淺析并網(wǎng)風電場聯(lián)絡線線損

摘要：關于并網(wǎng)風電場聯(lián)絡線線損的研究是一項非常必要的工作，本文對其背景及相關概念進行了簡述，在此基礎上結合實例分析了如何降低并網(wǎng)風電場聯(lián)絡線線損，希望給這方面的研究起到一定指導作用。

關鍵詞：風力發(fā)電；并網(wǎng)；線損

中圖分類號：TM614 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 18-0000-02

1 降低并網(wǎng)風電場聯(lián)絡線線損的研究背景

電力網(wǎng)損耗是對供電企業(yè)運營進行評估過程中的一項重要的指標，屬于我們企業(yè)管理過程中的一個關鍵環(huán)節(jié)。而線損耗率作為供電企業(yè)主要的考核對象之一，它的高低和企業(yè)的經(jīng)濟效益有著直接的關系。因此，針對這方面的研究對于提升企業(yè)的競爭力有著很大的促進效果。

當前，在電力網(wǎng)損的研究方面，主要集中在關于配電網(wǎng)線損理論方面的研究，比如有關于分布式發(fā)電和配電網(wǎng)潮流方面聯(lián)系的研究，也有對各種評估指標特點的研究，還有關于復雜配電網(wǎng)線損方面理論技術方法的研究。

在風電中，發(fā)電具備間歇性、波動性以及隨機性的特點，根據(jù)相關的數(shù)據(jù)顯示，由于風電場在電網(wǎng)末端的位置接入配電網(wǎng)，因此，其聯(lián)絡線損和普通的線損之間存在著較多的不同。基于此，結合風電的特點，對導致風電輸出線損比較高的因素分析，并根據(jù)經(jīng)濟性提出降低線損的方案將對降低線損起到非常大的促進作用。

2 相關概念簡述

線損指的是由發(fā)電廠所提供的電能在輸送、電壓以及配電過程中所出現(xiàn)的多余的消耗。在對其進行計算的過程中，所使用的公式為：

其中L代表的是線路損耗功率，P表示線路傳送過程中的的有功功率，Q指的是線路傳送過程中的無功功率，V則表示線路額定電壓，R為線路電阻，至于X，表示的是線路電抗。

從這一個公式中可以看出線損和線路上傳送的有功功率、無功功率、電阻、電抗以及電壓有緊密的關系，這些參數(shù)出現(xiàn)任何變化都會給線路的損耗帶來影響。其中，在這些因素中，風電場的有功功率由于受到系統(tǒng)調(diào)度、風能資源等因素的影響，一般來說變動比較大；風電場從系統(tǒng)中所吸收的無功功率則會受到投運機組數(shù)、機組類型以及無功補償?shù)纫蛩氐挠绊?；此外，并網(wǎng)運行還會給電壓的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響，所以，風電輸出線路的線損相較于一般的線損而言，存在著很多的不同之處。另外，線損率為線損電量和電網(wǎng)購電量的比值，其表達式為：

3 降低并網(wǎng)風電場聯(lián)絡線線損的措施

3.1 降低線損的理論依據(jù)。在技術類措施中，主要有對電網(wǎng)進行合理的布局、提升電網(wǎng)電壓的等級、加強維護管理，提升電網(wǎng)的功率因素等方式。具體而言，這類措施的理論依據(jù)有：

（1）減小線路傳送的功率。從公式中我們可以看出，如果線路的抗阻以及額定電壓保持不變，那么，對線路傳送過程中的無功功率以及有功功率進行降低，能夠起到減少線路損耗的作用。但是，由于減少了輸送過程中的有功功率，則會降低電路的輸電能力，因此，我們不會使用這一方法，主要是因為輸電線路的主要目的就在于對電能進行輸送，而這種方法有悖于其根本目的。

（2）降低線路阻抗。如果保持線路的電壓及其輸電能力不變，通過減小線路阻抗也能起到降低線損的作用。在我們具體的工作中，為了降低線路阻抗，一般所使用的方法有增加輸電回路、導線線徑以及對導線進行分裂等。

（3）提高功率因數(shù)。在線路傳輸?shù)挠泄β什蛔兊那闆r下，通過提升功率因素，可以降低無功功率，可以有效的降低線路的損耗。一般來說，要想通過提升功率因素來降低線損，所使用的是無功功率就地平衡方法。

