電網(wǎng)多用戶間的線損分?jǐn)傃芯?/h1>
2016-08-15 09:23:56王文林宋海華程金松宋浩杰國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司黃山供電公司安徽黃山45000安徽省電力公司培訓(xùn)中心合肥300
電力需求側(cè)管理 2016年4期
王文林，宋海華，李 閱，于 傳，程金松，宋浩杰（.國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司 黃山供電公司，安徽 黃山 45000；.安徽省電力公司 培訓(xùn)中心，合肥 300）
電網(wǎng)多用戶間的線損分?jǐn)傃芯?/p>
王文林1，宋海華1，李 閱1，于 傳2，程金松1，宋浩杰1
（1.國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司 黃山供電公司，安徽 黃山 245000；2.安徽省電力公司 培訓(xùn)中心，合肥 230022）
為了節(jié)約輸電成本，優(yōu)化電力資源配置，多個(gè)變電站共用一個(gè)輸電走廊的情況經(jīng)常存在。在自然資源豐富的區(qū)域，還常有小型發(fā)電機(jī)組并入電網(wǎng)。隨著“三集五大”的繼續(xù)深入，各公司對(duì)電力損耗進(jìn)行著嚴(yán)格的考核控制。為了對(duì)線損組成有個(gè)較清楚的認(rèn)識(shí)，從而合理分配線損，建立了帶有小型發(fā)電站的跨區(qū)域電網(wǎng)模型，從線路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)出發(fā)，分析了線路損耗的構(gòu)成，給出了線損分配原則，為相關(guān)線損考核提供參考依據(jù)。
變電站；線路聯(lián)絡(luò)；小水電并網(wǎng)；線損分配；線損考核
1 現(xiàn)狀概述
隨著國(guó)家電網(wǎng)“三集五大”戰(zhàn)略的不斷深入，電力公司對(duì)各供電單位的考核力度也在不斷加大，其中，線路損耗是其重要考核點(diǎn)之一［1］，［2］。在現(xiàn)有電網(wǎng)構(gòu)架下，有些電力公司，尤其是與主網(wǎng)相距較遠(yuǎn)的公司，通常需要經(jīng)過多個(gè)供電單位才能取得主網(wǎng)供電。長(zhǎng)期以來，各個(gè)供電單位對(duì)于公共線路的損耗無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，造成有些供電單位線損率長(zhǎng)期偏高，從而嚴(yán)重影響到公司的業(yè)績(jī)。變電站電量統(tǒng)計(jì)不準(zhǔn)確、估抄關(guān)口電量、售電電量與關(guān)口電量未同時(shí)抄錄等管理方面因素引起線損率波動(dòng)的文獻(xiàn)常見報(bào)導(dǎo)［3—5］，而影響線損的技術(shù)方面文獻(xiàn)少見。為了合理降低各單位的線損率，本文從線路聯(lián)絡(luò)、小水電并網(wǎng)的技術(shù)方面因素考慮，對(duì)線路損耗進(jìn)行了詳細(xì)分析。
2 電網(wǎng)拓?fù)?/h2>
為了便于研究分析，將帶有水電站并網(wǎng)及聯(lián)絡(luò)線的電網(wǎng)模型簡(jiǎn)化如圖1所示。其中甲站為電源端，通過開關(guān)1與乙站相連。乙站通過開關(guān)3帶主變，小型水電站通過開關(guān)2接入乙站。乙站、丙站通過開關(guān)4相連［6］。長(zhǎng)期以來，乙站的線損居高不下，為此對(duì)其進(jìn)行分析。
圖1 電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ?/p>
通常水電站并入電網(wǎng)有3種工作模式，即電力上網(wǎng)、當(dāng)?shù)叵{、機(jī)組停機(jī)。當(dāng)?shù)叵{與機(jī)組停機(jī)對(duì)乙站電網(wǎng)運(yùn)行均為單電源接入，而電力上網(wǎng)則為多電源接入方式。
2.1 單電源接入模型
本節(jié)以甲站電源接入進(jìn)行單電源模型研究。其中開關(guān)1、3、4為合位，開關(guān)2為分位，如圖2所示。
圖2 單電源接入模型
