小水电计量管理研究论文

2022-04-15

摘要:从降低线损率的重要性出发,从线损的管理措施上做了几个方面的研究,主要是线损管理指标、计量管理和关口设置以及营销及电量管理。结合实际,提出了一些较好的降低线损的管理措施。今天小编为大家精心挑选了关于《小水电计量管理研究论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

小水电计量管理研究论文 篇1:

小水电对罗田电网的影响分析及应对措施

【摘要】小水电作为一种清洁无污染、可再生、具有良好生态与社会效益的绿色能源类型,充分开发利用水电资源,对于罗田电网和国民经济的发展具有重大的作用。

【关键词】水电;电网;措施;分析

前言

我县境内有5大水系,大小河流501条共2186公里,全县建有水库132座,控制来水面积597.4平方公里,总蓄水量3.58亿立方米。并网接入罗田电网的小水电共61座,总装机容量 75.85 MW小水电接入配电网运行,不具备可调节能力的小水电站接入10kV线路小水电有57座分别接入28条10KV用户线路,具备一定调节能力的小水电站,接入10KV线路有3条,接入专用线路1条,接入35KV线路1条,接入110KV线路3条,小水电的并网对我县的国民经济发展起到了积极推动的作用。但是,随着小水电的建设规模和装机容量的迅速扩大,对罗田电网的运行也存在一定的影响,现就高电压、无功不足、线路损耗及安全四个方面进行分析及采取措施:

一、小水电高电压的形成分析及措施

1.小水电高电压形成原因分析

小水电引起高电压问题主要发生在丰水期,由于部分区域小水电开发较为集中,总装机容量较大,而水电资源丰富的区域一般经济都不发达,负荷密度小,丰水期小水电发出的电能无法就地进行平衡,引起线路末端电压升高。

(1)东安河电站是梯级电站共有五级接入10KV专用线路,丰水季节,库容拖水,小水电满发用电高峰时,电压合格,用电低谷时,存在系统有功。无功倒送,就算调整变压器档位,也存在电压过高的现象。当枯水季节,水库一般在顶峰时发电,也易存在高电压。

(2)跨马墩、凤凰关等等52个小水电分别接入10条10KV用户线路,小水电一般都是径流式,丰水期,小水电满发线路负荷倒送,这些用户线路往往是首端线径粗,末端线径细,而小水电一般接入10 kV线路的末端。当枯水期时,线路能保证末端供电需求,调档主变档位或投入电容,也是导致电压高的原因之一。当潮流发生变化,首末倒置,其末端线路线径便成为负荷输送瓶颈,从而导致高电压。

(3)响水潭电站接入35KV线路时, 当小水电的负荷无法在本变电所供电区域就地平衡时,负荷将向上级电源倒送,从而抬高了变电所的35kV侧母线电压, 造成整片区域高电压。

(4)小水电管理问题。小水电建设时,为获准接入10kV公用线,有意将报装容量降低,而实际安装时则提高装机容量,而供电线路的接入设计余量不足,从而造成高电压。

2.小水电高电压采取的措施

(1)安装双向自动调压器。以10kV凤凰关线路为例,在线路中部和末端有水电站4座,总装机容量达到4830kW。据运行数据显示,枯水期小水电停运,线路末端电压根据压降计算只有8.167kV左右,不能满足用户的用电质量需求。丰水期变电站出口电压为11.045kV,线路上的小水电除了满足周边用户用电之外,还向主電网输送一部分电能,末端电压最高时超过12kV,相应提出安装线路自动调压器的治理措施。双向自动调压器能针对双向供电或多电源供电系统自动识别潮流方向,通过跟踪输入电压的变化,来自动调整三相有载分接开关的档位,在±20%的范围内对输入电压进行双向自动调节,保持输出电压稳。

(2)根据枯水期和丰水期的实际情况,将变压器分接开关进行调档和根据无功的情况及时投退电容器。节范围可选择为-15%~+15%。丰水期时,通过变压器的档位上调,达到正常电压运行的需要,枯水期将变压器档位根据负荷情况下调。

(3)转移小水电负荷,将线路进行改造小水电密集区域内的小水电负荷集中转接入附近小水电较少的10 kV公用线,通过负荷转移就地平衡的方式,解决高电压问题。

二、小水电无功电量不足的形成分析及措施

1.小水电无功电量不足形成的原因分析

(1)小水电无功电量受上网电压影响

小水电站大都建在山区且线路末端,线路半经大,用电负荷峰谷差大,电压与用电负荷成反比,峰谷时电压在10KV左右,低谷时电压高达11kv以上,按电力变压器的最低档电压反眏到低压侧电压在0.45kv左右,直接影响小水电的无功上网电量不足。

