10kV配電網線路上掛小水電站對線損的影響分析

劉軍

10kV配電網線路上掛小水電站對線損的影響分析

劉軍

（國網湖南省電力公司張家界供電分公司 湖南張家界 427000）

小水電作為一種新型的清潔能源，將其接入到10kV配電網線路中，會對配電網的電能質量、繼電保護以及正常安全供電產生一定的影響，基于此本文主要闡述了小水電站的現狀以及10kV配電網產生線損的危害，同時分析了10kV配電網線路上掛小水電站所產生的線損影響，提出了相應的降損措施，以供相關人員參考。

10kV配電線路；小水電站；線損影響

1 引言

10kV配電線路的線路較長，面較廣，且路徑十分的復雜，會被架線周邊的氣候所影響，而在該線路中掛小水電站更會出現線損增加的問題，對此采取針對性的降損措施具有重要意義。

2 我國小水電的現狀

我國小水電的界定劃分是：單站裝機在五萬千瓦或者以下的水電站和配套電網。根據相關部門統計數據，中國在此標準的小水電資源可開發量高達一億兩千八百萬千瓦，在世界中排在第一位。小水電的資源點在我國境內分布較為廣泛，在我國960萬km2陸地面積中遍及30個省市區和1700多個山區縣，其中有70%集中分布在西部大開發地區。我國目前所擁有的小水電總量大概有五萬多座，而且裝機容量大約是在5600多萬千瓦時，我國小水電每年的總體的發電量可以達到1700多億。

3 10kV配電網中掛小水電站對線損的主要影響

3.1 影響到電能的質量

將小水電站掛在10kV配電線路中能夠導致配電網受到干擾，影響到系統的電能質量。而現階段我國的小水電站更多的都是徑流電站，受季節變化的影響較大，當小水電負荷較為集中時，容量占有的比例一定時，會影響到電網的電能質量，豐水期時，小水電的發電量會增加，并拉高系統的電壓，而在枯水期時，小水電站發電變少，也會降低系統的電壓，導致系統的電壓出現不平衡的波動。

3.2 影響到線路的網絡損耗

在10kV配電網中掛小水電站會增大網絡的耗損，究其原因主要在于受到了小水電的建設位置和負荷大小等因素影響；一年中每個季節用電量的不同或者天氣氣溫等原因也會影響小水電的電能輸出，那么由于季節性的變換就不能夠提供穩定持續性的電力能源，會因為外部因素的變化而產生變化。然而針對小水電的分布布局的不合理性以及各種供電線路較長和設備陳舊老化的等諸多方面原因，都會在其運行過程中很容易產生電能損耗。

3.3 影響到電網調度以及實施監控

一般小水電站都是建立在一些偏遠的山區，正是如此，小水電的通訊聯系較為薄弱，難以較好的采集并分析到小水電發電的電流、產生的有用功率、無用功率以及電壓的數據，調度人員也難以在第一時間采取相應的應對措施，難以及時的調動調度命令，增加監控的難度，長此以往則會影響到電網的運行安全。

4 10kV配電線路上掛小水電線損嚴重的原因分析

4.1 案例分析

桑植縣水能資源十分豐富，理論蘊藏量達48.3萬kW，可開發利用的水能資源45.6萬kW，被省水利廳定為全省五大小水電開發基地之一。其中L水庫水電站是《澧水流域規劃報告》中確定的具有多年調節的龍頭水庫，是集防洪、灌溉、發電、養殖、旅游為一體的綜合性工程。目前，該項目已完成規劃報告并已列入湖南省“十一五”規劃。該工程主要技術經濟的指標示為：壩址控制集雨面積892km2，多年平均流量44.9m3/s，壩型為混凝土拱壩，最大壩高138m，正常蓄水位420m，總庫容20.8km3。電站裝機容量12萬kW，保證出力6.42萬kW，多年平均發電量3.34億kW·h。灌溉面積1.23萬畝，淹沒農田16330畝，遷移人口15755人。將該水電站掛接在10kV線路運行的情況來看，效果不好，掛有小水電站的10kV線損波動很大究其原因主要在于會影響到10kV配網的線損，具體如下所述。