甲站輸出總電量為i1，乙站用電量為i3，通過開關(guān)4向丙站輸出電量為i4。甲乙2站間線路電阻為R。通過分析現(xiàn)有情況，一般存在如下3種計(jì)算方案。
方案1：乙、丙2站根據(jù)各自公司所通過電流計(jì)算對(duì)公共線損進(jìn)行分?jǐn)?，?/p>
方案2：乙站線路的損耗為甲站出線所計(jì)總損耗減去乙站與丙站線路間損耗，表達(dá)式為
方案3：根據(jù)電路定理，可以很容易的獲得甲站至乙站線路損耗，表達(dá)式為
通過以上3種方案對(duì)比，可以很容易的發(fā)現(xiàn)其中的差異。方案1中，公共損耗由上級(jí)電力網(wǎng)承擔(dān)，造成上級(jí)電網(wǎng)線損偏大；方案2中，公共損耗由乙站獨(dú)立承擔(dān)，勢(shì)必造成乙站線損偏大；方案3中，公共損耗根據(jù)電流量的大小按比例分?jǐn)偂?/p>
2.2 多電源接入模型
設(shè)35 kV公網(wǎng)掛設(shè)電站n座，輸入35 kV線路電量為“上網(wǎng)電量”，輸入電站電量為“用網(wǎng)電量”，供區(qū)變電站關(guān)口輸入電量為“關(guān)口入”，關(guān)口輸出電量為“關(guān)口出”，供區(qū)消耗電量為“抄見電量”（所有變壓器高壓側(cè)抄表電量），供電量如圖3所示。
某一個(gè)月該35 kV線路損耗為
圖3 供電量示意圖
無論水電站發(fā)電時(shí)間和發(fā)電量如何變化，月度線損均是一個(gè)確定值，并且當(dāng)豐水期該35 kV線路掛網(wǎng)電站全部滿發(fā)，就地平衡后到入網(wǎng)時(shí)，即“關(guān)口出”為0，“∑上網(wǎng)電量”仍然大于“關(guān)口入+∑用網(wǎng)電量+抄見電量”，該等式同樣成立。再由于全線線損由可變線損和固定線損組成，其中固定線損由輸電線路參數(shù)決定，可以按照枯水期理論計(jì)算得到。不管掛網(wǎng)電站發(fā)電量，負(fù)荷曲線如何，均由供電企業(yè)承擔(dān)也是合理的。這樣，可以算出全線線損準(zhǔn)確值，剔除其中供電企業(yè)承擔(dān)的固定線損后剩下可變線損由n座電站分?jǐn)?，?yīng)該普遍可以接受。
為了相對(duì)合理分?jǐn)傇摬糠挚勺兙€損，統(tǒng)一設(shè)定功率輸送點(diǎn)為變電站，則分別根據(jù)各電站上網(wǎng)電量和發(fā)電利用小時(shí)歸算平均功率后，計(jì)算各電站功率矩P×L。按照n座電站功率矩分?jǐn)偪勺兙€損，即為各電站應(yīng)該分?jǐn)偟暮侠砭€損。
以上計(jì)算過程已經(jīng)包含電站負(fù)荷曲線（平均功率=上網(wǎng)電量/發(fā)電時(shí)間）、線路參數(shù)（所有電站統(tǒng)一參照相間線路規(guī)格）、功率因數(shù)。
3 案例分析
為了驗(yàn)證理論分析的正確性，根據(jù)溪汪325線路近3個(gè)月的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。溪汪325線為溪和變至流口變35 kV線路，中間T接昌輝汽車電器廠（T接點(diǎn)距離溪和變電站約1 km左右）；T接泰溪水電站（T節(jié)點(diǎn)位于線路的中間位置）。
潮流流向：無水電發(fā)電情況下，溪和變往昌輝、流口變、泰溪電站供電；水電發(fā)電充足情況下，流口變（發(fā)電）、泰溪電站（發(fā)電）往昌輝、溪和變供電；水電發(fā)電不充足情況下，潮流視當(dāng)時(shí)情況而定。
根據(jù)電能量采集數(shù)據(jù)，摘取7、8、9月份的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如表1。
以8月份僅有溪和變供電，無水電上網(wǎng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表2。
通過表2可以看出，僅有單電源供電的情況下，總線路損耗為58 kWh，根據(jù)單電源線損分?jǐn)偪闪谐鋈绫?所示分?jǐn)偡植肌?/p>
表1 高壓表計(jì)采集數(shù)據(jù)
表2 溪和變供出高壓表計(jì)采集數(shù)據(jù)
方案2中分2種情況分?jǐn)偅ㄌ?hào)外為流口全承擔(dān)公共線損，括號(hào)內(nèi)為昌輝全承擔(dān)公共線損。表3再次證明公共線損應(yīng)當(dāng)按照用電負(fù)荷多少進(jìn)行分?jǐn)偙容^合理。