(2)并网小水电无功出力不足设备因素

一是入网线路较长、电压等级不高、导线截面偏小、供电半径大,线路参数不合适。二是发电机的励磁系统容量不足。运行中,随着并网机组所带负荷的增加,机端电压相应升高。当机端电压达到1.05额定电压时,定子铁芯已经饱和,在电枢反应去磁作用下,需励磁电流加大,增加励磁电流无功出力和机端电压虽然稍有增加,但发热严重,限制了励磁调节,也就限制了无功输出。

(3)并网小水电无功出力不足管理因素

一是对于径流式小水电,在丰水期,为了尽量减少弃水,抢发有功,减发无功,宁可扣除部分电费,造成发无功不足的现象。二是大部分的小水电发电机设备落后只有手动励磁系统,没有根据有功输出的大小相应调节无功输出的比例,即没有按功率因数保持在0.8左右并网运行。三是小水电值班人员错误地认为向电网发无功,必然影响有功的输出,有意将励磁调至最小,造成发电机在“欠励磁”状态下运行,加重电网中的无功负担,造成不应有的有功损耗。

2.提高小水电无功电量不足的措施

(1)增大励磁电流

采用改善励磁条件,增大励磁电流的方法是改善上网电量和供电质量的重要条件,励磁控制质量的好坏直接影响上网电量质量和电力系统的供电质量,因电网负荷峰谷差大,低谷时电压偏高,增大励磁电流是有限的并且长期超出发电机额定电压值运行对发电机绝缘和使用寿命有很大影响。

(2)装设电容器

在无功缺额的线路装设电容器,有效补偿无功电量不足的途径,但这种方法需要设备多、投资大、不宜节省空间等缺点。

(3)利用发电设备调相运行

对径流式电站一般在枯水期,设备多的情况下采用,时间局限性强。

(4)进行变压器档位调整

也是有效改善水电站无功上网电量不足的有效措施,是增大无功上网电量的有效途径之一。需根据小水电上网电压情况确定,改变变压比是单一的追求小水电无功上网的经济利益,但小水电在电力网占的比重大时,对电力系统电压质量产生影响。一般情况是:小水电站在地方电网中所占比重小,当并入无限大电网运行时,发电机运行特性软,不能左右电网电压高低,不会影响电网电压质

三、小水电站电网线损高的形成分析及措施

1.小水电站电网线损高的形成

(1)供区电网结构不合理及线路不合格

如10KV汤河线供电半径过大,低压网络的质量差,线路过长,导线截面小,年久负荷过重,推接供电线较多,交叉供电线路大量存在,无功补偿还比较落后,无功缺额较大,功率因数低,线路末端电压过低,安全隐患多,事故时有发生,因此线路损耗大。

(2)故障多

尽管每年与小水电电站签订了协议,但也有一部分小水单不听调度指令,线路不按时砍青,巡线不及时等等多种原因造成线路故障频发。

(3)管理不严

小水电内部管理混乱,小水电往往建立小山沟,而发电人员也是当地民工在工作,发电有功、无功不平衡也是导致线损高。

2.小水电站线损高的采取的措施

(1)争取项目进行线路改造,改变运行方式,缩短供电半径,增加导线的截面积,在线路增加电容器,提高线路的运行质量。

(2)加强管理,每年定时与小水电签订小水电发电协议,定期对小水电的人员进行业务和安全知识培训,装设远程计量装置,随时进行监控及调度。

(3)定期开展表计现场校验工作,及时更换不合格计量装置,发现台区内故障表,必须及时处理。对窃电行为进行查处。

四、小水电并网线路存在的安全隐患分析

1.小水电并网线路安全的形成

(1)小水电并网10kV线路或35kV线路时,线路故障时联系不清,造成发电机飞车故障。

(2)小水电并网的10KV用户线路增加线路故障几率。

(3)小水电并网的线路倒闸操作存在安全风险,变电站停电后,小水电继续上网发电,供需刚好平衡,无数据显示,易产生带电挂接地线。

(4)并网线路故障对系统稳定的影响。故障发生后,电厂侧装设的低周低压解列保护可能会动作,从而导致电厂孤厂运行或机组解列。

2.小水电并网线路安全采取的措施

(1)小水电并网10kV线路或35kV线路时,该线路的重合闸压板必须停用,因为该线路有并网小水电,若线路是瞬時故障,断路器短时间的合关易造成发电机故障及飞车。

防止非同期冲击,一般小水电线路系双电源,在线路跳闸后,因为机组转速和电压将上升,要满足同期条件重合闸的可能性不大。万一线路重合闸的检同期和检无压装置失灵,造成冲击后果不可设想,还是安全第一。