3.2 降低并網(wǎng)風電場聯(lián)絡線線損的措施

（1）使用合理的風力發(fā)電機組。在這一措施中，我們可以使用雙饋發(fā)電機組，這種設備具備比較好的無功功率調(diào)節(jié)能力，而且有功功率比較強，可以依據(jù)電網(wǎng)實際運行的情況對自身運行狀況進行調(diào)節(jié)，以更好適應配電網(wǎng)運行的需求。但是，在這種措施中，由于設備價格較高，且控制過程中控制的難度比較大，因此，我們可以利用永磁同步發(fā)電機代替。

（2）對電壓等級或者接入容量進行限制。在接入配電網(wǎng)的過程中，針對風電的容量，系統(tǒng)是有一定限制的。如果超過這個范圍就會導致線損的增大，但是，如果我們對風電的發(fā)電容量進行限制則又會給風電企業(yè)的經(jīng)濟效益造成不利影響。所以，在我們的工作中，針對容量比較大而且需要集中接入的風電場，最好由比較高電壓等級的電網(wǎng)接入。

3.3 實例分析。為了闡述降低并網(wǎng)風電場聯(lián)絡線損的措施，本文選取某風電場作為例子對其具體效果進行分析。在本實例中，風電場所處位置具有非常豐富的風資源，數(shù)據(jù)顯示，一個月中，這一風電場出力在80MW之上的時間長達240h。另外，此風電場通過長度為101.3km的，110kV，LGJ-240線路和主網(wǎng)進行連接，接入位置處于這一電網(wǎng)中的最末端，由于其出力沒有辦法被就地消耗，因此，必須要通過線路接到主網(wǎng)中，而由于這一線路的長度比較長，且輸出功率比較大，所以，存在著非常嚴重的線損問題。

通過對其進行仿真，我們發(fā)現(xiàn)這一線路當日最小的線損率是4.99%，而最大線損率為8.13%，要比一般的輸電線路的損耗高很多，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因就是其線路的輸出功率比較大且線路比較長。

針對這種情況，我們在分析之后，舍棄了降低線路有功傳輸這一方案。另外，通過對這一風電場的數(shù)據(jù)進行分析，我們得出其功率因素在0.95左右，因此很難對其進行提升?；诖?，我們所選擇的方案為改變風電場接入系統(tǒng)方式這一方案。在這種方案中，又有兩種可供選擇。

首先，增加2線，將原來的線路改成雙回線路，新增加的線路和原來的線路在參數(shù)及長度上是一致的，進而很好的降低了線路的阻抗，使線損降低。對其進行仿真之后發(fā)現(xiàn)，最大線損率為3.91%，最小為2.4428%，整體降低了50%。其次，將線路電壓的等級提升為220KV，在這個過程中，保持參數(shù)和長度不變，也會使線損降低。仿真結果顯示，其平均線損耗率變?yōu)?.9535%，而最大為2.088%，最小為1.324%，整體下降了75%。

針對這兩種方案，其中，前者總共花費為1100萬元，而投入使用之后，每月將降低損耗101.85萬KWh，根據(jù)當前的電價進行計算，大約需要20個月就可以收回成本。而后者花費為2500萬元，每月降低損耗152.8萬KWh，大概需要兩年半的時間收回成本。

由此可以看出，我們所使用的兩種方案都會給降低線損產(chǎn)生很好的效果，如果需要對經(jīng)濟性以及建設的時間進行考慮，第一種方案的可行性比較高一些。但是，如果從長遠進行分析，則第二種方案更有一些。在具體的工作中，我們應結合自身的情況，選擇最合適的改造方案。

4 結語

風能是未來的一種趨勢，具有非常強的的發(fā)展?jié)摿?。降低并網(wǎng)風電場聯(lián)絡線線損對于提升企業(yè)的經(jīng)濟效益，增強風電場企業(yè)的競爭力有著重要的作用，因此，做好這方面的研究意義重大。但是，由于降低線損的方式比較多，選擇最合適的措施來降低線損并不是一件輕松的事情。所以，我們要加強自身的學習，不斷的對其進行探索，這樣才能使風能更好的應用到我們的生活、生產(chǎn)之中。

參考文獻：

[1]張立梅，唐巍，趙云軍，王少林.分布式發(fā)電對配電網(wǎng)影響的綜合評估[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2010，21.

[2]馮垚，李明浩，莫玫，王同文.線損率波動與影響因素的數(shù)學建模及求解[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報，2010，5.