小水电机组出力对并网线路损耗的影响分析

（４）当犘＜犘Ｇ＜２犘，犙＜犙Ｇ＜２犙 时，Δ犘＞０，小水电 向负荷与电网同时输送有功功率和无功功率，线路上的功 率小于 犘＋ｊ犙，因此线路损耗降低。
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｄｕｅｔｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｏｃａｔｉｏｎ，ｓｅａｓｏｎａｌｃｈａｎｇｅｓ，ｉｎｓｔａｌｌｅｄｃａｐａｃｉｔｙ，ｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｔａｔｕｓａｎｄｏｔｈｅｒｆａｃｔｏｒｓ，ｔｈｅｏｐ ｅｒａｔｉｏｎｏｆｇｒｉｄｃｏｎｎｅｃｔｅｄｓｍａｌｌｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｕｎｉｔｓａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｌｉｎｅｌｏｓｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｇｒｉｄｃｏｎｎｅｃｔｅｄｍｏｄｅｌ ｏｆｓｍａｌｌｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒａｎｄｏｂｔａｉｎｓｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｆｏｒｍｕｌａｏｆｌｉｎｅｌｏｓｓｖａｒｉａｔｉｏｎ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｍａｌｌｈｙｄｒｏ ｐｏｗｅｒｕｎｉｔｓｉｎｌａｇｇｉｎｇｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｇｒｉｄｃｏｎｎｅｃｔｅｄｌｉｎｅｌｏｓｓ，ａｎｄｃｏｎｄｕｃｔｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ ｗｉｔｈ ＰＳＡＳＰ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓｍａｌｌｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ；ｌｉｎｅｌｏｓｓ；ｌａｇｇｉｎｇｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒｏｐｅｒａｔｉｏｎ；ＰＳＡＳＰ
－犙Ｇ）（犚＋ｊ犡）
（３）
由式（２）可知， 小 水 电 并 网 时 的 线 路 损 耗 主 要 由 线 路
阻抗、电压及小水电出力有关。迟相运行时，小水电的并
入会对母线２处的电压犝 产生影响，且电压犝 随着小水电
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电工技术 理论研究
出力的增大而增大，反之越小［６］，因此小水电机组迟相运 行时的并网线路损耗主要由小水电的出力及输电线路阻抗 决定。
０ 引言
小水电并网可在一定程度上缓解电网压力、提高线路 末端电压、改善电网电能质量等，但是由于小水电站多为 径流式水电站，不能很好地调节发电量，因此丰水期发电 量大，枯水期发电量小甚至不发电［１］。小水电发电由于季 节影响呈现出的不确定性，对电网线路损耗、运行电压、 潮流分布都有影响［２］。在丰水期，小水电迟相运行不仅给 周围负荷提供电能，也将一部分电能传输至电网。在能量 的传输过程中，输电线路上必定会损失一部分能量，但可 通过相应手段人为地减少线路损耗。为了减少小水电在并 网时产生的线路损耗，提高电能传输的效率，本文分析影 响线路损耗的因素，探讨了迟相运行时小水电出力对线路 损耗的影响。
关键词：小水电；线路损耗；迟相运行；ＰＳＡＳＰ 中图分类号：ＴＭ７４３
犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犐狀犳犾狌犲狀犮犲狅犳犛犿犪犾犾犎狔犱狉狅狆狅狑犲狉犝狀犻狋犗狌狋狆狌狋狅狀犔狅狊狊狅犳犌狉犻犱犆狅狀狀犲犮狋犲犱犜狉犪狀狊犿犻狊狊犻狅狀犔犻狀犲
ＳＯＮＧＣｈｅｎ，ＬＩＹｉｎｇｆｅｎｇ，ＪＩＮＧＳｈｉｈｕ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｚｈｏｎｇ７２３０００，Ｃｈｉｎａ）
１ 小水电并网分析
１．１ 小水电接入电网模型 水电并网模型如图１所示。小水电通过母线２接入系
统，接入点后的所有负荷等效为 犘＋ｊ犙，电网功率为 犘１＋
基金项目：陕西省教育厅专项科研计划项目（编号１７ＪＫ０１４３） 收稿日期：２０１９０１２１ 作者简介：宋晨（１９９５－），硕士研究生，研究方向为电力系统及 其自动化；李颖 峰 （１９６３－），教 授，研 究 方 向 为 电 力 系 统 运 行 分析。
理论研究 电工技术
小水电机组出力对并网线路损耗的影响分析
宋 晨，李颖峰，靖石虎
（陕西理工大学电气工程学院，陕西 汉中 ７２３０００）
摘 要：由于环境位置、季节变化、装机容量、运行状态等因素，小水电并网运行时影响线路损耗。分析了小水电 并网模型，得出相应的线路损耗变化量公式，探讨了小水电机组迟相运行对并网线路损耗的影响，并用 ＰＳＡＳＰ进行 仿真分析。
１．２ 小水电并网线路损耗分析 由式（２）可 知， 并 网 线 路 损 耗 与 线 路 的 阻 抗 密 切 相
关。增大导线的截面积不但可减少线路阻抗，还可提高电 能质量。小水电并入电网时，不考虑线路阻抗大小的线路 损耗情况如下。
（１）当 犘Ｇ＝０，犙Ｇ＝０时，Δ犘＝０，表示在小水电不并 网的情况下，小水电并网线路损耗变化量为零；当 犘Ｇ＝ 犘，犙Ｇ＝犙 时， Δ犘 ＝ Δ犘Ｌ ，线路损耗变化量大于零，线 路损耗降低。由式 （３）可 知， 小 水 电 虽 然 并 网， 但 是 全 部 出力刚好提供给负荷，并没有多余的电能提供给电网，即 并网线路上没有潮流流过，线路损耗为零。
ｊ犙１，小水电出力为 犘Ｇ＋ｊ犙Ｇ，线路阻抗为 犚＋ｊ犡。

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小水电机组迟相运行时，向系统同时传输有功功率和 无功功率［３］。在负荷仅由电网供电时，电网潮流单向流动 （从电网侧流向负荷侧）［４］，其线路损耗为：
Δ犘Ｌ ＝ 犘２犝＋２犙２（犚＋ｊ犡）
（１）
接入小水电（迟相运行）后，小水电及电网母线２流通，其线路的有
功损耗为：
Δ犘Ｇ
＝
（犘Ｇ
－犘）２ ＋ （犙Ｇ 犝２
－犙）２（犚＋ｊ犡）
由此可知，线路损耗变化量为：
（２）
Δ犘 ＝ Δ犘Ｌ －Δ犘Ｇ ＝
犘Ｇ（２犘
－犘Ｇ）＋犙Ｇ（２犙 犝２
（２）当 犘Ｇ＝２犘，犙Ｇ＝２犙 时，Δ犘＝０，线路损耗变化 量为零，线路功率为 犘＋ｊ犙。由式（３）可知，线路损耗为 未接入小水电的线路损耗。
（３）当 犘Ｇ＞２犘，犙Ｇ＞２犙 时，Δ犘＜０，小水电向负荷 和电网系统同时输送有功功率和无功功率，线路上流过的 功率大于 犘＋ｊ犙［７］，线路 损 耗 增 加。 当 小 水 电 输 送 的 功 率 越大时， 对 电 压 提 升 越 大， 会 出 现 越 电 压 上 限 的 情 况 发生。