該條線路多電源供電方式有多種，仍以8月份為例，溪和變供電及泰溪水電上網(wǎng)，流口水電無上網(wǎng)情況統(tǒng)計(jì)情況統(tǒng)計(jì)如表4。
根據(jù)多電源接入線損分?jǐn)傇瓌t，可以得出各站對(duì)總線損分?jǐn)側(cè)绫?。
表3 線損分?jǐn)偙?/p>
表4 溪和變供電及泰溪水電上網(wǎng)高壓表計(jì)采集數(shù)據(jù)
表5 多電源線損分?jǐn)偙?/p>
以上根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行情況，以單電源、多電源運(yùn)行方式進(jìn)行了分析。電網(wǎng)線損率與電源接入量有明顯關(guān)系，對(duì)于跨站聯(lián)絡(luò)線路，也應(yīng)由各站進(jìn)行相應(yīng)的線損分?jǐn)偂?/p>
4 結(jié)束語(yǔ)
通過電網(wǎng)建模，分單電源、多電源接入模式對(duì)線路損耗進(jìn)行了分析，明確了跨區(qū)域電網(wǎng)之間的聯(lián)絡(luò)線路需要根據(jù)負(fù)荷比重進(jìn)行線損分?jǐn)?。本文通過理論與實(shí)例的分析，可以為部分電力公司線損過高提供解決依據(jù)，同時(shí)為相關(guān)單位降低線損提供具體途徑。
［1］ 仲娜.10 kV配電線路線損原因及防范策略分析［J］.電力科技，2015（28）：187.
［2］ 衛(wèi)勝武.農(nóng)村電力線路降損技術(shù)措施及管理措施［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015（27）：142-143.
［3］ 唐曉.配電線路中線損的分析與降損措施［C］∥2008年云南電力技術(shù)論壇論文集，2008：131-132.
［4］ 何仰贊.電力系統(tǒng)分析［M］.第三版.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002.
Research on loss allocation among many power users
WANG Wen?lin1，SONG Hai?hua1，LI Yue1，YU Chuan2，CHENG Jin?song1，SONG Hao?jie1
（1.Huangshan Electric Power Supply Company，Huangshan 245000，China；2.Anhui Electric Power Company，Hefei 230022，China）
In order to save transmission costs，optimize the allocation of power resources，a number of substations usually occupy a common transmission corridor.In areas with rich natural resources，small power generators are often incorporated into the power grid.With the deep development of"three integration and five big systems"，the company's power loss is in a strict examination and control.In order to have a clearer understanding of line loss component，leading to a comprehensive and rational allocation of loss，the article establishes the cross regional power grid model with a small power station.Starting from the circuit topology，it analyzes the composition of the line loss，gives the loss allocation principles，provides reference for line loss assessment.
