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提高并网小水电电能质量简介

随着可再生能源的快速发展，小水电作为清洁能源的重要组成部分，在农村和偏远地区电力供应中发挥着积极作用。然而，由于小水电站装机容量小、运行方式灵活多变，其并网运行时容易对电网电能质量造成影响，如电压波动、频率偏差、谐波污染等问题。因此，提升并网小水电的电能质量，对于保障电网安全稳定运行、提高能源利用效率具有重要意义。

提高小水电并网电能质量的关键措施包括：一是加强小水电站并网技术标准管理，确保其电压、频率、功率因数等参数符合国家相关标准；二是优化小水电站的运行控制策略，采用先进的自动控制系统，提升其对电网扰动的响应能力；三是推广使用高效能逆变器与无功补偿装置，有效抑制谐波和电压波动；四是加强调度管理，实现与主电网的协调运行，减少对电网的冲击。

通过以上措施，不仅可以提升小水电的电能质量和运行效率抗滑桩安全施工方案，还能增强其在现代电力系统中的适应性和竞争力，为构建清洁、高效、安全的能源体系提供有力支撑。

使用自动励磁调节装置。发电机电压升高时励磁电流 减小，令发电机端电压相应降低。反之，发电机端电压降 低时，励磁电流增大，令发电机端电压上升。调节过程是 反复不断地从一种稳态向另一稳态的调节过程，自动励磁 调节装置需要来完成这一调节过程维持发电机端电压稳 定，提高水电上网电能质量。 要有足够的励磁容量。随着并网机组所带负荷的增 加，机端电压相应升高。机端电压达到1.05U时，根据发 电机空载额定转速时的函数关系曲线可知，这时的定子铁 芯已基本饱和，在电枢反应去磁作用下，需加大励磁电 流，增加励磁电流无功出力和机端电压虽然稍有增加，但 发热严重，限制了励磁调节，也就限制了无功输出，影响 水电供电质量。仅有足够的励磁容量也不能很好解决小水 电尤其是上网条件较差电站上网的问题，当电网夜间电压 过高时，单靠增大励磁电流是有限的，即使增大励磁电流 超出发电机额定值范围，有些电站不但不能满足无功上网 的需要，长期超发电机额定电压值运行对发电机绝缘和使 用寿命也有很大影响。

1.2使用有载调压变压器

小水电在选用主变压器时，由于种种原因，往往大 都选用降压变压器作水电站升压变压器使用。运行中由 于电网和变压设备原因使发电机端电压有可能要升高到

河南省浙川县鹤河灌区管

1.1～1.15倍左右的额定电压才能并网运行。发电机端电压 升高会导致发电机的功率因数值也随之升高，功率因数上 升，从而限制了无功电量的输出，影响了水电电能质量。 使用有载调压变压器或智能型有载调压变压器，改变变压 器变压比及调压范围，是有效解决小水电上网条件差，上 网距离远等问题的主要方法和措施，也是改善水电站无功 上网电量不足，增大无功上网电量的有效途径。

1.3使用自动准同期并网装量

使用自动准同期并网装置可避免人工并网可能出现的 判断不准，并网不及时，冲击电流过大等端，同时也提 高了发电机与电网的并网速度，杜绝发生非同期并网事 故。自动准同期并网系统也是实现水电站数字化和自动化 控制的主要控制装置。

1.4改善送电线路条件

小水电站大都建在山区，上网线路较长，电压等级 低，导线截面小，上网电压一般都在10～35kV之间，线 路参数不合适，功率损失和电压损失较大。设计送电线路 时，选择足够的导线线径是降低功率损失和电压损失的有 效途径。

小水电站调速设备大都使用SD型手电两用调速，由 于电动调速电动机的转速快，容易造成调速器手柄伤人， 故多数人为退出电动调速，并网和调整水轮机输出功率由 人工操作完成，这给小水电设备自动化运行增加了难度。 水电站必须保证水轮机调速器自动化。建议小水电站对调 速器进行电动调速的维修、维护和改进。

2.1服从电网调度管理，遵守电网调度规程

部分小水电虽有比较先进的自动励磁装置，但值班人 员有意关掉该系统，而启用手动励磁装置。没有根据有功 输出的大小相应调节无功输出的比例，没有按电网规定， 保持功率因数在0.8左右并网运行。小水电工作人员错误 认为多发无功会影响有功的输出，有意关掉自动励磁调节 设备，使发电机在“欠励磁”状态下运行，加重电网中的 无功负担，造成不应有的有功损耗。

