张冬林

（中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司 福建福州 350003）

0 引言

当前我国对以电为原动力或以电冶炼、电化等工业用电企业实行两部制电价（即基本电价和电量电价）计收电费，其中基本电价对应电费可由用户自愿选择按照变压器容量或合同最大需量缴纳，也可按照实际最大需量缴纳。由于我国大中型石化、钢铁企业的用电负荷中一类负荷占比较大，对供电可靠性要求高，因此该类企业专用变主变压器数量均按照冗余配置且单台容量按实际负荷的2 倍及以上选型，外部供电通常采用不同电源点链式供电方式。实践证明，对于该类企业选择按照实际最大需量缴纳基本电价最为经济，然而外部不同电源点链式供电方式下带来的“功率穿越”现象严重影响企业电费计算，给企业造成重大经济损失。因此，研究不同电源点链式供电方式下计量关口设置与电量计计算方案具有广泛实际应用意义。

本文以中化泉州石化一期项目为例进行研究分析。中化泉州石化一期项目建有一座220 kV 东桥变和自备电厂。220 kV 东桥变（简称“用户专用变”，下同）配有2 台主变，220 kV侧采用双母线接线，外部采用通过2 回220 kV 线路分别接入220 kV 涂寨变（涂川线）和500 kV 通港变（通川线）的单链式供电方式。按照相关规定2 回线路均由中化泉州石化企业出资建设，根据电力行业规范［1］要求，计量结算关口通常设置在2 回线路的电网侧（电力设施产权分界处），如图1 所示。

图1 外部供电网络示意图

1 功率穿越影响

用电企业仅依靠计量关口1 和计量关口2 处的电能表计计算实际购网电量和最大需量时，功率穿越情况的发生将造成以下问题：

（1）当实际最大需量发生在涂寨变通过东川变向通港变输送功率时，则计量关口1 处计得的最大需量为用电企业实际最大需量与穿越功率之和；反之，当实际最大需量发生在通港变通过东川变向涂寨变输送功率时，则计量关口2 处计得的最大需量为用电企业实际最大需量与穿越功率之和。两者均将造成所计得的最大需量大于用电企业实际最大需量。

（2）同时穿越电量在线路上会产生损耗，损耗大小跟穿越电量的大小和线路长度有关。该部分损耗也要由用电企业承担。

因此，用电企业仅依靠计量关口1、2 两处计量关口进行计量结算时会因功率穿越造成大量额外电费支出，给企业造成经济损失。

2 解决方案分析

针对功率穿越造成无法准确进行计量结算的问题，文献［2-3］中提出通过缩短采样周期并判断每个采样周期内上网电量与下网电量的大小来区分该周期上、下网电量差值的绝对值记为上网电量或者是购网电量；文献［3-4］提出通过在主变高压侧、启备变、联络变等处设置计量关口以计量上、下网电量。上述方案均为适用于解决功率穿越造成发电企业上网电量和购网电量无法准确计算的问题，并未解决功率穿越造成用电企业购网电量和最大需量无法准确计算的问题，因此本文对该问题的解决方案的探讨分析如下。

2.1 改变运行方式

将用户专用变的主变高、低压侧均采取分列运行方式［5］，即采取一线带一变模式，并配置备自投装置保证一回线故障退出运行时自动将该线所带负荷切换至另一回线。该方案可以杜绝功率穿越的发生，从根本上解决问题，但该方案降低了供电的可靠性。对于拥有大量高温高压设备的化工、钢铁企业而言，一旦发生故障将可能造成严重安全危害和重大经济损失。因此，改变运行方式并不适合该类企业的长期运行。

2.2 增设计量关口

在用户专业变的每台主变高压侧和每回线路出线侧均增设计量关口，如图2 所示。其中，主变高压侧的计量关口用于计量用电企业的实际最大需量，线路出线侧的计量关口与电网侧计量关口配合用于计算用电企业的购网电量。该方案计得的实际最大需量不受穿越功率的影响；同时在此基础上按照用电企业实际用电量和穿越电量的比例进行线路损耗分摊，能够充分体现公平公正原则，降低用电企业经济损失。

3 购网电量和最大需量计算

用户专用变计量关口设置（增设计量关口后）如图2 所示。假设、分别表示计量关口n 处分别计得的上网电量（用户专用变送往电网的电量）和下网电量（电网送往用户专用变的电量）；AnMAX表示计量关口n 处所计得的某一电费结算周期内该支路的最大需量；AzMAX表示某一电费结算周期内用电企业自备电厂提供的最大需量。

图2 用户专用变计量关口设置图

3.1 购网电量计算

穿越电量（DC）的计算公式见式（1）。

功率穿越发生时，线路损耗包括上网损耗和下网损耗。上网损耗（SS）均由功率穿越引起，应由售电企业承担，计算公式见式（2）；而下网损耗由企业用电和功率穿越共同引起，应由用电企业和售电企业共同承担，其中售电企业承担的部分下网损耗（SXS）计算公式见式（3）。

用电企业购网电量（DG）等于总下网电量扣除穿越电量及售电企业所需承担的线路损耗，计算公式见式（4）。

3.2 最大需量计算

用电企业实际最大需量等于每台主变高压侧表记计得的最大需量之和加上自备电厂提供的最大需量，计算公式见式（5）。

采用该计算公式的不足之处：如果在某一电费结算周期内由于某种原因需将部分负荷从一台主变切换至另一台主变，或者起初自备电厂开机发电而后停机时，均将导致所计得的最大需量值大于实际最大需量值。

4 结论

本文针对外部采用不同电源点链式供电方式的大中型石化、钢铁企业提出了通用计量关口设置方案和计量结算方案，可在发生功率穿越的情况下准确地计算企业的购网电量和实际最大需量，有效降低了企业的经济损失。但采用本文提出的计量结算方案时，用电企业应尽可能避免在一个电费结算周期内对各主变的负荷进行频繁切换或自备电厂开停机，以避免部分需量的重复计算，降低电费支出。