10kV配电网线路上挂小水电站对线损的影响分析

2016-08-09刘军

大科技 2016年31期

刘军

刘军

（国网湖南省电力公司张家界供电分公司湖南张家界 427000）

小水电作为一种新型的清洁能源，将其接入到10kV配电网线路中，会对配电网的电能质量、继电保护以及正常安全供电产生一定的影响，基于此本文主要阐述了小水电站的现状以及10kV配电网产生线损的危害，同时分析了10kV配电网线路上挂小水电站所产生的线损影响，提出了相应的降损措施，以供相关人员参考。

10kV配电线路；小水电站；线损影响

1 引言

10kV配电线路的线路较长，面较广，且路径十分的复杂，会被架线周边的气候所影响，而在该线路中挂小水电站更会出现线损增加的问题，对此采取针对性的降损措施具有重要意义。

2 我国小水电的现状

我国小水电的界定划分是：单站装机在五万千瓦或者以下的水电站和配套电网。根据相关部门统计数据，中国在此标准的小水电资源可开发量高达一亿两千八百万千瓦，在世界中排在第一位。小水电的资源点在我国境内分布较为广泛，在我国960万km2陆地面积中遍及30个省市区和1700多个山区县，其中有70%集中分布在西部大开发地区。我国目前所拥有的小水电总量大概有五万多座，而且装机容量大约是在5600多万千瓦时，我国小水电每年的总体的发电量可以达到1700多亿。

3 10kV配电网中挂小水电站对线损的主要影响

3.1 影响到电能的质量

将小水电站挂在10kV配电线路中能够导致配电网受到干扰，影响到系统的电能质量。而现阶段我国的小水电站更多的都是径流电站，受季节变化的影响较大，当小水电负荷较为集中时，容量占有的比例一定时，会影响到电网的电能质量，丰水期时，小水电的发电量会增加，并拉高系统的电压，而在枯水期时，小水电站发电变少，也会降低系统的电压，导致系统的电压出现不平衡的波动。

3.2 影响到线路的网络损耗

在10kV配电网中挂小水电站会增大网络的耗损，究其原因主要在于受到了小水电的建设位置和负荷大小等因素影响；一年中每个季节用电量的不同或者天气气温等原因也会影响小水电的电能输出，那么由于季节性的变换就不能够提供稳定持续性的电力能源，会因为外部因素的变化而产生变化。然而针对小水电的分布布局的不合理性以及各种供电线路较长和设备陈旧老化的等诸多方面原因，都会在其运行过程中很容易产生电能损耗。

3.3 影响到电网调度以及实施监控

一般小水电站都是建立在一些偏远的山区，正是如此，小水电的通讯联系较为薄弱，难以较好的采集并分析到小水电发电的电流、产生的有用功率、无用功率以及电压的数据，调度人员也难以在第一时间采取相应的应对措施，难以及时的调动调度命令，增加监控的难度，长此以往则会影响到电网的运行安全。

4 10kV配电线路上挂小水电线损严重的原因分析

4.1 案例分析

桑植县水能资源十分丰富，理论蕴藏量达48.3万kW，可开发利用的水能资源45.6万kW，被省水利厅定为全省五大小水电开发基地之一。其中L水库水电站是《澧水流域规划报告》中确定的具有多年调节的龙头水库，是集防洪、灌溉、发电、养殖、旅游为一体的综合性工程。目前，该项目已完成规划报告并已列入湖南省“十一五”规划。该工程主要技术经济的指标示为：坝址控制集雨面积892km2，多年平均流量44.9m3/s，坝型为混凝土拱坝，最大坝高138m，正常蓄水位420m，总库容20.8km3。电站装机容量12万kW，保证出力6.42万kW，多年平均发电量3.34亿kW·h。灌溉面积1.23万亩，淹没农田16330亩，迁移人口15755人。将该水电站挂接在10kV线路运行的情况来看，效果不好，挂有小水电站的10kV线损波动很大究其原因主要在于会影响到10kV配网的线损，具体如下所述。

