时间：2022-09-28 05:36:01
摘要：关于并网风电场联络线线损的研究是一项非常必要的工作，本文对其背景及相关概念进行了简述，在此基础上结合实例分析了如何降低并网风电场联络线线损，希望给这方面的研究起到一定指导作用。
关键词：风力发电；并网；线损
中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 18-0000-02
1 降低并网风电场联络线线损的研究背景
电力网损耗是对供电企业运营进行评估过程中的一项重要的指标，属于我们企业管理过程中的一个关键环节。而线损耗率作为供电企业主要的考核对象之一，它的高低和企业的经济效益有着直接的关系。因此，针对这方面的研究对于提升企业的竞争力有着很大的促进效果。
当前，在电力网损的研究方面，主要集中在关于配电网线损理论方面的研究，比如有关于分布式发电和配电网潮流方面联系的研究，也有对各种评估指标特点的研究，还有关于复杂配电网线损方面理论技术方法的研究。
在风电中，发电具备间歇性、波动性以及随机性的特点，根据相关的数据显示，由于风电场在电网末端的位置接入配电网，因此，其联络线损和普通的线损之间存在着较多的不同。基于此，结合风电的特点，对导致风电输出线损比较高的因素分析，并根据经济性提出降低线损的方案将对降低线损起到非常大的促进作用。
2 相关概念简述
线损指的是由发电厂所提供的电能在输送、电压以及配电过程中所出现的多余的消耗。在对其进行计算的过程中，所使用的公式为：
其中L代表的是线路损耗功率，P表示线路传送过程中的的有功功率，Q指的是线路传送过程中的无功功率，V则表示线路额定电压，R为线路电阻，至于X，表示的是线路电抗。
从这一个公式中可以看出线损和线路上传送的有功功率、无功功率、电阻、电抗以及电压有紧密的关系，这些参数出现任何变化都会给线路的损耗带来影响。其中，在这些因素中，风电场的有功功率由于受到系统调度、风能资源等因素的影响，一般来说变动比较大；风电场从系统中所吸收的无功功率则会受到投运机组数、机组类型以及无功补偿等因素的影响；此外，并网运行还会给电压的稳定性产生较大的影响，所以，风电输出线路的线损相较于一般的线损而言，存在着很多的不同之处。另外，线损率为线损电量和电网购电量的比值，其表达式为：
3 降低并网风电场联络线线损的措施
3.1 降低线损的理论依据。在技术类措施中，主要有对电网进行合理的布局、提升电网电压的等级、加强维护管理，提升电网的功率因素等方式。具体而言，这类措施的理论依据有：
（1）减小线路传送的功率。从公式中我们可以看出，如果线路的抗阻以及额定电压保持不变，那么，对线路传送过程中的无功功率以及有功功率进行降低，能够起到减少线路损耗的作用。但是，由于减少了输送过程中的有功功率，则会降低电路的输电能力，因此，我们不会使用这一方法，主要是因为输电线路的主要目的就在于对电能进行输送，而这种方法有悖于其根本目的。
（2）降低线路阻抗。如果保持线路的电压及其输电能力不变，通过减小线路阻抗也能起到降低线损的作用。在我们具体的工作中，为了降低线路阻抗，一般所使用的方法有增加输电回路、导线线径以及对导线进行分裂等。
（3）提高功率因数。在线路传输的有功功率不变的情况下，通过提升功率因素，可以降低无功功率，可以有效的降低线路的损耗。一般来说，要想通过提升功率因素来降低线损，所使用的是无功功率就地平衡方法。
3.2 降低并网风电场联络线线损的措施
（1）使用合理的风力发电机组。在这一措施中，我们可以使用双馈发电机组，这种设备具备比较好的无功功率调节能力，而且有功功率比较强，可以依据电网实际运行的情况对自身运行状况进行调节，以更好适应配电网运行的需求。但是，在这种措施中，由于设备价格较高，且控制过程中控制的难度比较大，因此，我们可以利用永磁同步发电机代替。
（2）对电压等级或者接入容量进行限制。在接入配电网的过程中，针对风电的容量，系统是有一定限制的。如果超过这个范围就会导致线损的增大，但是，如果我们对风电的发电容量进行限制则又会给风电企业的经济效益造成不利影响。所以，在我们的工作中，针对容量比较大而且需要集中接入的风电场，最好由比较高电压等级的电网接入。
3.3 实例分析。为了阐述降低并网风电场联络线损的措施，本文选取某风电场作为例子对其具体效果进行分析。在本实例中，风电场所处位置具有非常丰富的风资源，数据显示，一个月中，这一风电场出力在80MW之上的时间长达240h。另外，此风电场通过长度为101.3km的，110kV，LGJ-240线路和主网进行连接，接入位置处于这一电网中的最末端，由于其出力没有办法被就地消耗，因此，必须要通过线路接到主网中，而由于这一线路的长度比较长，且输出功率比较大，所以，存在着非常严重的线损问题。
通过对其进行仿真，我们发现这一线路当日最小的线损率是4.99%，而最大线损率为8.13%，要比一般的输电线路的损耗高很多，出现这种现象的主要原因就是其线路的输出功率比较大且线路比较长。
针对这种情况，我们在分析之后，舍弃了降低线路有功传输这一方案。另外，通过对这一风电场的数据进行分析，我们得出其功率因素在0.95左右，因此很难对其进行提升。基于此，我们所选择的方案为改变风电场接入系统方式这一方案。在这种方案中，又有两种可供选择。
首先，增加2线，将原来的线路改成双回线路，新增加的线路和原来的线路在参数及长度上是一致的，进而很好的降低了线路的阻抗，使线损降低。对其进行仿真之后发现，最大线损率为3.91%，最小为2.4428%，整体降低了50%。其次，将线路电压的等级提升为220KV，在这个过程中，保持参数和长度不变，也会使线损降低。仿真结果显示，其平均线损耗率变为1.9535%，而最大为2.088%，最小为1.324%，整体下降了75%。
针对这两种方案，其中，前者总共花费为1100万元，而投入使用之后，每月将降低损耗101.85万KWh，根据当前的电价进行计算，大约需要20个月就可以收回成本。而后者花费为2500万元，每月降低损耗152.8万KWh，大概需要两年半的时间收回成本。
由此可以看出，我们所使用的两种方案都会给降低线损产生很好的效果，如果需要对经济性以及建设的时间进行考虑，第一种方案的可行性比较高一些。但是，如果从长远进行分析，则第二种方案更有一些。在具体的工作中，我们应结合自身的情况，选择最合适的改造方案。
4 结语
风能是未来的一种趋势，具有非常强的的发展潜力。降低并网风电场联络线线损对于提升企业的经济效益，增强风电场企业的竞争力有着重要的作用，因此，做好这方面的研究意义重大。但是，由于降低线损的方式比较多，选择最合适的措施来降低线损并不是一件轻松的事情。所以，我们要加强自身的学习，不断的对其进行探索，这样才能使风能更好的应用到我们的生活、生产之中。
参考文献：
[1]张立梅，唐巍，赵云军，王少林.分布式发电对配电网影响的综合评估[J].电力系统保护与控制，2010，21.
[2]冯垚，李明浩，莫玫，王同文.线损率波动与影响因素的数学建模及求解[J].电力系统及其自动化学报，2010，5.