發(fā)電企業(yè)500 kV貿(mào)易結(jié)算關(guān)口無(wú)功功率高的問(wèn)題分析

發(fā)電企業(yè)500 kV貿(mào)易結(jié)算關(guān)口無(wú)功功率高的問(wèn)題分析

孫沖1，王俊龍2，閻超1，李傳1，王淼1，孫振亮1

(1.國(guó)網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院，石家莊050021；2.國(guó)網(wǎng)河北省電力公司，石家莊050021)

摘要：針對(duì)一起發(fā)電企業(yè)在升壓變電站安裝無(wú)功補(bǔ)償電抗器而產(chǎn)生大量無(wú)功調(diào)整電價(jià)的問(wèn)題，對(duì)發(fā)電企業(yè)的發(fā)、用電量結(jié)算方式進(jìn)行分析，提出在高壓備用變壓器位置設(shè)置計(jì)量點(diǎn)、在高壓電抗器前端增設(shè)計(jì)量點(diǎn)等解決措施，為發(fā)供電企業(yè)在選擇貿(mào)易結(jié)算計(jì)量點(diǎn)時(shí)提供參考。

關(guān)鍵詞：發(fā)電；貿(mào)易結(jié)算關(guān)口；無(wú)功功率；電量計(jì)算

收稿日期：2014-10-22

作者簡(jiǎn)介：孫沖(1983-)，男，高級(jí)工程師，主要從事電力計(jì)量檢測(cè)技術(shù)研究工作。

中圖分類號(hào)：TM93；TB971

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：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

發(fā)供電企業(yè)之間的貿(mào)易結(jié)算關(guān)口應(yīng)設(shè)置于雙方產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)，其基本原理為通過(guò)電壓互感器和電流互感器計(jì)量該關(guān)口點(diǎn)的一次電壓和電流，并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的二次電壓和電流信號(hào)計(jì)入關(guān)口電能表，通過(guò)計(jì)算即可得到電量值。因此，發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口計(jì)量點(diǎn)設(shè)置的合理性，以及發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口計(jì)量裝置配置的準(zhǔn)確性、可靠性關(guān)系到發(fā)供電雙方貿(mào)易結(jié)算的公平和公正。以下對(duì)一起典型的500 kV出線發(fā)電廠上網(wǎng)關(guān)口點(diǎn)電量計(jì)量情況進(jìn)行深入剖析，進(jìn)而對(duì)發(fā)供雙方的貿(mào)易結(jié)算計(jì)量方式進(jìn)行解析探討。[1-2]

1發(fā)電概況

河北某新建電廠，新建了2臺(tái)600 MW燃煤機(jī)組，通過(guò)2條500 kV線路向電網(wǎng)送電。該廠500 kV側(cè)采用2條母線、3/2開關(guān)的接線方式，其500 kV升壓變電站一次主接線示意，見圖1。

圖1　500 kV升壓變電站一次主接線示意

由圖1可以看出，1號(hào)、2號(hào)發(fā)電機(jī)分別通過(guò)1號(hào)、2號(hào)主變壓器連接至母線，通過(guò)2條500 kV線路向電網(wǎng)送電。圖1中，51DK斷路器所連接設(shè)備為高壓補(bǔ)償電抗，補(bǔ)償發(fā)電機(jī)組及500 kV線路中所產(chǎn)生的容性無(wú)功功率，其單相容量為50 MVar，合計(jì)補(bǔ)償容量為150 MVar。5022、5021斷路器連接著該電廠的1號(hào)高壓備用變壓器，額定容量為63 MW。

此種接線方式下，該電廠存在3種運(yùn)行方式：2臺(tái)機(jī)組正常發(fā)電時(shí)，發(fā)出電量送到500 kV I母線、II母線，1號(hào)高壓備用變壓器通過(guò)母線獲取電量，供廠內(nèi)用電，剩余電量通過(guò)1號(hào)、2號(hào)出線向電網(wǎng)送電；當(dāng)1臺(tái)機(jī)組檢修，1臺(tái)機(jī)組正常發(fā)電時(shí)，運(yùn)行方式相同，發(fā)出電量供廠內(nèi)使用，剩余電量發(fā)電上網(wǎng)；當(dāng)2臺(tái)機(jī)組均停電檢修，廠內(nèi)不發(fā)電時(shí)，電網(wǎng)電量通過(guò)1號(hào)、2號(hào)出線返送至電廠母線，供廠內(nèi)檢修和正常用電，處于使用電網(wǎng)電能狀態(tài)。

