光伏用户接人对台区线损的影响分析与对策

引言

国家电网公司为实现国家绿水青山和精准扶贫目标,配合光伏发电清洁能源的利用,在低压台区接入了大量光伏用户。由此,台区统计线损率(简称"台区线损")出现了突增、突减或光伏接入越多台区线损越大的怪象。这不仅给台区经理(网格员)带来了极大困扰,也影响了考核指标的真实可靠性。本文在分析影响成因的基础上,从技术和管理角度提出了几点改进措施。

1台区线损

一条高压供电线路上有多台公用变压器,每台变压器负责向台区用户供电。台区线损定义为为描述光伏户接入对台区线损影响及

台区线损精准计算法,我们将台区分为无光伏台区和有光伏台区两大类。

1.1无光伏台区线损

台区内无光伏户时,10kV台区结构如图1所示[2],包括变压器、供电线路、集中器及用户电能计量装置,如单相电能表、直通或带电流互感器的三相四线电能表,为区别光伏户电表,将其统称为"普通户电能表"。台区供电量为变压器低压侧集中器计得正向电量w正向,台区售电量为台区所有"普通户电能表"计得正向有功电能之和8w普用,则台区线损为:

1.2有光伏台区线损

台区有光伏户时,光伏户与电网间有两种交互模式:自发自用余电上网(简称"余电上网")和统购统销全额上网(简称

"全额上网")。各自台区线损计算方法及光伏接入对线损影响的分析过程如下:

1.2.1余电上网台区线损

余电上网台区结构如图2所示。因光伏户发电量由发电表单独计量,单独核算补贴,即发电表计得电量与台区线损计算无关,因此,图2只新增了与台区线损相关的"光伏户电能表"。

图2中集中器、光伏户计费表计得电量含义分别为:

(1)光伏户电表反向电量w上网:光伏户自用后的剩余电量,往上送至台区,供其他户使用。

(2)集中器反向电量w反向:若台区内其他户消纳不完w上网,整个台区剩余电量w反向就通过集中器、变压器反送至10kV高压线路。

(3)光伏户电表正向电量w下网:若光伏户自发电量不能满足自用需求,电网就向其供电。为区别普通户,向光伏户出售的电量定义为w下网。则含有余电上网户台区绝对损失电量:

损失电量=供电量-售电量

国网营销部(农电工作部)2017年发布的《台区同期线损异常处置手册》中,将集中器反向电量w反向在供电量中符号定义为"-",在售电量中符号定义为"+"。则光伏台区供电量w供电=w正向+8w上网,售电量w售电=8w普用+8w下网+w反向。光伏台区线损为:

可见,光伏台区(余电上网)与无光伏户台区线损计算公式完全不同。集中器反向电量w反向计算位置的变化并没有改变台区损失电量绝对值大小,反而减小了供电量,增大了售电量。按公式(2)推算,台区线损应比实际值略小。因此,光伏接入越多,台区线损越大极不正常。

1.2.2全额上网台区线损

相比图2,若有全额上网用户,光伏户上网电量8w上网就是该户发电量。全额上网本应只有发电量,无用电量,可此类户实际仍有空调、照明等用电需求,因此,全额光伏户用电量w下网≠0。可见,全额上网电量类别与余电上网完全相同。且一个台区内两种模式并存,因此,有光伏户的台区线损计算可通用公式(2)。

2光伏接入对台区线损影响

光伏对台区线损影响成因可由公式(2)分析而得:W反向、W下网和W上网的计量、抄读正确性直接影响台区线损大小。

2.1集中器反向电量w反向

台区无光伏户时,不存在台区向10kV电网反送电的可能,即集中器的W反向=0。因此,在采集系统中,一般未开通反向计量和抄读通道。当台区接入光伏户后,若忘记开通此功能,而采集系统自动采集该参数,则图3中"台区倒供电量"一栏即W反向始终为"0.00"。即使选择了公式(2),也会因W反向的缺失,公式变为

被减分子变小,台区线损变大,导致出现光伏大量接入后台区线损突然增大的怪象。如图3中台区接入20多户光伏户后,台区线损陡增为21.74%。另一方面,若采集系统某环节出错,漏抄W反向,也会导致光伏台区线损7有增大假象。这就是台区接入光伏户越多,台区线损越大的原因之一。

2.2光伏户计量装置接线

国家对光伏户发电量有补贴,必须单独计量其发电量。另外,要计量因光伏发电量多余产生的上网电量和发电量不足从电网索取的下网电量。由于智能电表能同时计量正向和反向电量,因此,以单相余电上网户为例,必须为光伏户配置发电表(电能表1)和计费表(上下网表,即电能表2),并按图4方式接入台区。计费表接线正确性直接影响台区线损大小。

(1)正确接线。单相表接线原则是表的1、3接线端子从电源接入电表,2、4端子从电表接出至负载。图4的接线要点是:分清两块电表的电源和负载:单相电表1(发电表)一电源是光伏发电设备,负载是光伏户的用电设备:单相电表2(计费表)一电源是台区变压器,负载仍是光伏户的用电设备。两块电表再依据单相表的接线原则"1、3进,2、4出"进行接线。

(2)错误接线。光伏户的接线错误有许多种,图5方式最为常见,会使发电表计量的发电量为负,而采集系统只抄读正向电量,会使发电量漏抄,影响发电补助。而当光伏发电不足时,电网会将发电表作为负载为其送电,计费表的下网电量增加,这部分下网电量会被误认为光伏户的发电量,骗取补助,帮用户窃电。这种因接线错误导致的张冠李戴、电量混乱将使台区线损失真。

2.3现场施工与档案录入"两张皮"

图6是光伏户报装流程。若只求光伏设备现场施工进度,不及时登录营销信息系统,录入光伏户相关数据,结果是现场施工进度与档案录入进度不一致,俗称"两张皮"。这会导致台区实际产生的数据满足公式(2)需求,但未被及时采集回来,数据缺失,实际只能用公式(1)。台区线损计算结果可想而知,表现为或陡增或陡减,波动很大。这种管理缺陷导致的线损异常对台区线损影响很大,许多供电所还不知其所以然。

"两张皮"对台区线损影响结果及原理如表1所示。其原理是档案录入滞后于施工进度,台区线损计算公式(2)所需部分电量缺失,只能计为零,而那些能够抄回来的电量参数又已包含了光伏户接入带来的变化,即与无光伏相比,电量大小变了。此时用公式(1)计算,这些数据变化必将在台区线损中显露出来,使其失真。

3结语

总之,台区线损是一个综合指标,它反映了台区经理的技术水平和管理水平。光伏户的出现使台区线损计算环境发生了改变,当有光伏户接入时,必须选择公式(2)计算台区线损。另外,光伏台区集中器反向电量W反向的及时开通和正确抄读、计费表的正确接线、现场报装施工与档案录入进度一致等措施,都将大大降低光伏台区线损,提升台区管理水平。