态下，该厂的用电功率因数较低，最低时甚至低于0.10，根据国家电价政策，该厂除缴纳正常有功电费外，还需要缴纳一部分的功率因数调整电费。 根据原水利水电部颁发的《功率因数电费调整办法》((83)水电财字第215号文)中的要求，该厂属于功率因数标准值为0.90的高压工业用户，该类用户功率因数为0.65时，电费增加值为15%，当用电功率因数等于和低于0.64时，每下降1%，电费增加2%。根据此政策可以得到功率因数标准值为0.90的高压工业用户，在功率因数低于0.65时，无功调整电费=有功基础电费×[0.15+(0.65-功率因数值)×2]。当功率因数低于0.25时，需要缴纳的无功调整电费就会高于正常的有功基础电费。[7]

该厂正式并网发电时间为2013年3月，与当地供电局结算建设期间用电费用时，缴纳了110万元的有功电费，同时缴纳了151万元的无功调整电费。2013年6月，由于该厂发电机组故障，出现了半天的2台发电机组同时停机的故障，半天时间缴纳了7万元的有功电费，同时缴纳了11万元的无功调整电费。

该厂所有的发、用电负荷，包括有功功率和无功功率均通过2条出线位置安装的关口电能表计量，该电能表所计量的正向电量为该厂的发电上网电量，反向电量为该厂的用网电量。所计量的使用电网电量包含了厂内正常用电、一次设备损耗、高压电抗器所消耗的功率等的总和，无法区分三者不同位置的使用电网电量。因此在这种计量方式下，在2台发电机组双停时，该电厂使用电网电量中的无功电量主要由高压电抗器的无功组成，使功率因数降低，而带来的无功功率调整电费。高压电抗器的无功电量由电网企业承担，还是由电厂承担，应在电厂购电合同中双方约定好计量方式。

3解决措施

为了更加准确的计量发供电双方的来往电量，解决文中所述的无功功率计量问题，给出了下面2种方法。

3.1　高压备用变压器位置设置计量点

此时所有使用电网电量均以高压备用变压器计量点计算的电量为准，但该厂所有的厂用电电价均执行普通工业用户用电电价。而采用原计量方式时，只有机组双停，不向电网发电时，该厂才会使用电网电量，并执行普通工业用户电价，其他时间内均使用本厂自发电量，其用电成本远小于普通工业用户电价。

3.2　高压电抗器前端增设计量点

在高抗器位置设置电能表，计量该位置的无功电量，该厂2台发电机没有同时停机时，仍采取原计量方案。若2台机组双停时，该厂使用电网有功电量=1号出线反向有功电量+2号出线反向有功电量，无功电量=1号出线反向有无功电量+2号出线反向无功电量-高压电抗器用网无功电量。

此种计量方式下，可以解决该厂发电机组双停时使用电网电量功率因数较低，受调整电价政策限值，带来大量调整电费的问题。但此种情况下，该厂的有功电量计算方法和无功电量计算方法出现了的差别，计算过程复杂，不利于管理。

4结束语

为了保证500 kV输电线路运行的稳定可靠，在发电厂500 kV升压变电站安装补偿电抗是必要手段，发供电双方均应支持。通过以上分析可以看出来，无论选择在什么位置设置计量点，无论采取何种电量计算方法，均会产生发供双方之间结算时的不公平因素。对于此问题，发供双方应相互理解，通过不同专业不同部门之间的协调，通过管理的手段，消除双方在结算方面的不公平因素，做到贸易结算双方的共同认可和支持。

参考文献：

[1]刘守谦，宋晓琳，李毅.发电厂有功电量不平衡差错原因分析[J].电测与仪表，2011,48(2):64-67,80.

[2]王春庆，赵玉福，周琪，等.电能计量装置运行现状浅析[J].电测与仪表，2010，47(7A):26-28.

[3]DL/T 448-2000，电能计量装置技术管理规程[S]

[4]JJG 596-1999，电子式电能表检定规程[S].

[5]JJG 1021-2007，电力互感器检定规程[S].

[6]秦晓辉，申洪，周勤勇，等.特高压串补线路沿线电压分布及串补布置方案研究[J].中国电机工程学报，31(25)：43-49.

[7]郑厚清，高效. 功率因数无功电量收费机制研究[J].中国电力，2013,46(5):93-93.

本文责任编辑：齐胜涛