黄霞线电能计量运行误差原因分析

李由杰 王丹阳 刘 婉 王志刚 金 洋

（黄河水利水电开发总公司，河南郑州450000）

0 引言

小浪底水库位于黄河干流中游段，是黄河干流在三门峡以下峡谷河段唯一能取得较大库容的水利枢纽工程，以防洪为主，兼顾防凌、减淤、供水、灌溉和发电，装机总容量6×300 MW，保证出力354 MW，在以火电为主的河南电网中，小浪底电站为最理想的调峰电源。西霞院水库为黄河小浪底水利枢纽的配套工程，位于小浪底电站坝址下游16 km处的黄河干流上，总库容1.62×108m3，总装机容量140 MW，为一座具有日调节性能、有效调节库容0.45×108m3的反调节水库，可对小浪底电站因调峰下泄的不稳定水流进行反调节，从而充分发挥小浪底电站的发电效益。

1 小浪底、西霞院两站电能计量概况与黄霞线计量损失计算方法

小浪底、西霞院两站上网电量为220 kV吉霞2、黄霞1、Ⅰ牡黄2、Ⅱ牡黄2、Ⅲ牡黄2、Ⅳ牡黄2、轵黄2、黄荆1、黄22旁、黄霞2这10个电能计量点主表的输出电量正向值之和减去反向值之和。

小浪底电站与西霞院电站由黄霞线线路相连，黄霞1出线与黄霞2出线之间为黄霞线线路，没有其余负荷。令计量点的正向输出有功功率为P+、无功功率为Q+，反向输出有功功率为P-、无功功率为Q-；令黄霞线线路功率损耗为ΔP。

理论上黄霞1输出有功功率正向值减去反向值与黄霞2输出有功功率正向值减去反向值的和即为黄霞线线路的功率损耗，即黄霞1与黄霞2总输出功率为正，如下式所示：

随着时间的推移，电能计量装置[1-2]长期未经校核，精度下降，误差越来越大。现统计黄霞1与黄霞2开关计量装置逐年上网电量如表1所示。

表1 黄霞1与黄霞2开关计量装置逐年上网电量统计

由表1可知电能计量装置误差造成黄霞1与黄霞2实际总输出功率变为负值，且总输出功率绝对值有逐年增大的趋势。此种情况下等同于在消耗电网有功，给公司带来了经济损失，且该经济损失仍逐年增多。

令因黄霞1和黄霞2计量点误差而引起的有功功率增量为P′，计量装置正向输出有功为W+A、输出无功为W+R，反向输出有功为W-A、输出无功为W-R；查阅黄霞1与黄霞2开关电能计量装置在近一年内各月份的计量主表有功电度与无功电度读数，令一个月内黄霞1计量平均输出有功功率为P黄霞1，黄霞2计量平均输出有功功率为P黄霞2，则有：

可知：

从表读数可以计算得出黄霞1与黄霞2每月计量平均输出有功功率，现只需计算黄霞线线路功率损耗ΔP，即可得黄霞线电能计量误差增量P′。

2 计算结果

2.1 黄霞线线路功率损耗

黄霞线线路导线型号为2×LGj-300，线路总长25.695 km。经查阅知该导线线路阻抗为：R=0.053 Ω/km，X=0.312 Ω/km。

导线电阻R=0.053×25.695≈1.362 Ω，导线电压U=230 kV。

取WP为开关某一个月的输出总有功电度，WQ为总输出无功电度，则：

该月该开关平均输出有功功率P=WP/t，无功功率Q=WQ/t。

黄霞线功率损耗：

由统计数据计算得，近一年黄霞线平均功率损耗ΔP=0.005 79万kW。

2.2 黄霞线电能计量误差

由统计数据计算近一年内黄霞线由电能计量误差引起的功率增量为：

式中，P′表示由电能计量装置误差引起的黄霞1与黄霞2开关总输出功率实际值比理论值多出的误差值。

由计算可知：黄霞1与黄霞2开关在近一年内的计量输出功率比理论要少0.012 403万kW，年平均误差δ=P′/P=0.27%，黄霞线近一年损失上网电量ΔW=108.276 3万kW·h。

3 结语

黄霞线两侧开关电能计量装置误差导致公司上网电量遭受损失，由于P′的值为负，可知此误差应属于以下几种情况：

（1）黄霞1开关电能计量值较实际偏小；

（2）黄霞2开关电能计量值较实际偏大；

（3）以上两种情况同时存在；

（4）黄霞1开关电能计量值增量比黄霞2开关小。

经计算，近一年内黄霞线两侧开关电能计量误差平均值为0.27%，已超过计量表校验[3]误差基准值0.2%，且该误差仍在逐步增大，应及时对黄霞1及黄霞2开关电能计量装置进行校验，以消除公司因此遭受的经济损失。

[1]程瑛颖，杨华潇，肖冀，等.电能计量装置运行误差分析及状态评价方法研究[J].电工电能新技术，2014，33（5）：76-80.

[2]岳国义，王永辉，史轮，等.电能计量装置综合误差分析[J].华北电力技术，2006（8）：49-51.

[3]交流电能表现场校准技术规范：JJF 1055—1997[S].