substation；line contact；small hydro power grid connection；loss allocation；line loss assessment；
王文林（1973），男，安徽黃山人，高級(jí)工程師，中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員，國(guó)家電網(wǎng)公司技能專家，主要從事電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行技術(shù)及調(diào)度安全管理等工作。
TM714.3
C
10.3969/j.issn.1009-1831.2016.04.011
2016-03-05；修回日期：2016-04-26
王文林，宋海華，李 閱，于 傳，程金松，宋浩杰（.國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司 黃山供電公司，安徽 黃山 45000；.安徽省電力公司 培訓(xùn)中心，合肥 300）
電網(wǎng)多用戶間的線損分?jǐn)傃芯?/p>
王文林1，宋海華1，李 閱1，于 傳2，程金松1，宋浩杰1
（1.國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司 黃山供電公司，安徽 黃山 245000；2.安徽省電力公司 培訓(xùn)中心，合肥 230022）
為了節(jié)約輸電成本，優(yōu)化電力資源配置，多個(gè)變電站共用一個(gè)輸電走廊的情況經(jīng)常存在。在自然資源豐富的區(qū)域，還常有小型發(fā)電機(jī)組并入電網(wǎng)。隨著“三集五大”的繼續(xù)深入，各公司對(duì)電力損耗進(jìn)行著嚴(yán)格的考核控制。為了對(duì)線損組成有個(gè)較清楚的認(rèn)識(shí)，從而合理分配線損，建立了帶有小型發(fā)電站的跨區(qū)域電網(wǎng)模型，從線路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)出發(fā)，分析了線路損耗的構(gòu)成，給出了線損分配原則，為相關(guān)線損考核提供參考依據(jù)。
變電站；線路聯(lián)絡(luò)；小水電并網(wǎng)；線損分配；線損考核
1 現(xiàn)狀概述
隨著國(guó)家電網(wǎng)“三集五大”戰(zhàn)略的不斷深入，電力公司對(duì)各供電單位的考核力度也在不斷加大，其中，線路損耗是其重要考核點(diǎn)之一［1］，［2］。在現(xiàn)有電網(wǎng)構(gòu)架下，有些電力公司，尤其是與主網(wǎng)相距較遠(yuǎn)的公司，通常需要經(jīng)過多個(gè)供電單位才能取得主網(wǎng)供電。長(zhǎng)期以來，各個(gè)供電單位對(duì)于公共線路的損耗無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，造成有些供電單位線損率長(zhǎng)期偏高，從而嚴(yán)重影響到公司的業(yè)績(jī)。變電站電量統(tǒng)計(jì)不準(zhǔn)確、估抄關(guān)口電量、售電電量與關(guān)口電量未同時(shí)抄錄等管理方面因素引起線損率波動(dòng)的文獻(xiàn)常見報(bào)導(dǎo)［3—5］，而影響線損的技術(shù)方面文獻(xiàn)少見。為了合理降低各單位的線損率，本文從線路聯(lián)絡(luò)、小水電并網(wǎng)的技術(shù)方面因素考慮，對(duì)線路損耗進(jìn)行了詳細(xì)分析。
2 電網(wǎng)拓?fù)?/h2>
為了便于研究分析，將帶有水電站并網(wǎng)及聯(lián)絡(luò)線的電網(wǎng)模型簡(jiǎn)化如圖1所示。其中甲站為電源端，通過開關(guān)1與乙站相連。乙站通過開關(guān)3帶主變，小型水電站通過開關(guān)2接入乙站。乙站、丙站通過開關(guān)4相連［6］。長(zhǎng)期以來，乙站的線損居高不下，為此對(duì)其進(jìn)行分析。
圖1 電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ?/p>
通常水電站并入電網(wǎng)有3種工作模式，即電力上網(wǎng)、當(dāng)?shù)叵{、機(jī)組停機(jī)。當(dāng)?shù)叵{與機(jī)組停機(jī)對(duì)乙站電網(wǎng)運(yùn)行均為單電源接入，而電力上網(wǎng)則為多電源接入方式。
2.1 單電源接入模型
本節(jié)以甲站電源接入進(jìn)行單電源模型研究。其中開關(guān)1、3、4為合位，開關(guān)2為分位，如圖2所示。
圖2 單電源接入模型
