張冬林

（中國電建集團福建省電力勘測設(shè)計院有限公司 福建福州 350003）

0 引言

當前我國對以電為原動力或以電冶煉、電化等工業(yè)用電企業(yè)實行兩部制電價（即基本電價和電量電價）計收電費，其中基本電價對應(yīng)電費可由用戶自愿選擇按照變壓器容量或合同最大需量繳納，也可按照實際最大需量繳納。由于我國大中型石化、鋼鐵企業(yè)的用電負荷中一類負荷占比較大，對供電可靠性要求高，因此該類企業(yè)專用變主變壓器數(shù)量均按照冗余配置且單臺容量按實際負荷的2 倍及以上選型，外部供電通常采用不同電源點鏈式供電方式。實踐證明，對于該類企業(yè)選擇按照實際最大需量繳納基本電價最為經(jīng)濟，然而外部不同電源點鏈式供電方式下帶來的“功率穿越”現(xiàn)象嚴重影響企業(yè)電費計算，給企業(yè)造成重大經(jīng)濟損失。因此，研究不同電源點鏈式供電方式下計量關(guān)口設(shè)置與電量計計算方案具有廣泛實際應(yīng)用意義。

本文以中化泉州石化一期項目為例進行研究分析。中化泉州石化一期項目建有一座220 kV 東橋變和自備電廠。220 kV 東橋變（簡稱“用戶專用變”，下同）配有2 臺主變，220 kV側(cè)采用雙母線接線，外部采用通過2 回220 kV 線路分別接入220 kV 涂寨變（涂川線）和500 kV 通港變（通川線）的單鏈式供電方式。按照相關(guān)規(guī)定2 回線路均由中化泉州石化企業(yè)出資建設(shè)，根據(jù)電力行業(yè)規(guī)范［1］要求，計量結(jié)算關(guān)口通常設(shè)置在2 回線路的電網(wǎng)側(cè)（電力設(shè)施產(chǎn)權(quán)分界處），如圖1 所示。

圖1 外部供電網(wǎng)絡(luò)示意圖

1 功率穿越影響

用電企業(yè)僅依靠計量關(guān)口1 和計量關(guān)口2 處的電能表計計算實際購網(wǎng)電量和最大需量時，功率穿越情況的發(fā)生將造成以下問題：

（1）當實際最大需量發(fā)生在涂寨變通過東川變向通港變輸送功率時，則計量關(guān)口1 處計得的最大需量為用電企業(yè)實際最大需量與穿越功率之和；反之，當實際最大需量發(fā)生在通港變通過東川變向涂寨變輸送功率時，則計量關(guān)口2 處計得的最大需量為用電企業(yè)實際最大需量與穿越功率之和。兩者均將造成所計得的最大需量大于用電企業(yè)實際最大需量。

（2）同時穿越電量在線路上會產(chǎn)生損耗，損耗大小跟穿越電量的大小和線路長度有關(guān)。該部分損耗也要由用電企業(yè)承擔。

因此，用電企業(yè)僅依靠計量關(guān)口1、2 兩處計量關(guān)口進行計量結(jié)算時會因功率穿越造成大量額外電費支出，給企業(yè)造成經(jīng)濟損失。

2 解決方案分析

針對功率穿越造成無法準確進行計量結(jié)算的問題，文獻［2-3］中提出通過縮短采樣周期并判斷每個采樣周期內(nèi)上網(wǎng)電量與下網(wǎng)電量的大小來區(qū)分該周期上、下網(wǎng)電量差值的絕對值記為上網(wǎng)電量或者是購網(wǎng)電量；文獻［3-4］提出通過在主變高壓側(cè)、啟備變、聯(lián)絡(luò)變等處設(shè)置計量關(guān)口以計量上、下網(wǎng)電量。上述方案均為適用于解決功率穿越造成發(fā)電企業(yè)上網(wǎng)電量和購網(wǎng)電量無法準確計算的問題，并未解決功率穿越造成用電企業(yè)購網(wǎng)電量和最大需量無法準確計算的問題，因此本文對該問題的解決方案的探討分析如下。