2.2提高自动化检测设备管理水平

为小水电站安装带有无功自动补偿控制装置的无功补 偿设备，保证各小水电站在其上网发电期间功率因数小于

四川省公共建筑节能设计标准(dbj51／ 143-2020)强制性条文及条文说明新能源的曙光：CO,可作为燃料

研究人员正在开发一种技术，回收污染大气的CO2。 他们利用CO2的C原子合成碳氢化合物，也就是我们熟知 的烃。这些烃可以用作汽车燃料，还可以替代原油成为制 造塑料和其他材料的原材料。这种变废为宝的举措将有可 能为缓解能源危机带来一线希望。 想法很简单，分两步走。第一步，从CO2分子中移走 一个O原子，得到CO。第二步，将CO与H气混合，在催 化剂的作用下，得到液态烃燃料。后一步反应被称为费一 托法，发明于20世纪20年代，技术已经非常成熟。早在第 二次世界大战时期，当原油供应紧张时，德国人曾经利用 这种方法制造汽油。 困难在于第一步反应，如何才能既省钱又高效地从 CO2中获取CO？最简单的途径是在2400C高温下加热 CO2，在这个温度下，CO2自动裂解成CO和O。问题是用 什么方法来达到这个反应所需的高温。 显然，太阳能是最佳选择。目前，研究人员已经建成 了一个小规模的反应器，看其能否利用太阳能从CO2中获 取CO。这个反应器包括一个是抛物面镜，用于聚焦太阳 光；一个是反应室，用于吸收太阳能，并产生CO。 将反应室安装在抛物面镜的上方，使它的进光口对准 抛物面镜的焦点。焦点上的太阳光通过进光口照射在反应 室的陶瓷棒上。陶瓷棒吸收太阳能，加热注人反应室的 CO2，使CO的温度上升到2400℃，将其分解为CO和O。 不过，这个反应器存在一个缺陷，操作温度过高。高 温会损失大量热能，这样就会降低能源利用率。尽管太阳 能是免费的，但是建造和维护这些设备是昂贵的。所以， 如果想降低成本，就需要提高反应效率。研究人员设想将 该反应器与发电设备联合使用，这样，发电设备能够利用 反应器散发的热能发电，提高太阳能的利用率。 研究者又开发了一种反应系统、这个系统的操作温度

须同时输出一定的无功电能

2.3安装无功补偿装置

可采用低压电容器补偿屏，在低压母线上进行无功 补偿，补偿容量一般按功率因数不大于0.85为标准进行补 偿，这样既节能又满足小水电站的功率因数符合标准。 对径流式电站，可根据电站及电网的实际情况，相应设置 一定容量的备用调相机组。

高峰，中国科普研究学会

稍低。它也有一个聚焦太阳光的抛物面镜。不同的是，反 应室有两个凹槽，由14个钻铁氧陶瓷环吸收太阳能。这种 淘瓷在加热时能够释放氧原子，但不破坏它的完整性。 聚焦的太阳光透过窗户照射在反应室的一个凹槽（这 个凹槽温度较高）上，加热凹槽里的陶瓷环，使陶瓷环的 温度上升到1500℃。此时，陶瓷释放氧原子。随着环的 旋转，环上加热的部分移到反应室的另一个凹槽（这个凹 曹温度较低）。在这里，起初加热部分的温度降低到1100 C。在这个温度下，脱氧的陶瓷能够从注入的CO2气体 中夺取一个O原子，这样就得到了CO。环继续旋转，刚 刚被氧化的陶瓷又回到温度较高的凹槽，再次被加热至 1500℃。如此，周而复始。 在这个反应系统里，两个温度非常关键。陶瓷要被加 热到合适的温度才能释放氧原子，又需要降低到合适的温 度才能与CO反应。为了保证产生合适的温度，相邻的陶 瓷环向着相反的方向旋转。也就是说，每个陶瓷环被加热 的部分在向温度较低的凹槽旋转时，相邻的陶瓷环会帮助 它降低温度。 这个反应系统最初是为了制H而研制的。制H时，在 温度较低的凹槽里注人的是水蒸气而不是CO2。研究人员 称，裂解CO时的太阳能利用率要高于制H。他们估算， 这个反应系统每个小时能够产生100L的C0。 随着原油和天然气越来越昂贵，越来越稀缺，人们正 在积极寻找可以替代原油的新型原材料。如果这项利用 CO2合成燃料的技术成熟，并且价格上占据竞争优势，那 么CO2将不再从汽车排气管排出，也不再从发电站烟肉里 喷出，而是源源不断地输人到反应器里产生CO。CO再被 加工成烃燃料，用于生产塑料或其他产品。到那时，CO2 不但能为自己挽回面子，它的恶名也将得到“平反”。

重视小水电可靠、经济、安全、高效运行是实现环保 型和节约型社会的客观要求，是提高新农村建设和以电代 燃料的主要能源基础，提高小水电电能质量是充分发挥小 水电站经济运行的关键高层箱形基础住宅施工组织设计，也是保障电网电能质量的主要途 径和重要举措

（责任编辑：马宗禹）