“穿越電量”產生原因及解決方法的探討

蒙育林

（大唐內蒙古多倫煤化工有限責任公司,內蒙古 多倫 027300）

1 系統概述

大唐內蒙古多倫煤化工有限責任公司（以下簡稱：多倫煤化工公司）自備電廠裝有兩臺100MW抽汽機組和一臺82MW背壓機組，三臺機組所發電量經主變壓器升壓后連接到公司內220kV雙母線，220 kV雙母線通過唐灤線、唐都線兩條出線方式接入錫盟電網220kV系統，其中唐灤線接入灤河變電站，唐都線接入元上都變電站。廠用電系統設兩臺啟動/備用變壓器作為啟動備用電源，高壓側引自220kV雙母線。同時設五臺高廠變，其中#1、2高廠變高壓側引自#1發電機出口，#4，#5高廠變高壓側引自#3發電機出口，#3高廠變高壓側引自220kV雙母線。廠內設有兩臺220/35kV、18000kVA降壓變給化工區供電，高壓側引自220kV雙母線，低壓側為35kv系統。灤河變電站和元上都變電站電量表作為上網電量和購網電量雙方結算計量關口表，多倫煤化工公司內唐灤線、唐都線、發電機出口、廠用變上設有電量表作為內部電量統計使用，并不作為結算依據。（詳見圖1 多倫煤化工公司主接線示意圖）。

圖1 多倫煤化工公司主接線示意圖

2 穿越電量產生原因

多倫煤化工公司唐灤線、唐都線兩條220kV出線分別通過灤河變電站、元上都變電站接入錫盟電網220KV系統，而灤河變電站也是接入元上都變電站，在多倫煤化工公司和系統間構成環路形成環流，導致某些時段由于電量潮流原因使唐灤線、唐都線兩條線路一條從電網受電，一條向電網送電。但這部分電量并未進入多倫煤化工公司廠用電系統，只是在220KV母線穿越后，又回到電網，即穿越電量。（詳見圖2 外網示意圖）。

圖2 外網示意圖

3 穿越電量產生現象及后果

出現穿越電量的時候，必須經過一定的判斷，才能正確的得出上網電量和購網電量，這一點很重要，一方面牽涉到電量計算的準確性，另一方面還牽涉到廠網之間電費的結算。

如圖3 所示多倫煤化工公司電廠的出線分別連接到兩個變電站，當變電站之間出現互供環流時，灤河變電站通過唐灤線以及電廠母線，最后通過電廠的唐都線，對元上都變電站輸出功率，這樣在電廠的母線上就出現了穿越功率，這時候如果簡單的將唐都線的正向電量作為電廠的上網電量計量的話，實際上是多計了一部分由灤河變電站向上都變電站供給的穿越電量，同理如果簡單的將唐灤線的反向電量作為電廠的用網電量計量的話，實際上也是多計了一部分由灤河變電站向上都變電站供給的穿越電量。因此必須將這部分穿越電量在上網電量和購網電量中進行扣除。

多倫煤化工公司上網電價為0.234元/千瓦時，購網電價是0.79元/千瓦時，穿越電量的產生和電價差導致公司支付大量額外電費，給公司造成重大損失，據統計2009年8月至2011年6月期間產生穿越電量約4800萬千瓦時，多支付電費高達3700多萬元。

圖3 穿越電量示意圖

4 計量困難

多倫煤化工公司電費結算關口計量表位于灤河變電站和元上都變電站，表計顯示正向表碼數為我公司的網上購電電量，反向表碼數為我公司的上網電量。結算周期以自然月為例，在多倫煤化工公司自備電廠全停時，可以通過關口計量表分別計量出上網電量和購網電量，其差值的絕對值為穿越電量。但當多倫煤化工公司自備電廠運行時仍采用此種方法穿越電量，由于計算周期長會出現上網電量和購網電量相抵的情況，穿越電量計算不準確，導致上網電量和購網電量不準確計量。

5 解決方案

5.1 改變計量點位置

當前多倫煤化工公司電費結算關口計量表位于灤河變電站和元上都變電站，若將計量點移至多倫煤化工公司內，在各發電機出口和廠用變壓器處安裝電量計量表，分別計量出發電量和廠用電量，在機組全停時其差值的絕對值為穿越電量，但當多倫煤化工公司自備電廠運行時仍采用此種方法計算穿越電量，穿越電量就會不準確。

同理可知，無論計量點設在線路側任何位置，若未采用其他措施，穿越電量仍無法準確計量。所以，僅僅改變計量點位置的方法是行不通的。

5.2 改變運行方式

計量點位置不變，將雙回線運行改為單回線運行，即：唐灤線、唐都線只運行一條。這樣可以從根本上解決穿越電量的產生問題。但是，多倫煤化工作為一家大型化工企業，擁有大量高溫高壓設備，其用電負荷大，供電可靠性要求也高。若供電不穩定，停電一有發生，會造成設備爆炸、結焦等巨大安全危害和經濟損失。單回線運行則少了一條備用線路，在安全性上不符合公司的要求。所以，改雙回線運行方式為單回線運行是不可行的。

5.3 公式計算

現有計量點不變，利用內蒙古電力（集團）公司調通中心現有中國電科院PSM系列電能計量計費系統，對電能計量系統所采集的關口電能表電量數據進行分析處理,數據采集周期縮短到15分鐘一次，通過公式從中計算出15分鐘內穿越電量。任意時段穿越電量合計則為該時段內15分鐘穿越電量數據的累計值。其計算公式如下：

當(A1-+A2-) - (A1++A2+)>0時

即含穿越電量的上網電量大于含穿越電量的購網電量時，其差值為實際上網電量。

穿越電量為：(A1-+A2-) -差值

當(A1-+A2-)- (A1++A2+)<=0時

即含穿越電量的上網電量小于等于含穿越電量的購網電量時，其差值的絕對值為實際購網電量。

穿越電量為：[(A1++A2+)-差值]的絕對值

A1+、A1-分別表示為唐灤線，即灤河變電站至多倫煤化工公司購網電量、上網電量。

A2+、A2-分別表示為唐都線，即上都變電站至多倫煤化工公司購網電量、上網電量。

在此基礎上計算出的穿越電量分別從對應時段的上網電量與購網電量中扣除，就可以得到該時段實際上網電量與購網電量。當然理論上穿越電量計算數據采集周期越短，穿越電量計算數值就會越精確，這要視采集設備和系統的功能而定。

6 結論

（1）如果電廠同時與電網兩個變電站相連，且一個變電站接入另一個變電站，當電廠發電負荷較低或全停時，就可能出現電網電量從一個變電站經電廠母線流向另一個變電站的現象，從而產生穿越電量。

（2）解決因穿越電量而引起的計量問題，可以采取改變計量點位置、改變運行方式和公式計算三種方案。改變計量點位置方案會產生新的投資且不能徹底解決穿越電量問題，改變運行方式方案在安全上不能滿足公司生產需要，采用公式計算方案不發生新的投資，在經濟性和可行性上能夠滿足解決穿越電量的問題，是目前最可行的方法。

（3）建議類似電廠出線采用兩條回線同時接入電網兩個變電站時，要充分做好可行性論證，避免穿越電量的產生。

[1]李煥明.電力系統分析[M].北京電力出版社.

[2]于永源.電力系統分析[M].中國電力出版社.

[3]姚春球.發電廠電氣部分[M].中國電力出版社.