4.2 线损波动的原因

4.2.1 变电站电量统计不准确

变电站的线损率发生波动的原因在于未准确的统计某月的电量，若某月电量值出现了抄错或者漏抄的问题；或者旁母开关代运的方式对电量统计产生了影响；未对母线的电压互感器进行检修，未及时的更换电能表等，都会对电量值的正确性产生影响。

4.2.2 售电电量与关口电量未同时抄录

配电线路的线损出现较大的波动时，更多是对于用户售电电量进行抄录以及变电站关口电量的抄录不同步时，并且抄表人员未能够根据相关的抄录制度执行相关的抄录工作，甚至出现错抄以及漏抄的问题；对于用户计量回路的计量以及倍率都不够准确，对用户进行建档时也不够及时，或者入档还存在着一定的错误；线路遭到切割导致当月的线损统计出现较大的波动；负荷变化或者由于停电的问题导致铜铁出现严重的损失或者实际铜铁的损失差值较大；表计被烧坏电量需要追补；双电源用户频繁的切换电源，因此，当月所计算的线损率难不够准确。

5 具体的配电网节能及降损措施

5.1 线路改造

在配电损耗中，线路占有一定比例的损耗率。在配电线路设计中，一般是按照导线长期的允许安全载流量、电压以及机械强度来制定。站在能源节约的角度来看，配电线路在选择导线截面积时，首先依据应该是电能损耗，也就是在保证合理经济的原则之下，增大导线截面积，就能够满足配电线路降低电损耗的目的。

5.2 无功补偿

在无功补偿中，最基本的原则是“就地平衡、统一规划、分级补偿、布局合理”。其中，补偿又包含了下述三个核心方面。

5.2.1 集中补偿

无功补偿装置安装于变电站低压侧时，补偿的是主变压器本身的无功损耗，此外，也包含了变电站输电线路无功的减少，最终来达到降低无功损耗的目的。变电站选择电容器组进行补偿时，其投资偏高，具体而言，变电所二次母线的功率因素应该控制在0.9～1的范围之内。

5.2.2 分散补偿

10kV是分散补偿的主要线路。这一类型的补偿与补偿容量以及节能效果关系密切，具体的安装容量与位置见表1。

表1 10kV线路分散补偿方案

5.2.3 随器补偿

随器补偿主要在10kV配电变压器的低压侧母线进行安装，用于感性用电设备的无功功率损耗以及配电变压器空载损耗的补偿。就具体的调研来看，大部分区域都会选择随器补偿作为主要的无功补偿手段。

5.3 建立线损信息多级管理

分析好线损率的波动原因，有效形成线损三级闭环的网络，各级与各级形成有效的监督，防止线损的电量出现上下推诿的问题，尽量的将线损计算不够准确的问题进行消除，避免线损率发生波动。例如可以根据电力网的元件将其分为送电线路电量（110kV、35kV）、变电站电量、配电电量（用户售电、小水电、公共配变关口）。变电站的电量可以由变电站值班人员每天进行抄录；尽量的争取每天对系统110kV购电的电量、35kV小水电的电量及返送电量进行读数，并做好相应的分析对比工作；根据用户售电的电量、小水电的电量、公共配变关口的电量的抄收制度进行抄表。

5.4 建立同步抄表等制度

为了有效消除由于抄表时间存在差距而出现的线损波动时，则需要尽可能实行送变配同步抄表，确保每月的供电量跟售电量之间相对应，减少统计线损的波动。同时要制定一些抄录实施的细则，而由于送电以及变电容易实现同步抄表，则对10kV配电进行抄表时要在工作量允许的情况下进行同步抄表，对于那些工作量较大的低压配电则可以实行分时抄表的方式。同时，还可以允许一些公共的配变关口电量进行两次抄表，并在当月的线损电量中计入差值。同时，抄表人员要根据抄表的周期，抄表的顺序进行抄表，不能够随便的更改，避免影响到抄表的准确性。