根據(jù)該電廠的整體接線和運(yùn)行方式，電網(wǎng)公司將該電廠發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口點(diǎn)設(shè)置在電廠和電網(wǎng)的產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)處，也就是該廠2條出線的位置。因此，該廠的發(fā)電上網(wǎng)電量=1號(hào)出線上網(wǎng)電量+2號(hào)出線上網(wǎng)電量。當(dāng)2臺(tái)機(jī)組全停時(shí)，該廠才會(huì)涉及使用電網(wǎng)電量的情況，此時(shí)該廠使用電網(wǎng)的有功電量=1號(hào)出線反向有功電量+2號(hào)出線反向有功電量，無(wú)功電量=1號(hào)出線反向有無(wú)功電量+2號(hào)出線反向無(wú)功電量(文中所有電量以向電網(wǎng)方向?yàn)檎呻娋W(wǎng)向電廠方向?yàn)榉聪?。

根據(jù)DL/T 448—2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》5.1.1的定義[3]，該廠所設(shè)置的發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口計(jì)量點(diǎn)和使用電網(wǎng)電量計(jì)量點(diǎn)均屬于I類計(jì)量點(diǎn)，其配置原則應(yīng)滿足規(guī)程所要求的I類電能計(jì)量裝置的要求。在1號(hào)、2號(hào)出線，1號(hào)、2號(hào)主變壓器高壓側(cè)，1號(hào)啟動(dòng)備用變壓器位置均裝有計(jì)量用電能表，電能表所使用電壓互感器、電流互感器均經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)誤差測(cè)試，符合相關(guān)技術(shù)規(guī)程的要求。[4-5]

2貿(mào)易結(jié)算關(guān)口無(wú)功功率高的問(wèn)題

該廠通過(guò)500 kV線路并網(wǎng)發(fā)電，500 kV架空輸電線路相間和對(duì)地之間均存在一定的分布電容，在輸電線路上產(chǎn)生一定的無(wú)功消耗，增加輸電線路的線路消耗，降低線路的輸送能力，影響線路運(yùn)行的穩(wěn)定性[6]。為了解決此問(wèn)題，電網(wǎng)企業(yè)要求電廠在升壓變電站51DK斷路器位置安裝了無(wú)功補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償線路側(cè)和發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功功率，確保500 kV線路安全可靠運(yùn)行。

該廠在第3種運(yùn)行方式2臺(tái)發(fā)電機(jī)全停時(shí)，廠內(nèi)所有設(shè)備使用的有功電量均來(lái)自1號(hào)、2號(hào)出線反向接受的電網(wǎng)有功電量，正常使用時(shí)的有功功率一般在10～30 MW。而51DK斷路器位置所安裝的補(bǔ)償用電抗器，其正常運(yùn)行時(shí)的無(wú)功容量約為100 MVar，而且處于消耗電網(wǎng)無(wú)功功率的狀態(tài)。這種狀態(tài)下，該廠的用電功率因數(shù)較低，最低時(shí)甚至低于0.10，根據(jù)國(guó)家電價(jià)政策，該廠除繳納正常有功電費(fèi)外，還需要繳納一部分的功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)。 根據(jù)原水利水電部頒發(fā)的《功率因數(shù)電費(fèi)調(diào)整辦法》((83)水電財(cái)字第215號(hào)文)中的要求，該廠屬于功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值為0.90的高壓工業(yè)用戶，該類用戶功率因數(shù)為0.65時(shí)，電費(fèi)增加值為15%，當(dāng)用電功率因數(shù)等于和低于0.64時(shí)，每下降1%，電費(fèi)增加2%。根據(jù)此政策可以得到功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值為0.90的高壓工業(yè)用戶，在功率因數(shù)低于0.65時(shí)，無(wú)功調(diào)整電費(fèi)=有功基礎(chǔ)電費(fèi)×[0.15+(0.65-功率因數(shù)值)×2]。當(dāng)功率因數(shù)低于0.25時(shí)，需要繳納的無(wú)功調(diào)整電費(fèi)就會(huì)高于正常的有功基礎(chǔ)電費(fèi)。[7]

該廠正式并網(wǎng)發(fā)電時(shí)間為2013年3月，與當(dāng)?shù)毓╇娋纸Y(jié)算建設(shè)期間用電費(fèi)用時(shí)，繳納了110萬(wàn)元的有功電費(fèi)，同時(shí)繳納了151萬(wàn)元的無(wú)功調(diào)整電費(fèi)。2013年6月，由于該廠發(fā)電機(jī)組故障，出現(xiàn)了半天的2臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)停機(jī)的故障，半天時(shí)間繳納了7萬(wàn)元的有功電費(fèi)，同時(shí)繳納了11萬(wàn)元的無(wú)功調(diào)整電費(fèi)。