(2)小水电并网的10KV用户线路开关跳闸后,待询问小水电的运行情况后,方可试送,增加线路故障几率。

(3)小水电并网的线路倒闸操作采取安全措施需确认三相线路验明却无电压后三相挂上接地线。

(4)并网线路故障对系统稳定的影响。故障发生后,电厂侧装设的低周低压解列保护可能会动作,从而导致电厂孤厂运行或机组解列。此时应要求输电部门立即巡线并处理故障。如另一条线路具备并网条件,应尽快安排电厂并网,减少孤厂运行时间。

参考文献

[1]张庆.电力调度自动化智能报警系统的原理及设置原则探讨[J].机电信息,2013(36):9-9.

[2]赵林,王丽丽,刘艳,等.电网实时监控可视化技术研究与分析[J].电网技术,2014,38(2):538-543.

[3]王汉杰.基于全网 AVC 的地区电网无功电压控制[D].杭州:浙江大学,2010

[4]周中秋.台风对配电网的影响和防御对策[J].广东电力,2009(5).

作者:周晓武 雷华斌 徐晓辉

小水电计量管理研究论文 篇2:

浅谈降低电网线损的管理措施

摘 要:从降低线损率的重要性出发,从线损的管理措施上做了几个方面的研究,主要是线损管理指标、计量管理和关口设置以及营销及电量管理。结合实际,提出了一些较好的降低线损的管理措施。

关键词:线损管理 线损指标 计量关口 营销管理

线损率是衡量线损高低的指标,它综合反映了和体现了电力系统规划设计、生产运行和经营管理的水平,是电网经营企业的一项重要的经济技术指标。电网经营企业要建立适应商业化运营的线损管理制度,将线损率降低到合理的水平,努力提高企业经济效益。供电企业要积极利用现代化技术,提高线损科学管理水平。

1线损管理指标

线损率指标实行分级管理,国家电网公司向国家电网公司各有关分公司、各电力集团公司、各省(自治区、直辖市)电力公司下达年底线损率计划指标,国家电网公司各有关分公司、各电力集团公司、各省(自治区、直辖市)电力公司要分解下达到所属各供电企业并确保其完成。在制定线损率指标是要考虑穿越电量产生的过网损耗。月、季及年度线损的统计是线损率指标管理及考核的基础,要准确、即时地供给供电生产经营企业的相关管理部门。

科学而合理地确定线损率指标,包括季度年度短期指标和若干年的中长期指标,是线损管理的中心环节之一。从基本原理上看,线损率是一个波动的指标,在一个运行着的电力系统中,线损率的变化取决于:(1)电网结构的变化;(2)电网设备参数的变动;(3)无功补偿装置容量和分布的变动;(4)负荷的变动。这些变动并不是同时、同步发生的,也不是成比例变动的,而是具有一定的随机性。例如经常遇到的情况是:某个时期负荷以较高的速度增长,而前三种变动速度落后于负荷的增长,那么这个阶段的线损率就将增大。反之,某个时期改进了电网结构,选用了低损设备,实现了无功平衡,而负荷并未明显增长,那么这个阶段的线损率就将降低。当然,这种增减是建立在管理和统计正常的基础上的。因此,应该在参照最近若干年统计线损和理论线损的同时,根据上述四个方面的变化波动情况确定当年的线损率指标。

近十几年来,国内多数省市电网建设和改造滞后于负荷的发展,再加上管理水平也未能跟上电网的发展,因而线损率有普遍上升的现象。为扭转这种局面,原电力部制定了一个年度降损系数K值的考核指标,按这种考核要求,电力企业的线损率需逐年下降。显然这对于促使电力企业加强线损管理,搞好电网建设和改造,会起到重要的作用,但它只能是一个阶段性的措施。从长远看,线损率不可能长期持续不断地下降,其指标值需根据最近若干年统计线损率和理论线损率的实际数值与上述四个方面的变动情况,科学地确定。

2计量管理与关口设置

电能计量装置恰如电力企业的一杆秤,统计线损所必须的供电量、售电量都是依靠电能计量装置测量和记录的,电能计量是线损管理的基础,对电能计量装置的管理在线损管理中心占用重要地位,网省公司的计量管理一般由网省电力科学研究院负责,供电企业则由计量中心负责。

电能计量管理的主要内容为:(1)审查和确定电能计量点的位置及计量装置的合理性;(2)确定电能计量装置元件的型号规范和装置的典型接线;(3)按规程规定对电能计量装置进行检定和轮换;(4)在新建和改建工程竣工后对电能计量装置进行检查与验收;(5)发现并消除电能计量装置的故障和发现并纠正电量计量上的差错。

