小水電系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的因素及改進(jìn)措施

【摘要】在我國(guó)，按照現(xiàn)行部標(biāo)來(lái)說(shuō)，小水電是指由地方投資、集體或個(gè)人進(jìn)行集資而興辦的水電站；近年來(lái)，小水電不斷發(fā)展，進(jìn)步迅速；其優(yōu)點(diǎn)也很明顯，從資源的豐富性、技術(shù)的成熟性、成本的經(jīng)濟(jì)性、調(diào)度的靈活性、環(huán)保節(jié)能性等方面都能做到兼顧與綜合；但因環(huán)境、技術(shù)、資金等方面的限制，仍然存在一定的問(wèn)題，尤其是在系統(tǒng)運(yùn)行中的穩(wěn)定性不夠高，這無(wú)疑成為小水電進(jìn)一步發(fā)展的阻礙；因此本文根據(jù)當(dāng)下影響小水電運(yùn)行中穩(wěn)定性的成因作出分析與研究，并提出針對(duì)穩(wěn)定性的改進(jìn)措施。

【關(guān)鍵詞】小水電；穩(wěn)定性；改進(jìn)措施

水電屬于可再生能源，通常的大型水電站是屬于傳統(tǒng)能源，而小水電則屬于新能源；世界上最開始的水力發(fā)電就是以小水電開始實(shí)現(xiàn)的，中國(guó)的水電資源十分豐富，它既是大電網(wǎng)的有力補(bǔ)充，也是當(dāng)下遠(yuǎn)離大電網(wǎng)的山區(qū)或農(nóng)村電力能源的重要組成部分；他們只有對(duì)水力資源進(jìn)行合理的利用，積極發(fā)展小水電，才能改善生活的同時(shí)解決農(nóng)副產(chǎn)品的加工與生存，甚至是鄉(xiāng)鎮(zhèn)、縣辦工業(yè)等各方面的用電需求；在不少貧困區(qū)縣，小水電站的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)脫貧致富的一個(gè)重要途徑。但目前很多小水電站都是由地方政府或集體、個(gè)人類集資建設(shè)而成，因此會(huì)受到一定的資金、環(huán)境、技術(shù)等方面影響，導(dǎo)致其建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不高；甚至很多工程在建設(shè)中是邊設(shè)計(jì)邊施工而進(jìn)行，致使小水電的建設(shè)質(zhì)量無(wú)法得到保證；資金的不充足往往導(dǎo)致在建設(shè)過(guò)程中急于求成、因陋就簡(jiǎn)，沒(méi)有做好長(zhǎng)規(guī)劃與打算；在水電設(shè)施投產(chǎn)之后，隨之而來(lái)的則是對(duì)技術(shù)管理工作的疏忽，使得小水電系統(tǒng)在運(yùn)行中的穩(wěn)定性存在很大差異，常常發(fā)生周波過(guò)高、發(fā)電機(jī)電壓升高而崩潰的現(xiàn)象，使得地方山區(qū)突發(fā)性停電，陷于一片漆黑；因此，只有針對(duì)性的提出措施，才能提高小水電運(yùn)行的穩(wěn)定性，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小水電的持續(xù)發(fā)展。

一、影響小水電穩(wěn)定性的因素

1.1運(yùn)行系統(tǒng)布局不合理：隨著農(nóng)村及山區(qū)用電需求不斷增加，小水電系統(tǒng)供電量加大，一部分新增用戶為了近距離接用電源，使得水電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)以“樹枝”狀形成縱深發(fā)展，而以往的配電線路則逐漸變成輸電線路，從而造成線路導(dǎo)線的截面偏大、供電半徑變大、局部線路運(yùn)行超過(guò)負(fù)荷，增大了運(yùn)行系統(tǒng)損耗；在隨著運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)，系統(tǒng)的絕緣性降低、故障發(fā)生率變高?？梢哉f(shuō)，在運(yùn)行系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的不合理都會(huì)影響整個(gè)電網(wǎng)，形成連鎖反應(yīng)，造成系統(tǒng)崩潰，極大的影響了供電穩(wěn)定性，還影響了小水電的企業(yè)效益。

