（云南东南亚经济技术投资实业有限公司 云南昆明市 650000）
摘要：随着科学技术的不断进步，我国在水电站接入系统中加入了很多数学模型模型，这种数学模型的加入，促进了整个系统线路的稳定运行。本文通过对实例分析，运用发电机中的P-Q极限计算，来确定当发电机处于不同运行状态时，线路中输送的功率和电压存在的关系，对小型水电站的正常运行具有重要意义。
关键词：小型水电站；接入系统；线路；运行
在小型水电站的运行工作中，其发电机中的励磁系统和受端系统的电压水平都起到了重要作用，通过以往工作经验总结，在整个功率传输过程中，线路必然会出现电压下降现象，然而对线路的有功功率和无功功率的传输分析是不同的，对于有功功率来说，是从相交电压超前的一端流向滞后的一端，对于无功功率来说，是从电压高的一端流向电压低的一端，这与线路中电压情况和运行特征有直接关系，尤其是在低电压线路中，忽视电阻的存在。
1.输电线路中的等值架空电路
对于一般的小型水电站来说，其中接入架空线路的电压值都在110KV以下，这其中最重要的分布参数特性，往往在线路等值电路中被忽略，转而利用集中型等值电路进行显示。在110KV线路传输过程中，等值电路的使用比较固定，在专业领域上用H表示，而对于110KV以下的线路来说，其等值电路用“一”来表示。为了让更好的分析小型水电站中接入系统的运行特征，本文将所涉及到的参数一一引进模型中，包括线路中的电阻以及电抗，唯一忽略额的及时线路中的导纳，针对上述情况的综合分析，“一”字型等值电路更适用于本次研究，并如图一所示，在图一中，利用相关公式，可以将线路中的电阻和电抗表示出来：
（6）
通过上述数据和公式计算结果可以看出，小型水电站在发电机的正常运行过程中，线路中的定子和转子电流都不应该超过额定数值，否则会造成系统过载而引发安全问题。如果出现发电机中的功率因数高于平均值时，一定会导致系统中无功功率降低，但是在这个过程中，发电机中的定子电流及时有上升趋势，也不会超过额定数值，此刻对于有功功率来说，不会发生任何变动。在另一种形式中，发电机的功率因素降低后，有功功率会随之降低，与前一种情况不同的是，此时线路中的转子电流不断增加，从而带动了无功功率的升高，而且并没有上限说法。如果线路系统中有足够的有功功率补充，就可以将最靠近负荷的发电机利用此种情况，产生大量的无功功率，并且储存到线路中作为备用，但是切记不要让无功功率超过系统的额定容量，否则会导致整个线路系统进入瘫痪状态。综上所述，不论是发电机的有功功率降低或者是有功功率降低，长时间之后都会为系统造成巨大影响，只有保证发电机在额定点进行运行时，线路中的储存容量才能被合理利用。如果选取发电机功率因数中几个临界情况进行数据研究，根据（6）式的数据关系，可以得出以下几个结论：
1）假设线路中的Q1=0，U1-U2=Ur,那么线路所传输的有功功率和线路中整体电压差将会成正比关系，而与电路中的电阻成反比关系。如果电路中的电压等级较高，而传输线路的横截面积很大时，在保证小的电阻，就可以实现有功功率传输时降低电压耗损量。
2）假设线路中P1为0时，U1-U2=Ux,此时线路中的无功功率值会与线路首末段的电压差值成正比，和电抗成反比。在实际线路运行中，普遍存在电抗较大现象，这就导致了线路在传输无功功率时损耗的电压较高。站在另一个角度来说，有的线路中电抗大小保持不变，小型水电站想要通过这样的电路来输送无功时，就必须让水电站的站内电压高于系统内部电压，这样才能保证无功输送，并且电压损耗偏低[2]。
3）在线路运行工作中，如果出现了既有有功功率表又有无功功率时，对于线路两端的电压差来说就是Ux和Ur的相互跌加值，和整个系统中的总功率大小成正比。对于电压值较高的传输线路来说，电压耗损主要出现在无功功率传输过程中，而在电压值较低的传输线路中，二者电压耗损并没有太大区别。
3实例分析
以下是某家小型水电站实际数据统计，此水电站线路中的额定电压为110KV，线路总长25.3KM，导线电阻是0.21Ω/km，线路电抗为0.416Ω/km，发电机总容量是2×8000KW，已知功率因数是0.85.通过应用上述公式进行计算分析，可得出具体有功功率和无功功率的数值大小分别是P=2000KW,Q=1239KW,线路两端耗损电压U1-U2=0.389KW。在此研究过程中，可以通过改变发电机功率因数，来观察各个数据之间的变化，可以对整个系统的运行情况进行系统了解，找到保证小型水电站最好的运行环境，确保日常工作顺利开展[3]。
总结：综上所述，在小型水电站的运行过程中，受到线路中首末两端电压差的影响。通过数据计算显示，在地方电力网中，如果能保持线路整体正常运行，将线路首末两端电压差控制在5%以内，就可以满足水电站并网运行需要。
参考文献：
[1]齐尚敏,李凤婷,何世恩,刘光途,黄蓉.具有低电压穿越能力的集群接入风电场故障特性仿真研究[J].电力系统保护与控制,2015,(14):55-62.
[2]刘胜利,陈建华,曹阳,陈刚国.基于N-1和负荷特性的配电网最大接入容量研究[J].电力系统保护与控制,2014,(12):126-130.
[3]卫鹏,汪成根,周前,张俊芳,邹云.基于ADPSS的锦苏特高压直流对江苏电网运行特性影响研究[J].高压电器,2013,(11):69-75.
个人简介
姓名：李小勇（1973.12--）性别：男，籍贯：陕西 汉中 学历：本科 职称：中级工程师
论文作者:李小勇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/21
标签：线路论文; 电压论文; 功率论文; 水电站论文; 系统论文; 发电机论文; 电抗论文; 《电力设备》2017年第13期论文;