关于中小水电并网管理的工作研究

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  近年来,中国经济迅猛发展导致的能源供需矛盾是制约国家社会经济发展的主要“卡脖子”问题。常规的石化能源由于其不可再生性,难以支持中国经济的高速发展。而风能、太阳能、生物质能发电产业才刚刚起步,不可能产生大规模的替代效应。小水电是一种非碳清洁能源,其技术成熟性、资源丰富性和环境友好性使之成为我国可持续发展战略中的重要组成部分。
  一、用户接入系统原则
  (1)用户供电电压等级应根据用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、当地电网现状及电网规划等因素,经技术经济比较确定。(2)用电报装容量(含最终容量)达40000千伏安及以上,应建设用户专线及专用变电站,并采用110千伏及以上电压等级供电。(3)用户接入系统工程的投资界面,参照《广东电网公司业扩管理细则》执行,用户接入系统引起的电网改造工程,经双方协商可由用户投资建设。电气铁路牵引站接入工程的投资界面按照政府部门的有关文件执行。(4)对于用电量大、利用小时数高的非特殊用户供电工程,需开展技术经济论证,可保证投资回报的项目可由电网公司投资建设,并由省公司审批同意。(5)用户专用变电站的接入系统方式原则上采用终端站形式。(6)并网运行的用户必须配置无功补偿装置,功率因数满足公司有关规程、标准规定要求。
  二、并网中小水电调度管理面临的问题
  (1)由于小水电规模小、点多、面广,平均每座电站装机在1MW左右,发电设施简陋,并网点大多在10kV分支线上,通信联系薄弱,调度命令难以及时到达,监测难度较大,造成无序发电,难以发挥资源优势和带动地方经济增长,甚至会增加电网压力和发电行业整体成本。(2)小水电发电的季节性很强,丰水期发电多、枯水期发电少。虽然部分地、市实行分季节、分时段电价,起到了一定的调节作用,但由于静态的价格政策难以涵盖气候变化等动态因素,调整效果不佳,进而对水能利用率和调峰能力的提高作用不大。(3)中小水电可发电时间、出力计划性差,无法组织临时用户,必须有大网相应容量备用机组或自动发电控制(AGC)机组做后盾,才能满足用户用电需求。在用电低谷时段,因中小水电无库容或者库容龄小,必须弃水发电而造成弃水浪费。(4)小水电上网电价较低,目前电价形成机制是以成本利润反推电价, 不按市场供求关系实行同网同质同价。(5)发电量与发电时间的矛盾。电力生产的特点是发、供、用在同一时间内完成, 不能储存, 小水电是季节性生产, 只能在丰水季节发电,而枯水季节的半年多时问发电很少。(6)小水电多发、大水电弃水概率增加。目前, 电网内的小水电绝大多数是径流电站, 无所谓计划发电, 大多不受电网的统一调度。丰水季节就多发, 不管电网是否需要, 尽量把多余电量送入大电网, 特别是深夜低谷负荷时, 各小水电地区用电量减少, 大量电力送入电网,使电网直供的低谷负荷显著降低。
  三、提高中小水电并网管理规范化的措施
  (一)调度管理规范化。电力运行的首要前提是安全,当小水电并网运行后便是整个电网的一部分,因此其调度管理十分重要,小水电上网发电必须随时随刻服从公司的统一调度管理,遵守调度规程,执行调度命令,做好运行记录,达到各项安全要求。
  (二)无功补偿管理规范化。小水电的上网发电必须建立无功激磁,当发电上网以后电机也需一部分无功电能,这部分电能应由水电站发出。但在以往的运行实际中,水电站都是从电网中吸收,因而使电网电能消耗加大,造成该线路功率因数的下降和线损的增加,直接影响供电质量和经济效益。因此,必须采取一定的办法给予制约。凡上网水电站所发无功不足的,均要求在发电机组处增设低压電力电容器补偿无功功率,有大机组的要求在10千伏高压线路按照国家对农网的技术要求,分散装设高压电力电容器进行补偿,补偿容量要足以补偿到功率因数COSφ≤0.85。
  (三)上网时间规范化。为了调节的电力平衡,合理利用水电资源,保证供电公司与水电站的经济效益均不受损失,各水电站一律安装分时有功电度表,22:00~24:00;00:00~08:00为低谷时段(累计10个小时),在此时段内所发的电量按低谷电价结算电费。
  (四)电能计量规范化。各水电站上网计量点设置主要是根据其地理位置来定的,计量点尽量在35千伏变电站,凡上网计量点不在35千伏变电站,都应承担上网电量的过网损耗。高压计量的水电站上网结算电量的计算公式为:上网结算电量=高计输出上网电量×(1-过网线损率)
  低压计量的水电站还需承担升压变压器的损耗,期间结算公式如下:上网结算电量=(实发电量-变损)×(1-过网线损率)水电站在不发电期间,倒用电网电量,采取扣减上网电量的办法。
  四、用户接入系统方案审批
  (1)供电企业应在受理用电申请时或现场勘查后书面告知用户,由其委托具备工程咨询资质的单位开展接入系统方案设计,并根据国家电力行业和南方电网公司相关技术标准的要求编制报告。(2)220千伏及以上用户接入系统方案由地市供电局初审后报送省公司审批,110千伏及以下用户接入系统方案由地市供电局审批,报省公司备案。(3)接入系统方案批复内容应明确用户变电站的性质、供电负荷容量、负荷等级、供电电压等级、变电站初定本期和最终建设规模、具体接入系统方案(含临时过渡接入方案)、投资主体等。(4)特殊用户需组织有相应资质的设计单位开展专题研究,对其并网运行后可能产生影响电网安全运行或降低电能质量等问题进行安全技术评估,制定解决措施,专题研究报告需与接入系统方案同时报送审查。(5)用户投资的供电工程,接入系统方案批复后,用户业主应委托具备工程咨询资质的单位开展供电工程可行性研究报告。供电工程可行性研究报告经具有资质的专业咨询机构评审,电网企业参与审查,咨询机构出具评审意见并抄送电网企业。供电工程可行性研究报告的编制与评审应符合公司规划原则、技术指导书、工程可研内容深度规定、规划报告编制及评审业务指导书等规范的要求。(6)用户接入系统方案批复原则上两年内有效,若在有效期内项目未取得核准(备案),需重新办理审批手续,电网公司可视系统发展情况重新批复或延期接入系统方案,但延长期不能超过两年。
  参考文献:
  [1]虞锦江.小水电能源学[M].武汉:华中工学院出版社,1986.
  [2]于辉,刘莉.小水电对地方电网运行经济性的影响[J].中国农村水利水电.2008,(8):146-148.
  [3]林旭义,黄伟君.含小水电的10kV线路电压质量改善新途径[J].浙江电力.2010,(2):59-61.
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