甲站輸出總電量為i1，乙站用電量為i3，通過開關(guān)4向丙站輸出電量為i4。甲乙2站間線路電阻為R。通過分析現(xiàn)有情況，一般存在如下3種計(jì)算方案。
方案1：乙、丙2站根據(jù)各自公司所通過電流計(jì)算對(duì)公共線損進(jìn)行分?jǐn)?，?/p>
方案2：乙站線路的損耗為甲站出線所計(jì)總損耗減去乙站與丙站線路間損耗，表達(dá)式為
方案3：根據(jù)電路定理，可以很容易的獲得甲站至乙站線路損耗，表達(dá)式為
通過以上3種方案對(duì)比，可以很容易的發(fā)現(xiàn)其中的差異。方案1中，公共損耗由上級(jí)電力網(wǎng)承擔(dān)，造成上級(jí)電網(wǎng)線損偏大；方案2中，公共損耗由乙站獨(dú)立承擔(dān)，勢(shì)必造成乙站線損偏大；方案3中，公共損耗根據(jù)電流量的大小按比例分?jǐn)偂?/p>
2.2 多電源接入模型
設(shè)35 kV公網(wǎng)掛設(shè)電站n座，輸入35 kV線路電量為“上網(wǎng)電量”，輸入電站電量為“用網(wǎng)電量”，供區(qū)變電站關(guān)口輸入電量為“關(guān)口入”，關(guān)口輸出電量為“關(guān)口出”，供區(qū)消耗電量為“抄見電量”（所有變壓器高壓側(cè)抄表電量），供電量如圖3所示。
某一個(gè)月該35 kV線路損耗為
圖3 供電量示意圖
無論水電站發(fā)電時(shí)間和發(fā)電量如何變化，月度線損均是一個(gè)確定值，并且當(dāng)豐水期該35 kV線路掛網(wǎng)電站全部滿發(fā)，就地平衡后到入網(wǎng)時(shí)，即“關(guān)口出”為0，“∑上網(wǎng)電量”仍然大于“關(guān)口入+∑用網(wǎng)電量+抄見電量”，該等式同樣成立。再由于全線線損由可變線損和固定線損組成，其中固定線損由輸電線路參數(shù)決定，可以按照枯水期理論計(jì)算得到。不管掛網(wǎng)電站發(fā)電量，負(fù)荷曲線如何，均由供電企業(yè)承擔(dān)也是合理的。這樣，可以算出全線線損準(zhǔn)確值，剔除其中供電企業(yè)承擔(dān)的固定線損后剩下可變線損由n座電站分?jǐn)?，?yīng)該普遍可以接受。
為了相對(duì)合理分?jǐn)傇摬糠挚勺兙€損，統(tǒng)一設(shè)定功率輸送點(diǎn)為變電站，則分別根據(jù)各電站上網(wǎng)電量和發(fā)電利用小時(shí)歸算平均功率后，計(jì)算各電站功率矩P×L。按照n座電站功率矩分?jǐn)偪勺兙€損，即為各電站應(yīng)該分?jǐn)偟暮侠砭€損。
以上計(jì)算過程已經(jīng)包含電站負(fù)荷曲線（平均功率=上網(wǎng)電量/發(fā)電時(shí)間）、線路參數(shù)（所有電站統(tǒng)一參照相間線路規(guī)格）、功率因數(shù)。
3 案例分析
為了驗(yàn)證理論分析的正確性，根據(jù)溪汪325線路近3個(gè)月的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。溪汪325線為溪和變至流口變35 kV線路，中間T接昌輝汽車電器廠（T接點(diǎn)距離溪和變電站約1 km左右）；T接泰溪水電站（T節(jié)點(diǎn)位于線路的中間位置）。
潮流流向：無水電發(fā)電情況下，溪和變往昌輝、流口變、泰溪電站供電；水電發(fā)電充足情況下，流口變（發(fā)電）、泰溪電站（發(fā)電）往昌輝、溪和變供電；水電發(fā)電不充足情況下，潮流視當(dāng)時(shí)情況而定。
根據(jù)電能量采集數(shù)據(jù)，摘取7、8、9月份的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如表1。
以8月份僅有溪和變供電，無水電上網(wǎng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表2。
通過表2可以看出，僅有單電源供電的情況下，總線路損耗為58 kWh，根據(jù)單電源線損分?jǐn)偪闪谐鋈绫?所示分?jǐn)偡植肌?/p>
表1 高壓表計(jì)采集數(shù)據(jù)
表2 溪和變供出高壓表計(jì)采集數(shù)據(jù)
方案2中分2種情況分?jǐn)偅ㄌ?hào)外為流口全承擔(dān)公共線損，括號(hào)內(nèi)為昌輝全承擔(dān)公共線損。表3再次證明公共線損應(yīng)當(dāng)按照用電負(fù)荷多少進(jìn)行分?jǐn)偙容^合理。
該條線路多電源供電方式有多種，仍以8月份為例，溪和變供電及泰溪水電上網(wǎng)，流口水電無上網(wǎng)情況統(tǒng)計(jì)情況統(tǒng)計(jì)如表4。
根據(jù)多電源接入線損分?jǐn)傇瓌t，可以得出各站對(duì)總線損分?jǐn)側(cè)绫?。