2.1 改變運行方式

將用戶專用變的主變高、低壓側(cè)均采取分列運行方式［5］，即采取一線帶一變模式，并配置備自投裝置保證一回線故障退出運行時自動將該線所帶負荷切換至另一回線。該方案可以杜絕功率穿越的發(fā)生，從根本上解決問題，但該方案降低了供電的可靠性。對于擁有大量高溫高壓設(shè)備的化工、鋼鐵企業(yè)而言，一旦發(fā)生故障將可能造成嚴重安全危害和重大經(jīng)濟損失。因此，改變運行方式并不適合該類企業(yè)的長期運行。

2.2 增設(shè)計量關(guān)口

在用戶專業(yè)變的每臺主變高壓側(cè)和每回線路出線側(cè)均增設(shè)計量關(guān)口，如圖2 所示。其中，主變高壓側(cè)的計量關(guān)口用于計量用電企業(yè)的實際最大需量，線路出線側(cè)的計量關(guān)口與電網(wǎng)側(cè)計量關(guān)口配合用于計算用電企業(yè)的購網(wǎng)電量。該方案計得的實際最大需量不受穿越功率的影響；同時在此基礎(chǔ)上按照用電企業(yè)實際用電量和穿越電量的比例進行線路損耗分攤，能夠充分體現(xiàn)公平公正原則，降低用電企業(yè)經(jīng)濟損失。

3 購網(wǎng)電量和最大需量計算

用戶專用變計量關(guān)口設(shè)置（增設(shè)計量關(guān)口后）如圖2 所示。假設(shè)、分別表示計量關(guān)口n 處分別計得的上網(wǎng)電量（用戶專用變送往電網(wǎng)的電量）和下網(wǎng)電量（電網(wǎng)送往用戶專用變的電量）；AnMAX表示計量關(guān)口n 處所計得的某一電費結(jié)算周期內(nèi)該支路的最大需量；AzMAX表示某一電費結(jié)算周期內(nèi)用電企業(yè)自備電廠提供的最大需量。

圖2 用戶專用變計量關(guān)口設(shè)置圖

3.1 購網(wǎng)電量計算

穿越電量（DC）的計算公式見式（1）。

功率穿越發(fā)生時，線路損耗包括上網(wǎng)損耗和下網(wǎng)損耗。上網(wǎng)損耗（SS）均由功率穿越引起，應(yīng)由售電企業(yè)承擔，計算公式見式（2）；而下網(wǎng)損耗由企業(yè)用電和功率穿越共同引起，應(yīng)由用電企業(yè)和售電企業(yè)共同承擔，其中售電企業(yè)承擔的部分下網(wǎng)損耗（SXS）計算公式見式（3）。

用電企業(yè)購網(wǎng)電量（DG）等于總下網(wǎng)電量扣除穿越電量及售電企業(yè)所需承擔的線路損耗，計算公式見式（4）。

3.2 最大需量計算

用電企業(yè)實際最大需量等于每臺主變高壓側(cè)表記計得的最大需量之和加上自備電廠提供的最大需量，計算公式見式（5）。

采用該計算公式的不足之處：如果在某一電費結(jié)算周期內(nèi)由于某種原因需將部分負荷從一臺主變切換至另一臺主變，或者起初自備電廠開機發(fā)電而后停機時，均將導(dǎo)致所計得的最大需量值大于實際最大需量值。

4 結(jié)論

本文針對外部采用不同電源點鏈式供電方式的大中型石化、鋼鐵企業(yè)提出了通用計量關(guān)口設(shè)置方案和計量結(jié)算方案，可在發(fā)生功率穿越的情況下準確地計算企業(yè)的購網(wǎng)電量和實際最大需量，有效降低了企業(yè)的經(jīng)濟損失。但采用本文提出的計量結(jié)算方案時，用電企業(yè)應(yīng)盡可能避免在一個電費結(jié)算周期內(nèi)對各主變的負荷進行頻繁切換或自備電廠開停機，以避免部分需量的重復(fù)計算，降低電費支出。