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【摘 要】一般来讲,小水电通常是处于较为偏僻的区域,在进行小水电上网发电的过程中,受诸多因素的干扰,会对配电网经济运行产生一系列的影响。在本文中,主要对小水电并网发电的优势和缺陷进行了分析,并且制定出了完善的应对对策。
【关键词】并网小水电;10kV配网;经济运行
在电力系统中,地方小水电作为十分重要的一项电源点,其具备分布点广泛以及投资小等一系列特征,可以提升电网的供电能力,特别是处于夏季高温高负荷状态的时候,小水电拥有的发电能力能够解决电网供电能力较低的现象。其中,小水电上网电量越多的话,配电线路的损耗就会更高。
1、小水电并网具备的优势
1.1可以解决供电短缺现象
以某电力企业举例说明,在去年夏季的时候,电力企业缺口超出了200萬kW,供电公司在用电最紧张的时间段内,总负荷达到了187万kW,需要调剂有序用电1.7万kW,山区小水电可以为城市提供大约0.5万kW的电能负荷输出,从一定程度上解决了供电紧缺的现象。在社会经济不断发展的背景下,电力供应不均衡是供电企业面临的首要问题。而地方小水电可以为配电网提供重要的支持。
1.2可以解决局部低电压现象
通常情况下,小水电是处于水资源丰富并且持续的偏远区域中,因为受到地理位置等因素的影响,使得10kV配电线出现了供电半径比较长、线路老化以及用电负荷不平衡等一系列现象,产生的明显影响表现为线路低电压现象突出。所以,并网小电网能够有效地解决此种情况,通过提供无功功率来解决局部低电压现象。
2、并网小水电对10kV配网经济运行影响分析
①丰水期;线路难以水电发电量;以某项区域10kV普宁地区10kv梅西线举例说明,在普宁地区10kv梅西线路中包含的四个小水电并网,总装机是0.11万kW。在去年的时候,普宁地区10kv梅西线变电关口一共有46.5%的时间为小水电返送至变电站。10kV配电公用线路的线径一般是首端粗而末端细,小水电通常是连接到公用线路的末端。处于丰水期的时候,小水电出力大增,其发电量无法通过线路中的用电负荷就地消纳,按照负荷的特征,引起了潮流倒置,共用线路末端成为了电能输送的瓶颈,线路损耗随之增加。
从上图来看,丰水期中的普宁地区10kv梅西线水电站出力比较大,整个期间均朝着变电站倒送用功功率。
②小水电并网以后超发有功,使得发电机长时间处于欠励磁状态运行,一旦发电机处于欠励磁状态运行的情况下,发电机向电网输出容性无功功率,与此同时在系统内吸收感性无功功率,在该项状态中,需要变电站朝普宁地区10kv梅西线输送诸多的无功,这从一定程度上加剧了电网的无功负担。在变电站朝着普宁地区10kv梅西线输送有功功率不改变的情况下,显然需要输送的无功功率比较多,负荷电流在线路上引起的有功损耗必然也会增加。所以,小水电只发有功或者是少发无功的情况下,线路中的有功损耗增加。
③计算装置电流互感器误差引起的电量过度损耗现象;现阶段,并网小水电网安装双向计量电能表,正反向计量同用一个电流互感器。因为上网计量装置的电流互感器变比仅仅考虑了小水电的变压器容量,并没有从小水电不发电时进行考虑,使得站用电的负载量远远低于发电功率,变比过大的电流互感器在计量该部分用电时的误差逐渐被方法,此部分电能计量误差也被计算到了线损内,最终增加了线损。
3、相关的降损举措
大多数并网小水电站属于私人经营,因此,起并网小水电站的性质对于并网小水电站的影响最大,在水电站发电过程中,存在着过度考虑到水电站出资人的个人利益,缺乏并网小水电站的管理手段,管理水平相对较低,不清楚欠励磁运营中造成的风险。除此之外,由于并网小水电站地理位置的原因,因此有关的监督部门也不注重监管,从而使得某些小水电站不能够依照水电站运行技术标准运行。当前阶段,电网对于小水电站的功率因数管控一般是根据月度平均加权力率进行考核。然而,使用这项措施从根本上不能对水电站的发电机组的功率因数进行实时管理,产生的监管效果也并不理想,所以,需要采取以下几种降损措施:
