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、八 、■刖H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用户线跖 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，丰水期小水电发岀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，路中部和 末端有水电站4座，总装机容量达到4830kWo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. 167RV左右，不能满足用户 的用电质量需求。
丰水期变电站岀口电压为11. 045kV,线路上的小水电除 了满足周边用户用电之外，还向主电网输送一部分电能，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llkv 以上，按电力变压器的最低档电压反?j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) 并网小水电无功岀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，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1OKV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，若线路是瞬时故障，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，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).。