4.2 線損波動的原因

4.2.1 變電站電量統計不準確

變電站的線損率發生波動的原因在于未準確的統計某月的電量，若某月電量值出現了抄錯或者漏抄的問題；或者旁母開關代運的方式對電量統計產生了影響；未對母線的電壓互感器進行檢修，未及時的更換電能表等，都會對電量值的正確性產生影響。

4.2.2 售電電量與關口電量未同時抄錄

配電線路的線損出現較大的波動時，更多是對于用戶售電電量進行抄錄以及變電站關口電量的抄錄不同步時，并且抄表人員未能夠根據相關的抄錄制度執行相關的抄錄工作，甚至出現錯抄以及漏抄的問題；對于用戶計量回路的計量以及倍率都不夠準確，對用戶進行建檔時也不夠及時，或者入檔還存在著一定的錯誤；線路遭到切割導致當月的線損統計出現較大的波動；負荷變化或者由于停電的問題導致銅鐵出現嚴重的損失或者實際銅鐵的損失差值較大；表計被燒壞電量需要追補；雙電源用戶頻繁的切換電源，因此，當月所計算的線損率難不夠準確。

5 具體的配電網節能及降損措施

5.1 線路改造

在配電損耗中，線路占有一定比例的損耗率。在配電線路設計中，一般是按照導線長期的允許安全載流量、電壓以及機械強度來制定。站在能源節約的角度來看，配電線路在選擇導線截面積時，首先依據應該是電能損耗，也就是在保證合理經濟的原則之下，增大導線截面積，就能夠滿足配電線路降低電損耗的目的。

5.2 無功補償

在無功補償中，最基本的原則是“就地平衡、統一規劃、分級補償、布局合理”。其中，補償又包含了下述三個核心方面。

5.2.1 集中補償

無功補償裝置安裝于變電站低壓側時，補償的是主變壓器本身的無功損耗，此外，也包含了變電站輸電線路無功的減少，最終來達到降低無功損耗的目的。變電站選擇電容器組進行補償時，其投資偏高，具體而言，變電所二次母線的功率因素應該控制在0.9～1的范圍之內。

5.2.2 分散補償

10kV是分散補償的主要線路。這一類型的補償與補償容量以及節能效果關系密切，具體的安裝容量與位置見表1。

表1 10kV線路分散補償方案

5.2.3 隨器補償

隨器補償主要在10kV配電變壓器的低壓側母線進行安裝，用于感性用電設備的無功功率損耗以及配電變壓器空載損耗的補償。就具體的調研來看，大部分區域都會選擇隨器補償作為主要的無功補償手段。

5.3 建立線損信息多級管理

分析好線損率的波動原因，有效形成線損三級閉環的網絡，各級與各級形成有效的監督，防止線損的電量出現上下推諉的問題，盡量的將線損計算不夠準確的問題進行消除，避免線損率發生波動。例如可以根據電力網的元件將其分為送電線路電量（110kV、35kV）、變電站電量、配電電量（用戶售電、小水電、公共配變關口）。變電站的電量可以由變電站值班人員每天進行抄錄；盡量的爭取每天對系統110kV購電的電量、35kV小水電的電量及返送電量進行讀數，并做好相應的分析對比工作；根據用戶售電的電量、小水電的電量、公共配變關口的電量的抄收制度進行抄表。

5.4 建立同步抄表等制度

為了有效消除由于抄表時間存在差距而出現的線損波動時，則需要盡可能實行送變配同步抄表，確保每月的供電量跟售電量之間相對應，減少統計線損的波動。同時要制定一些抄錄實施的細則，而由于送電以及變電容易實現同步抄表，則對10kV配電進行抄表時要在工作量允許的情況下進行同步抄表，對于那些工作量較大的低壓配電則可以實行分時抄表的方式。同時，還可以允許一些公共的配變關口電量進行兩次抄表，并在當月的線損電量中計入差值。同時，抄表人員要根據抄表的周期，抄表的順序進行抄表，不能夠隨便的更改，避免影響到抄表的準確性。

6 結語

總而言之，在10kV配電線路上掛小水電站具有的優點較多，也存在著很多不足，因此需要不斷提升裝備的水平，完善并改造配電網，并在實際工作中有效的采取相應的降損措施，做好線路的節能降損以及管理工作，提高線路的安全度。

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TV734

A

1004-7344（2016）31-0097-02

2016-10-12

劉 軍（1976-），男，工程師，本科，主要從事電力市場電網規劃工作。