关口计量点指与各电网经营企业贸易结算电量及企业内部考核结算的电量计量分界点。关口表是指安装运行在发电企业上网、跨区联络线、省网联络线及省内下网等关口电能计量装置中的电能表,用于贸易结算和内部经济指标的考核,大多为进口的0.2S级多功能电能表,在整个电网的电能计量中承担者重要责任,正确合理地设置电网各计量关口点,对电网线损的科学、合理划分、统计、管理尤为重要。由于关口表在电网中的特殊作用,因此要确保关口电能计量的准确和可靠。应严格遵守电能计量装置现场检验有关规程的要求,加强关口表的运行、管理、维护工作,同时发挥和完善关口表与电能计量系统的功能,从而确保关口表的正常运行。

3营销及电量管理

3.1 供电量管理

供电量一般包括公用电网发电厂输入电量、相邻公用电网输入电量、外购电量。外购电量中包含自备电厂和农村小水电的上网电量。在网省公司和供电局,供电量一般均有调度部门负责管理。供电量的计量装置绝大多数安装在发电厂和变电站中,极个别高压用户的电能计量装置安装在用户端,其采集方式一部分为远方自动采集,一部分由值班人员读表并记录和报送。这两部分均可做到在美月末日24时采集和读表,故同时性较高。因这些电能计量装置的精度高,值班人员技术素质也多高于营业抄表人员;而且供电量的数值巨大,一但出现差错易于引起重视,差错原因也比较容易查清,所以供电量的准确度有较可靠的保证。供电量除了在线损统计上的作用外,还是点了企业日常生产活动的重要数据,从中可以反映电网的运行状态和经济效益。因而供电量不但在月末日采集,而且需要每天采集以供分析生产活动情况。这些数据对线损的深入分析同样是有很大的作用的。

3.2 售电量管理

售电量指用户使用的电量,省、市公司的总售电量为所管各个供电企业售电量的总和。只有在计算输电网损耗时,网省公司把输入供电企业的电量视为售电量。售电量管理设计一下几个方面的工作。

(1)抄表。抄表在售电量管理中占有重要地位。萝岗地区大部分抄表是远方自动采集,少部分是人工抄表,电量记录的准确性和同时性还是比较高的。

(2)统计分析。售电量数据的统计分析是售电量管理的另一个重要工作。统计分析的目的不但是要保证售电量数值的正确,而且要发现售电量管理中的如报装管理、计量管理和电能计量装置、窃电等是否存在问题。

(3)报装。用户用电的新装、增容、改造等均需办理报装手续,因而报装管理是管好售电量的第一关口,与线损有关的报装管理内容主要有:①确定新装、增容、改造工程的用电设备容量及相应的电能计量装置的规范。②确定计量点的位置。③准确及时地将工程的计量方案通知计量管理部门。④准确及时地将工程的供电方案和计量方案通知抄核收管理部门。

3.3 降低管理线损

管理线损是指由于管理不善,在供、用电过程中从偷、漏、丢、送等原因造成的各种电量损失。这一部分在线损理论计算中是考虑不到的。线损理论计算只能计算各种供电设备在电能传送过程中所产生的不可避免的电能损耗,这部分称为技术线损或者自然线损。要想降低整个电网的线损,必须要把这两种线损都降下来才能取得更好的经济效益。减低管理线损的措施如下。

(1)落实防窃电措施,努力减低管理线损。

(2)抄表例日应相对固定,以减少线损的波动。

(3)加强供电企业自用电管理。

(4)加强对大、中客户无功电力的管理。

4结语

总之,线损管理是一项重要的综合性管理工作,更是一项持久艰苦的工作,要坚持用科学手段加强线损管理,要坚持用先进技术完善电网结构,要坚持用完善制度规划管理和技术。

参考文献

[1] 广东电网公司.线损计算原理与应用[M].北京:中国电力出版社,2009.

[2] 张利生.电力网电能损耗管理及降损技术[M].北京:中国电力出版社,2008.

[3] 刘丙江.线损管理与节约用电[M].北京:中国水利水电出版社,2005.

[4] 虞忠年,陈星莺.电力网电能损耗[M].北京:中国电力出版社,2000.

[5] 四川电力试验研究院.电力网电能损耗文献选编,1996,9.

[6] 汤丹菁.配电网节能降损的研究[J].能源工程,2009,3:51~53

[7] 杨期余.配电网络[M].北京:中国电力出版社,1998.

[8] 邱智民.配电网线损理论计算与管理系统的开发[J].大众科技,2008,9:142~144.

作者:王斌

小水电计量管理研究论文 篇3:

并网小水电对10kV配网经济运行影响探讨

【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)

作者:杨炎标

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