农村小水电上网对配电网线损的影响分析

重庆市开州区水利局 张 伟

我国传统的供电方式为发电厂集中发电然后通过地区配电网完成各地区的供电，这种方式因供电方为发电厂，因此有些地区的供电线路过长，导致供电过程中损耗大量电力资源。近年来发展农村地区的小水电站，由各小水电站就近完成附近农村地区的供电，这种分布式供电方式更加高效节能。

1 农村小水电上网后配电网线损的计算

小水电站一般采用T形方式进行连接，可使用公式计算线损功率：式中I为小水电站供电电流；P、Q为小水电站有功和无功输出功率；R为k0到k1的电阻和；U为配电网电压。

2 农村小水电上网后配电网线损高的原因

2.1 线路设备原因

2.1.1 配电网无功补偿不合理

农村小水电站对于配电网设备的操作存在问题，配电人员在用电高峰期应该多做无功发电，同时配电设备应切换到无功补偿设备，降低配电网的线路损耗。但是农村配电人员为了降低小水电上网功率因素在高峰期做有功发电，导致配电网线损增高。

2.1.2 配电网线路老化、变压器使用不合理

农村地区的配电网铺设时间过久，在小水电站上网前还能够勉强满足当前供电对线路的需求，但在部分偏远地区还是会出现供电能力不足等问题。小水电上网后农村地区的线路老化严重，随着社会的发展农村地区的用电量需求也在不断提高，小水电站上网后需不断提高供电量，因此老化的线路内供电电流增大超过了经济电流值，导致线路线损增大，已经不能满足小水电上网后对供电线路的需求，老化的配电网线路是造成配电网线损高的原因之一。

农村地区的变压器使用问题和线路老化问题类似，农村配电网上变压器的生产和使用日期久远，变压器的磨损严重。小水电未上网变压器还能勉强满足配电网对变压器的需求，但随着农村地区对用电量的需求与日俱增，小水电上网后需要增加对农村地区的供电量，因此配电网线路的供电电流增大，变压器工作的负荷增大，超过了变压器使用的经济值，导致线路供电损耗严重，配电网线损增加，应该在农村小水电上网前就完成变压器的更换，保证变压器满足最新供电的需求[1]。

2.1.3 农村小水电站发电量过多

农村小水电站全天保持高功率发电，但是用电客户对电力需求存在高峰期和低潮期，在高峰期小水电站可以满足用电客户的电力需求，但是在低潮期小水电站的电量远超过用电客户对电力的需求，此时配电网的馈线首端供电发生倒送电量的情况。农村小水电站发电量过大导致配电网线路长期处于高电流状态，配电网线路长期高负荷的使用导致线损增加，而配电网馈线倒送电量更是会严重增加线损，甚至导致供电设备损毁，所以农村小水电站的发电量过多也是导致线损增加的原因之一。

2.1.4 配电网线路规划不合理

农村地区的配电网在规划时能够保证是当时最优的供电路线，但当农村小水电站上网之后，配电网的线路规划就不再是最优路线。农村小水电站与配电网相互连接，导致多个小水电站的供电区域重叠，因此有的用电客户是由距离较远的小水电站进行供电，此时供电路径过长，导致配电网供电工程中损失的电量过多，配电网线损也比较大。多个小水电站的供电路线规划混乱，不能最大化发挥各个小水电站的位置优势。对配电网的线路进行优化，保证各个小水电站为最近的用电客户进行供电，此时配电网的路基规划最优，才能将配电网线路的线损控制在最低。

2.2 人工操作原因

配电网线损责任不明确。农村小水电上网后配电网线损的责任不明确，未上网时配电网线损由此路段的供电部门统一负责，如果该地区配电网线损严重，责任非常明确。而农村小水电上网后，配电网与多个小水电站进行连接，此时多个小水电站之间的供电区域重叠，同时配电网线路也有所重合，此时一旦某路线的配电网线损严重，很难确定是哪个小水电站的原因造成线损严重。

配电网线损考核制度不合理。配电网的考核制度长久以来一直存在问题，农村小水电站未上网时各地区的配电网抄表人员与线损考核人员的工作周期都不一致，最后计算出来的线损严重程度存在较大误差。例如配电网抄表人员的抄表日期为每月1号，抄表人员的抄表是按照月制度执行，而线损的考核人员对配电网线路检测是每30天检查一次，最后线损考核人员检测的线路使用周期不是整月，因此最后计算得出的线损情况误差较大。在农村小水电上网后线损的考核更加复杂，最后得到的线损结果误差更大。同时线损考核人员对全线路进行考核，这样一来用电量大的客户线损程度拉高了整段地区的线损情况，最后得到的线损结果没有实际意义，线损考核应该将用电量大的客户与正常用电进行区分，这样可以准确得到用电量大的客户区域线损情况与正常电量使用区域的线损情况，然后才可以针对线损大的地区进行降损。