①对并网小水电站的功率因数进行监控。在监控过程中,需要与电网配网自动化改造技术相结合,主要针对并网小水电站的上网的功率、功率的因数等等纳入调度进行实时的监控管理,另外,还需要进一步提高电力配电网的各项技术指标,并详细的研究分析,除此之外,另外设置水电站的继电保护装置,使用此类装置对于功率因数进行实时的监控。在监控的过程当中,如果发现实时功率没有达到相关标准,则需要启动自动保护装置,采取跳闸方式使得水电与电网分离,因此,需要加强控制并网小水电站的技术经济指标。
②需要进一步加大供电用电检查监管的力度。定期对小水电站特别是高损公用线路的小水电站进行供电检查。一旦发现功率因数不达标的情况,则需要用电网进行调度。还可以将并网水电站的营销管理部门与当地的政府进行联合,同时,根据并网的相关合同协议的相关规定对于不达标的情况进行严肃的处理,从而来进一步提升小水电站的并网管理的责任心。
③合理的测算区域配电网的无功分布,与进一步优化配置。可以通过详细的线损理论计算,在小水电站一侧安装无工补偿设备,与此同时,还需要在线路上另外安装无功补偿装置,进而可以实现无功的平衡,从而可以进一步实现无功平衡,提升线路的功率因数,避免无功流动,在最大程度降低线路的损耗。
④加大电网的改造力度。需要合理的调整并且确定并网小水上网并入点,优化配电结构,做好配电网的规划布局工作,有效的解决配电网的线路问题,以此解决增大供电的半径、计量装置不规范等问题。
4、结语
从以上论述来看,小水电并网10k配电网供用电结构有着较大的复杂性,管理难度高,使得区域配电网线损存在着难以合理管控的现象。而加大对小水电站的管理力度,完善相关体系,引进新型技术和设备可以减少损耗量,将小水电在电力峰荷中的优势体现出来,进而实现配电网稳定运行。
参考文献:
[1]徐念农,汪梦健,徐泽恩.并网小水电对10 kV配电网经济运行影响分析[J].电工技术,2019(06):33-34+37.
[2]邵兴志,李赟,郭思喆.小水电并网后对县级电网的影响[J].农村电气化,2017(01):42-45.
[3]陈效.湘西小水电并网运行安全风险及防范措施探讨[J].科技创新导报,2016,13(29):32+34.
(作者单位:广东电网有限责任公司揭阳普宁供电局)
【关键词】并网小水电;10kV配网;经济运行
在电力系统中,地方小水电作为十分重要的一项电源点,其具备分布点广泛以及投资小等一系列特征,可以提升电网的供电能力,特别是处于夏季高温高负荷状态的时候,小水电拥有的发电能力能够解决电网供电能力较低的现象。其中,小水电上网电量越多的话,配电线路的损耗就会更高。
1、小水电并网具备的优势
1.1可以解决供电短缺现象
以某电力企业举例说明,在去年夏季的时候,电力企业缺口超出了200萬kW,供电公司在用电最紧张的时间段内,总负荷达到了187万kW,需要调剂有序用电1.7万kW,山区小水电可以为城市提供大约0.5万kW的电能负荷输出,从一定程度上解决了供电紧缺的现象。在社会经济不断发展的背景下,电力供应不均衡是供电企业面临的首要问题。而地方小水电可以为配电网提供重要的支持。
1.2可以解决局部低电压现象
通常情况下,小水电是处于水资源丰富并且持续的偏远区域中,因为受到地理位置等因素的影响,使得10kV配电线出现了供电半径比较长、线路老化以及用电负荷不平衡等一系列现象,产生的明显影响表现为线路低电压现象突出。所以,并网小电网能够有效地解决此种情况,通过提供无功功率来解决局部低电压现象。
2、并网小水电对10kV配网经济运行影响分析
①丰水期;线路难以水电发电量;以某项区域10kV普宁地区10kv梅西线举例说明,在普宁地区10kv梅西线路中包含的四个小水电并网,总装机是0.11万kW。在去年的时候,普宁地区10kv梅西线变电关口一共有46.5%的时间为小水电返送至变电站。10kV配电公用线路的线径一般是首端粗而末端细,小水电通常是连接到公用线路的末端。处于丰水期的时候,小水电出力大增,其发电量无法通过线路中的用电负荷就地消纳,按照负荷的特征,引起了潮流倒置,共用线路末端成为了电能输送的瓶颈,线路损耗随之增加。