表3 線損分?jǐn)偙?/p>
表4 溪和變供電及泰溪水電上網(wǎng)高壓表計(jì)采集數(shù)據(jù)
表5 多電源線損分?jǐn)偙?/p>
以上根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行情況，以單電源、多電源運(yùn)行方式進(jìn)行了分析。電網(wǎng)線損率與電源接入量有明顯關(guān)系，對(duì)于跨站聯(lián)絡(luò)線路，也應(yīng)由各站進(jìn)行相應(yīng)的線損分?jǐn)偂?/p>
4 結(jié)束語(yǔ)
通過電網(wǎng)建模，分單電源、多電源接入模式對(duì)線路損耗進(jìn)行了分析，明確了跨區(qū)域電網(wǎng)之間的聯(lián)絡(luò)線路需要根據(jù)負(fù)荷比重進(jìn)行線損分?jǐn)?。本文通過理論與實(shí)例的分析，可以為部分電力公司線損過高提供解決依據(jù)，同時(shí)為相關(guān)單位降低線損提供具體途徑。
［1］ 仲娜.10 kV配電線路線損原因及防范策略分析［J］.電力科技，2015（28）：187.
［2］ 衛(wèi)勝武.農(nóng)村電力線路降損技術(shù)措施及管理措施［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015（27）：142-143.
［3］ 唐曉.配電線路中線損的分析與降損措施［C］∥2008年云南電力技術(shù)論壇論文集，2008：131-132.
［4］ 何仰贊.電力系統(tǒng)分析［M］.第三版.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002.
Research on loss allocation among many power users
WANG Wen?lin1，SONG Hai?hua1，LI Yue1，YU Chuan2，CHENG Jin?song1，SONG Hao?jie1
（1.Huangshan Electric Power Supply Company，Huangshan 245000，China；2.Anhui Electric Power Company，Hefei 230022，China）
In order to save transmission costs，optimize the allocation of power resources，a number of substations usually occupy a common transmission corridor.In areas with rich natural resources，small power generators are often incorporated into the power grid.With the deep development of"three integration and five big systems"，the company's power loss is in a strict examination and control.In order to have a clearer understanding of line loss component，leading to a comprehensive and rational allocation of loss，the article establishes the cross regional power grid model with a small power station.Starting from the circuit topology，it analyzes the composition of the line loss，gives the loss allocation principles，provides reference for line loss assessment.
substation；line contact；small hydro power grid connection；loss allocation；line loss assessment；
王文林（1973），男，安徽黃山人，高級(jí)工程師，中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員，國(guó)家電網(wǎng)公司技能專家，主要從事電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行技術(shù)及調(diào)度安全管理等工作。
TM714.3
C
10.3969/j.issn.1009-1831.2016.04.011
2016-03-05；修回日期：2016-04-26