配电网的维护保养频率低。农村小水电上网后，配电网线路的使用负荷更大，此时维修保养的频率如果得不到提高，最后将会造成多地区的配电网线损增高。

3 降低农村小水电上网后配电网线损的措施

3.1 线路设备方面措施

控制农村小水电上网的功率因数。农村小水电上网后有些地区的功率控制与配电网线路要求不符，农村小水电供电部门为了降低供电成本以及保证就地平衡，在用电高峰期发有功电力、在正常用电时期发无功电力，但是这样供电不符合正常操作导致供电功率因素与正常相差甚多，不符合实际情况。因此配电网线损考核部门应加强对农村小水电供电部门的监管，确保供电部门在供电高峰期和正常用电时期按照配电网的要求进行供电，加强配电网对无功电力的配送，在合理操作的情况下控制农村小水电上网的功率因素，正常功率因素的考核结果应该不超过0.8。

对高损线路进行升级。农村小水电上网后有些地区的配电网线路已经不能满足配电需求，如重庆某农村地区的10kV供电线路使用的是改革开放以前的配电线路，这种线路在农村多个小水电上网后已经很难满足供电需求了，如果依旧采用这种电线会因供电电流密度过大造成配电网线路高损。因此需要对农村高损线路进行更换升级，确保符合小水电上网后的供电需求，升级后的线路应保证供电电流密度符合经济电流密度，这样才能有效控制配电网的线损。配电网高损线路升级后，每个月都可以为供电部门节省大量的电力资源，有效降低供电成本[2]。

对变压器进行升级。变压器升级与高损线路升级原因类似，变压器的使用年限也比较久远，当前有更加节能的变压器型号可有效降低供电工程中的电力损耗。而当前重庆某农村地区10kV供电线路上的变压器损耗率达18%，因此可以对该农村地区配电网线路上的变压器进行更换，提高供电设备的稳定性，降低供电成本。

控制农村小水电上网后的配送电量。农村小水电上网后应严格控制配送电量，各小水电站应统一管理，在用电高峰期保证供电满足需求，在用电低潮期要对各小水电站的发电量进行控制，降低农村小水电上网后配电网的线损。

优化配电网的线路。农村小水电上网后配电网的线路需要与各小水电站进行连接，因此此时配电网的配电路径变长，配电网供电效率降低且线损增大。小水电上网后还需要对配电网整体重新进行优化，降低配电网配电路径及线损，保证各小水电站对最近的用电客户进行电力供给。

3.2 人工管理方面措施

3.2.1 完善责任制度

当前农村小水电上网后配电网由很多供电部门共同管理，这种情况下如果责任制度不够明确，配电网线损情况会非常大，各供电部门不会重视对配电网线损的管理。所以一旦配电网涉及到多个部门共同管理，应该对配电网按照地区进行细致划分，在每个供电部门的管辖区域内设计配电网的计量装置，准确记录该地区配电网的供电及线损情况。各地区供电所对配电网线损的管理责任完善之后，对配电网线损严重的线路进行管理，可以准确分辨是哪个地区供电部门的责任，这样可提高供电部门管理线索的积极性，降低农村小水电上网后配电网的线损情况。

3.2.2 完善线损考核管理制度

农村小水电上网后配电网的线损考核制度也应进行完善，配电网线损考核首先应将配电区域内大规模用电的客户排除，因为大规模用电客户使用的电量大，该地区的配电网线路磨损一定严重，如果将大规模用电客户包含在配电网线损考核中，最后的考核结果与实际不符。每个月的时长不同配电网的线损情况也不同，所以考核人员应该按照固定周期对配电网进行线损考核，而不是以月为单位进行考核。因此应该按照固定周期进行考核，为了配合抄表人员计算出配电网线损程度最好以30天为周期对配电网的线损进行考核，这样可以同时统计出区域配电网线路的线损程度以及配电量，准确地得到每个地区的线损的考核结果。配电网部门查找线损严重的原因，并对该区域的线路进行维护保养，同时预防线损严重的问题再次出现。

3.2.3 对配电网线路进行维护保养

农村小水电上网后各地区配电网的线损程度不同，维修保养人员应根据各地区线损严重程度，重点维护线损严重的配电网线路。同时维修保养人员维护时应该检查该地区供电部门的电表记录与实际使用情况是否相符，防止有供电部门内部人员帮助外人偷电。配电网线损维护人员应当定期检查配电网线路的电压表、电流表、电能表等测量仪表的准确度，防止测量仪表影响线损检测结果。