并網小水電對10kV配網經濟運行影響探討

楊炎標

【摘 要】一般來講，小水電通常是處于較為偏僻的區域，在進行小水電上網發電的過程中，受諸多因素的干擾，會對配電網經濟運行產生一系列的影響。在本文中，主要對小水電并網發電的優勢和缺陷進行了分析，并且制定出了完善的應對對策。

【關鍵詞】并網小水電;10kV配網;經濟運行

在電力系統中，地方小水電作為十分重要的一項電源點，其具備分布點廣泛以及投資小等一系列特征，可以提升電網的供電能力，特別是處于夏季高溫高負荷狀態的時候，小水電擁有的發電能力能夠解決電網供電能力較低的現象。其中，小水電上網電量越多的話，配電線路的損耗就會更高。

1、小水電并網具備的優勢

1.1可以解決供電短缺現象

以某電力企業舉例說明，在去年夏季的時候，電力企業缺口超出了200萬kW，供電公司在用電最緊張的時間段內，總負荷達到了187萬kW，需要調劑有序用電1.7萬kW，山區小水電可以為城市提供大約0.5萬kW的電能負荷輸出，從一定程度上解決了供電緊缺的現象。在社會經濟不斷發展的背景下，電力供應不均衡是供電企業面臨的首要問題。而地方小水電可以為配電網提供重要的支持。

1.2可以解決局部低電壓現象

通常情況下，小水電是處于水資源豐富并且持續的偏遠區域中，因為受到地理位置等因素的影響，使得10kV配電線出現了供電半徑比較長、線路老化以及用電負荷不平衡等一系列現象，產生的明顯影響表現為線路低電壓現象突出。所以，并網小電網能夠有效地解決此種情況，通過提供無功功率來解決局部低電壓現象。

2、并網小水電對10kV配網經濟運行影響分析

①豐水期;線路難以水電發電量;以某項區域10kV普寧地區10kv梅西線舉例說明，在普寧地區10kv梅西線路中包含的四個小水電并網，總裝機是0.11萬kW。在去年的時候，普寧地區10kv梅西線變電關口一共有46.5%的時間為小水電返送至變電站。10kV配電公用線路的線徑一般是首端粗而末端細，小水電通常是連接到公用線路的末端。處于豐水期的時候，小水電出力大增，其發電量無法通過線路中的用電負荷就地消納，按照負荷的特征，引起了潮流倒置，共用線路末端成為了電能輸送的瓶頸，線路損耗隨之增加。

從上圖來看，豐水期中的普寧地區10kv梅西線水電站出力比較大，整個期間均朝著變電站倒送用功功率。

②小水電并網以后超發有功，使得發電機長時間處于欠勵磁狀態運行，一旦發電機處于欠勵磁狀態運行的情況下，發電機向電網輸出容性無功功率，與此同時在系統內吸收感性無功功率，在該項狀態中，需要變電站朝普寧地區10kv梅西線輸送諸多的無功，這從一定程度上加劇了電網的無功負擔。在變電站朝著普寧地區10kv梅西線輸送有功功率不改變的情況下，顯然需要輸送的無功功率比較多，負荷電流在線路上引起的有功損耗必然也會增加。所以，小水電只發有功或者是少發無功的情況下，線路中的有功損耗增加。

③計算裝置電流互感器誤差引起的電量過度損耗現象;現階段，并網小水電網安裝雙向計量電能表，正反向計量同用一個電流互感器。因為上網計量裝置的電流互感器變比僅僅考慮了小水電的變壓器容量，并沒有從小水電不發電時進行考慮，使得站用電的負載量遠遠低于發電功率，變比過大的電流互感器在計量該部分用電時的誤差逐漸被方法，此部分電能計量誤差也被計算到了線損內，最終增加了線損。

3、相關的降損舉措

大多數并網小水電站屬于私人經營，因此，起并網小水電站的性質對于并網小水電站的影響最大，在水電站發電過程中，存在著過度考慮到水電站出資人的個人利益，缺乏并網小水電站的管理手段，管理水平相對較低，不清楚欠勵磁運營中造成的風險。除此之外，由于并網小水電站地理位置的原因，因此有關的監督部門也不注重監管，從而使得某些小水電站不能夠依照水電站運行技術標準運行。當前階段，電網對于小水電站的功率因數管控一般是根據月度平均加權力率進行考核。然而，使用這項措施從根本上不能對水電站的發電機組的功率因數進行實時管理，產生的監管效果也并不理想，所以，需要采取以下幾種降損措施：

①對并網小水電站的功率因數進行監控。在監控過程中，需要與電網配網自動化改造技術相結合，主要針對并網小水電站的上網的功率、功率的因數等等納入調度進行實時的監控管理，另外，還需要進一步提高電力配電網的各項技術指標，并詳細的研究分析，除此之外，另外設置水電站的繼電保護裝置，使用此類裝置對于功率因數進行實時的監控。在監控的過程當中，如果發現實時功率沒有達到相關標準，則需要啟動自動保護裝置，采取跳閘方式使得水電與電網分離，因此，需要加強控制并網小水電站的技術經濟指標。

②需要進一步加大供電用電檢查監管的力度。定期對小水電站特別是高損公用線路的小水電站進行供電檢查。一旦發現功率因數不達標的情況，則需要用電網進行調度。還可以將并網水電站的營銷管理部門與當地的政府進行聯合，同時，根據并網的相關合同協議的相關規定對于不達標的情況進行嚴肅的處理，從而來進一步提升小水電站的并網管理的責任心。

③合理的測算區域配電網的無功分布，與進一步優化配置。可以通過詳細的線損理論計算，在小水電站一側安裝無工補償設備，與此同時，還需要在線路上另外安裝無功補償裝置，進而可以實現無功的平衡，從而可以進一步實現無功平衡，提升線路的功率因數，避免無功流動，在最大程度降低線路的損耗。

④加大電網的改造力度。需要合理的調整并且確定并網小水上網并入點，優化配電結構，做好配電網的規劃布局工作，有效的解決配電網的線路問題，以此解決增大供電的半徑、計量裝置不規范等問題。

4、結語

從以上論述來看，小水電并網10k配電網供用電結構有著較大的復雜性，管理難度高，使得區域配電網線損存在著難以合理管控的現象。而加大對小水電站的管理力度，完善相關體系，引進新型技術和設備可以減少損耗量，將小水電在電力峰荷中的優勢體現出來，進而實現配電網穩定運行。

參考文獻：

[1]徐念農，汪夢健，徐澤恩.并網小水電對10 kV配電網經濟運行影響分析[J].電工技術，2019（06）：33-34+37.

[2]邵興志，李赟，郭思喆.小水電并網后對縣級電網的影響[J].農村電氣化，2017（01）：42-45.

[3]陳效.湘西小水電并網運行安全風險及防范措施探討[J].科技創新導報，2016，13（29）：32+34.

（作者單位：廣東電網有限責任公司揭陽普寧供電局）