1.2技術(shù)設(shè)備落后，事故幾率高：由于小水電設(shè)備簡(jiǎn)單，自動(dòng)化普及使用率不高，有關(guān)于一系列并網(wǎng)和解網(wǎng)的操作都是由工作人員手動(dòng)執(zhí)行，工作強(qiáng)度大，事故發(fā)生率高，其系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性受到很大影響。①部分地區(qū)小水電由于其發(fā)電負(fù)荷超過(guò)了本身發(fā)電能力，在與大網(wǎng)并網(wǎng)中，若發(fā)生突發(fā)性脫網(wǎng)，超負(fù)荷的用電量會(huì)引起小網(wǎng)的電壓頻率急劇下降，不堪重負(fù)之下，造成小水電站系統(tǒng)崩潰，停機(jī)跳閘。②小水電在豐水期所產(chǎn)生的電能充盈，并網(wǎng)后會(huì)向大網(wǎng)輸送有功功率，在這個(gè)過(guò)程中，若突然脫網(wǎng)，會(huì)致使系統(tǒng)甩負(fù)荷，機(jī)組過(guò)速，電壓頻率快速升高，直接威脅到設(shè)備系統(tǒng)的絕緣和安全。③解網(wǎng)后，小水電系統(tǒng)在調(diào)整操作后恢復(fù)局部運(yùn)行；但如果大網(wǎng)恢復(fù)送電時(shí)又需要并網(wǎng)。那么地方水電系統(tǒng)的調(diào)度則要先通知各機(jī)組停機(jī)，在進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)開關(guān)合閘，對(duì)機(jī)組母線輸送大閘電壓，各機(jī)組才能依次開機(jī)并網(wǎng)[2]；而這一過(guò)程導(dǎo)致的停電達(dá)數(shù)分鐘至數(shù)十分鐘不定，給人民生活用電造成了很大的損失，尤其是對(duì)于部分廠而言，其用電要求高，若停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，存在一定的潛在安全隱患。

1.3保護(hù)裝置不配套：由于繼電保護(hù)設(shè)置和系統(tǒng)整定不合理，無(wú)法全方位的滿足小水電系統(tǒng)運(yùn)行要求。地方小水電的建設(shè)因設(shè)備簡(jiǎn)單、繼電保護(hù)裝置簡(jiǎn)單，沒(méi)有設(shè)置專門的繼保機(jī)構(gòu)，使得整個(gè)系統(tǒng)的繼電保護(hù)無(wú)論是從整定計(jì)算、型式的選擇，還是各級(jí)保護(hù)裝置間的配合，都沒(méi)有專業(yè)人員進(jìn)行安裝、調(diào)試、設(shè)計(jì)；而隨著用電量負(fù)荷增加，系統(tǒng)參數(shù)隨之改變，而繼保整定值停留在原來(lái)數(shù)值上沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；因此，當(dāng)運(yùn)行系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，其保護(hù)裝置經(jīng)常發(fā)生拒動(dòng)、誤動(dòng)、越級(jí)跳閘等現(xiàn)象，造成大面積的停電。

二、對(duì)小水電穩(wěn)定運(yùn)行的改進(jìn)措施

針對(duì)當(dāng)下影響小水電運(yùn)行穩(wěn)定性的各方面因素，不僅制約了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，也對(duì)小水電的進(jìn)一步發(fā)展造成了阻礙，因此，要盡快解決這一切影響系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的因素，還得根據(jù)具體情況作出具體措施。①完善管理制度：對(duì)小水電系統(tǒng)運(yùn)行加強(qiáng)管理，完善各項(xiàng)相關(guān)制度，建立健全的規(guī)章規(guī)程；對(duì)在崗人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，提高地方小水電企業(yè)職工的整體素質(zhì)，嚴(yán)格把控設(shè)計(jì)、建設(shè)、操作等流程，避免因人員技能、品質(zhì)等綜合素質(zhì)造成運(yùn)行中的事故隱患。②增加資金投入：對(duì)小水電在農(nóng)村或山區(qū)的資金投入，不合理的部分高、低壓線路布局作出整改，根據(jù)小水電的負(fù)荷情況，增加開關(guān)站、變電站的建設(shè)，調(diào)整運(yùn)行系統(tǒng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及方向，對(duì)在配電線路上無(wú)節(jié)制的接用電源等不合理行為作出改變與控制[3]。同時(shí)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，減少人力資源的投入，確保運(yùn)行中的穩(wěn)定性與安全性。③加強(qiáng)保護(hù)裝置：對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，安排專門的工作人員進(jìn)行收集與整理，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)來(lái)重新選擇并計(jì)算，以做好各級(jí)保護(hù)裝置之間的配合、調(diào)試工作，當(dāng)設(shè)備系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，確保保護(hù)裝置可以準(zhǔn)確迅速的對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行切除，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行；對(duì)于部分超負(fù)荷輸送，可以選擇使用備用電源自動(dòng)投入、自動(dòng)重合的裝置，提高供電過(guò)程中的穩(wěn)定性。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，小水電作為我國(guó)最早利用、使用最廣泛的發(fā)電系統(tǒng)，其運(yùn)行中的穩(wěn)定性對(duì)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行都有著重要的意義；小水電是一種傳統(tǒng)但又典型的再生新能源，在供電需求逐漸增大的今天，只有正確認(rèn)識(shí)到小水電在運(yùn)行穩(wěn)定性中所存在的問(wèn)題，如不合理的運(yùn)行系統(tǒng)布局、技術(shù)設(shè)備的落后、保護(hù)裝置的不配套等因素，才能根據(jù)其具體問(wèn)題作出具體分析，并實(shí)施行之有效的維護(hù)措施，從完善系統(tǒng)管理及人員的管理制度、增加對(duì)小水電建設(shè)的資金投入以及對(duì)繼電保護(hù)裝置的加強(qiáng)，都是最終實(shí)現(xiàn)小水電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，讓小水電得到可持續(xù)性發(fā)展。

參考文獻(xiàn) ：

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