該廠所有的發(fā)、用電負(fù)荷，包括有功功率和無(wú)功功率均通過(guò)2條出線位置安裝的關(guān)口電能表計(jì)量，該電能表所計(jì)量的正向電量為該廠的發(fā)電上網(wǎng)電量，反向電量為該廠的用網(wǎng)電量。所計(jì)量的使用電網(wǎng)電量包含了廠內(nèi)正常用電、一次設(shè)備損耗、高壓電抗器所消耗的功率等的總和，無(wú)法區(qū)分三者不同位置的使用電網(wǎng)電量。因此在這種計(jì)量方式下，在2臺(tái)發(fā)電機(jī)組雙停時(shí)，該電廠使用電網(wǎng)電量中的無(wú)功電量主要由高壓電抗器的無(wú)功組成，使功率因數(shù)降低，而帶來(lái)的無(wú)功功率調(diào)整電費(fèi)。高壓電抗器的無(wú)功電量由電網(wǎng)企業(yè)承擔(dān)，還是由電廠承擔(dān)，應(yīng)在電廠購(gòu)電合同中雙方約定好計(jì)量方式。

3解決措施

為了更加準(zhǔn)確的計(jì)量發(fā)供電雙方的來(lái)往電量，解決文中所述的無(wú)功功率計(jì)量問(wèn)題，給出了下面2種方法。

3.1　高壓備用變壓器位置設(shè)置計(jì)量點(diǎn)

此時(shí)所有使用電網(wǎng)電量均以高壓備用變壓器計(jì)量點(diǎn)計(jì)算的電量為準(zhǔn)，但該廠所有的廠用電電價(jià)均執(zhí)行普通工業(yè)用戶用電電價(jià)。而采用原計(jì)量方式時(shí)，只有機(jī)組雙停，不向電網(wǎng)發(fā)電時(shí)，該廠才會(huì)使用電網(wǎng)電量，并執(zhí)行普通工業(yè)用戶電價(jià)，其他時(shí)間內(nèi)均使用本廠自發(fā)電量，其用電成本遠(yuǎn)小于普通工業(yè)用戶電價(jià)。

3.2　高壓電抗器前端增設(shè)計(jì)量點(diǎn)

在高抗器位置設(shè)置電能表，計(jì)量該位置的無(wú)功電量，該廠2臺(tái)發(fā)電機(jī)沒(méi)有同時(shí)停機(jī)時(shí)，仍采取原計(jì)量方案。若2臺(tái)機(jī)組雙停時(shí)，該廠使用電網(wǎng)有功電量=1號(hào)出線反向有功電量+2號(hào)出線反向有功電量，無(wú)功電量=1號(hào)出線反向有無(wú)功電量+2號(hào)出線反向無(wú)功電量-高壓電抗器用網(wǎng)無(wú)功電量。

此種計(jì)量方式下，可以解決該廠發(fā)電機(jī)組雙停時(shí)使用電網(wǎng)電量功率因數(shù)較低，受調(diào)整電價(jià)政策限值，帶來(lái)大量調(diào)整電費(fèi)的問(wèn)題。但此種情況下，該廠的有功電量計(jì)算方法和無(wú)功電量計(jì)算方法出現(xiàn)了的差別，計(jì)算過(guò)程復(fù)雜，不利于管理。

4結(jié)束語(yǔ)

為了保證500 kV輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定可靠，在發(fā)電廠500 kV升壓變電站安裝補(bǔ)償電抗是必要手段，發(fā)供電雙方均應(yīng)支持。通過(guò)以上分析可以看出來(lái)，無(wú)論選擇在什么位置設(shè)置計(jì)量點(diǎn)，無(wú)論采取何種電量計(jì)算方法，均會(huì)產(chǎn)生發(fā)供雙方之間結(jié)算時(shí)的不公平因素。對(duì)于此問(wèn)題，發(fā)供雙方應(yīng)相互理解，通過(guò)不同專業(yè)不同部門之間的協(xié)調(diào)，通過(guò)管理的手段，消除雙方在結(jié)算方面的不公平因素，做到貿(mào)易結(jié)算雙方的共同認(rèn)可和支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉守謙，宋曉琳，李毅.發(fā)電廠有功電量不平衡差錯(cuò)原因分析[J].電測(cè)與儀表，2011,48(2):64-67,80.

[2]王春慶，趙玉福，周琪，等.電能計(jì)量裝置運(yùn)行現(xiàn)狀淺析[J].電測(cè)與儀表，2010，47(7A):26-28.

[3]DL/T 448-2000，電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程[S]

[4]JJG 596-1999，電子式電能表檢定規(guī)程[S].

[5]JJG 1021-2007，電力互感器檢定規(guī)程[S].

[6]秦曉輝，申洪，周勤勇，等.特高壓串補(bǔ)線路沿線電壓分布及串補(bǔ)布置方案研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，31(25)：43-49.

[7]鄭厚清，高效. 功率因數(shù)無(wú)功電量收費(fèi)機(jī)制研究[J].中國(guó)電力，2013,46(5):93-93.

本文責(zé)任編輯：齊勝濤