从上图来看,丰水期中的普宁地区10kv梅西线水电站出力比较大,整个期间均朝着变电站倒送用功功率。
②小水电并网以后超发有功,使得发电机长时间处于欠励磁状态运行,一旦发电机处于欠励磁状态运行的情况下,发电机向电网输出容性无功功率,与此同时在系统内吸收感性无功功率,在该项状态中,需要变电站朝普宁地区10kv梅西线输送诸多的无功,这从一定程度上加剧了电网的无功负担。在变电站朝着普宁地区10kv梅西线输送有功功率不改变的情况下,显然需要输送的无功功率比较多,负荷电流在线路上引起的有功损耗必然也会增加。所以,小水电只发有功或者是少发无功的情况下,线路中的有功损耗增加。
③计算装置电流互感器误差引起的电量过度损耗现象;现阶段,并网小水电网安装双向计量电能表,正反向计量同用一个电流互感器。因为上网计量装置的电流互感器变比仅仅考虑了小水电的变压器容量,并没有从小水电不发电时进行考虑,使得站用电的负载量远远低于发电功率,变比过大的电流互感器在计量该部分用电时的误差逐渐被方法,此部分电能计量误差也被计算到了线损内,最终增加了线损。
3、相关的降损举措
大多数并网小水电站属于私人经营,因此,起并网小水电站的性质对于并网小水电站的影响最大,在水电站发电过程中,存在着过度考虑到水电站出资人的个人利益,缺乏并网小水电站的管理手段,管理水平相对较低,不清楚欠励磁运营中造成的风险。除此之外,由于并网小水电站地理位置的原因,因此有关的监督部门也不注重监管,从而使得某些小水电站不能够依照水电站运行技术标准运行。当前阶段,电网对于小水电站的功率因数管控一般是根据月度平均加权力率进行考核。然而,使用这项措施从根本上不能对水电站的发电机组的功率因数进行实时管理,产生的监管效果也并不理想,所以,需要采取以下几种降损措施:
①对并网小水电站的功率因数进行监控。在监控过程中,需要与电网配网自动化改造技术相结合,主要针对并网小水电站的上网的功率、功率的因数等等纳入调度进行实时的监控管理,另外,还需要进一步提高电力配电网的各项技术指标,并详细的研究分析,除此之外,另外设置水电站的继电保护装置,使用此类装置对于功率因数进行实时的监控。在监控的过程当中,如果发现实时功率没有达到相关标准,则需要启动自动保护装置,采取跳闸方式使得水电与电网分离,因此,需要加强控制并网小水电站的技术经济指标。
②需要进一步加大供电用电检查监管的力度。定期对小水电站特别是高损公用线路的小水电站进行供电检查。一旦发现功率因数不达标的情况,则需要用电网进行调度。还可以将并网水电站的营销管理部门与当地的政府进行联合,同时,根据并网的相关合同协议的相关规定对于不达标的情况进行严肃的处理,从而来进一步提升小水电站的并网管理的责任心。
③合理的测算区域配电网的无功分布,与进一步优化配置。可以通过详细的线损理论计算,在小水电站一侧安装无工补偿设备,与此同时,还需要在线路上另外安装无功补偿装置,进而可以实现无功的平衡,从而可以进一步实现无功平衡,提升线路的功率因数,避免无功流动,在最大程度降低线路的损耗。
④加大电网的改造力度。需要合理的调整并且确定并网小水上网并入点,优化配电结构,做好配电网的规划布局工作,有效的解决配电网的线路问题,以此解决增大供电的半径、计量装置不规范等问题。
4、结语
从以上论述来看,小水电并网10k配电网供用电结构有着较大的复杂性,管理难度高,使得区域配电网线损存在着难以合理管控的现象。而加大对小水电站的管理力度,完善相关体系,引进新型技术和设备可以减少损耗量,将小水电在电力峰荷中的优势体现出来,进而实现配电网稳定运行。
参考文献:
[1]徐念农,汪梦健,徐泽恩.并网小水电对10 kV配电网经济运行影响分析[J].电工技术,2019(06):33-34+37.
[2]邵兴志,李赟,郭思喆.小水电并网后对县级电网的影响[J].农村电气化,2017(01):42-45.
[3]陈效.湘西小水电并网运行安全风险及防范措施探讨[J].科技创新导报,2016,13(29):32+34.
(作者单位:广东电网有限责任公司揭阳普宁供电局)