蔣志敏 謝榮怡

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完整的電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電站、輸電線路、配電系統(tǒng)及負(fù)荷等構(gòu)成的。發(fā)電廠根據(jù)使用能源不同可分為水、火、核、風(fēng)、太陽能發(fā)電等類型，其中水電廠根據(jù)水庫的調(diào)節(jié)性能又可分為徑流式、日調(diào)節(jié)式、年調(diào)節(jié)式、多年調(diào)節(jié)式水電廠。變電站的一次接線型式也多種多樣，僅母線的一次接線常見的就有單母線、單母線分段、單母線帶旁母、雙母線、橋式接線、3/2接線等。發(fā)電廠、變電站、負(fù)荷經(jīng)過電力線路構(gòu)成環(huán)型、幅射型等縱橫交錯的綜合型電力網(wǎng)絡(luò)稱之為電力系統(tǒng)。近年來，電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)日漸復(fù)雜，構(gòu)成電力系統(tǒng)的各種元素的多樣性決定了電網(wǎng)運(yùn)行方式的靈活多變，如何結(jié)合電網(wǎng)的實(shí)際情況多方面多因素綜合考慮達(dá)到提高電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的目的是各調(diào)度運(yùn)行單位值得深入研究的課題。

1 豐水期運(yùn)行方式

每年的5月至10月，是區(qū)域降水及水域來水較為豐沛的時節(jié)，最大限度的合理利用水資源就是這個提高電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的最有效途徑。根據(jù)降雨量和頻率，豐水期大致有三種狀況:一是降雨量大且較為密集的；二是降雨量大，雨日并不連續(xù)的；三是降雨量不大，雨日也不算多的。隨著科技的發(fā)展，如今水文、氣象部門已完全能夠較準(zhǔn)確的預(yù)測降雨量、降雨時間、來水流量及時間。因此，要安排好豐水期運(yùn)行方式，除了做好負(fù)荷預(yù)測外，還必須與水文、氣象部門的加強(qiáng)聯(lián)系，未雨綢繆。

1.1 提前騰空庫容，低水位運(yùn)行

降雨量大且較為密集的區(qū)域，水電站應(yīng)提前騰空庫容，低水位運(yùn)行，最大限度的承接來水，優(yōu)先安排發(fā)電。同時電網(wǎng)應(yīng)全接線運(yùn)行，重合閘及安全自動裝置按實(shí)際運(yùn)行方式進(jìn)行整定并投入，保證電能輸出和電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1.2 截留洪水尾，減少棄水電量

降雨量大，雨日并不連續(xù)這種情況是最有利于水電站發(fā)電的，通常一場洪峰過后，來水的流量就會逐漸減小到正常流量。若是水文、氣象部門預(yù)測短期內(nèi)區(qū)域無降水，流量也不再增大的情況下，綜合考慮水電站的發(fā)電能力，可采取截留洪水尾的辦法，適當(dāng)抬高運(yùn)行水位，減少棄水電量。因?yàn)檠钙谒娬镜淖罡哌\(yùn)行水位一般都低于非訊期，因此短期內(nèi)，如兩三天的時間適當(dāng)抬高水電站運(yùn)行水位，并不會影響大壩的安全。經(jīng)過實(shí)踐，這一方法是行之有效的。

1.3 加強(qiáng)調(diào)峰，低谷蓄水，做好水文章在地方電力系統(tǒng)，豐水期還常出現(xiàn)負(fù)荷高峰時段（如 10:00～12:00，16:00～20:00）向主網(wǎng)購電較多，而低谷時段（11:00～次日6:00）卻產(chǎn)生上網(wǎng)電量的情況。通常向主網(wǎng)購電的電價要比地方電力上網(wǎng)的電價要高得多，有的地區(qū)執(zhí)行的峰段電價還要高于平均電價。因此水電站機(jī)組在負(fù)荷高峰時段盡量安排滿發(fā)、多發(fā)電，減少峰段購電量，降低運(yùn)行水位，待低谷時段停機(jī)蓄水，避免出現(xiàn)較多上網(wǎng)電量是較為經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)手段。

1.4 不同流域電站，根據(jù)水情和調(diào)節(jié)能力，優(yōu)化發(fā)電方案

不同流域的水電站，汛期到來的時間及每次洪水到來的時間都是有先有后的，結(jié)合水文、氣象部門的信息，利用這一時間差，再綜合考慮各水電站的調(diào)節(jié)能力，對電網(wǎng)發(fā)電方案進(jìn)行優(yōu)化，有利于提高水資源的利用率。如:先來水或調(diào)節(jié)庫容小的優(yōu)先安排發(fā)電；同時來水的，上網(wǎng)電價低的適當(dāng)安排多發(fā)；火電機(jī)組在技術(shù)允許的條件下，壓減出力，優(yōu)先水電多發(fā)等。

2 平水期運(yùn)行方式

平水期如3、4月份，偶有降雨量偏大的情況出現(xiàn)，只是雨日不密集。有的網(wǎng)區(qū)是沒有平水期的劃分的，但是對于水電出力所占比重較大的網(wǎng)區(qū)，這一時期的發(fā)電方案的制訂還是有文章可做的。雖然來水較枯水期增大，但各水電站還沒有必要將運(yùn)行水位降至低位運(yùn)行?？筛鶕?jù)各水電站的調(diào)節(jié)能力適當(dāng)蓄高水位，具體運(yùn)行水位可綜合歷年來水流量大小、水文氣象部門可提前準(zhǔn)確預(yù)測降雨及來水的時間、水電站將運(yùn)行水位降至最低運(yùn)行水位的時間、發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀況及負(fù)荷情況考慮，制定最佳運(yùn)行水位。若是一個時期預(yù)測都沒有明顯降雨，運(yùn)行水位還可適當(dāng)蓄高，但是不建議蓄至最高運(yùn)行水位，預(yù)防出現(xiàn)發(fā)電機(jī)組或輸電線路故障停運(yùn)等突發(fā)狀況，導(dǎo)致平水期排水。

3 枯水期運(yùn)行方式

3.1 高水頭運(yùn)行，減少每度電的耗水

每年11月至次年2月的降雨量及雨日是較少的，各流域的流量變化不大。枯水期臨近，有庫容的水電站可根據(jù)實(shí)際情況提前蓄至最高運(yùn)行水位，高水頭運(yùn)行，可減少每度電的耗水，提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。蓄水能力較弱的徑流式水電站，流量小，可調(diào)節(jié)庫容有限的，可采用峰段開機(jī)調(diào)峰，低谷時段停機(jī)蓄水的方式運(yùn)行。

3.2 適當(dāng)提高運(yùn)行電壓，減少網(wǎng)損

枯水期各水電站出力明顯低于豐水期，日負(fù)荷峰谷差增大，機(jī)組出力不足使得電網(wǎng)的運(yùn)行電壓開始下降，運(yùn)行電壓降低直接導(dǎo)致網(wǎng)損增大，電能質(zhì)量下降。因此這一時期不同時段應(yīng)注重系統(tǒng)運(yùn)行電壓的調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)變壓器分接頭、投退電容器組、機(jī)組增減無功、投切空載線路等方法，使得運(yùn)行電壓在正常范圍內(nèi)略偏高，有利于減少網(wǎng)損，提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

3.3 合理分片運(yùn)行，避免長距離供電，減少損耗

受地理?xiàng)l件限制，各電源點(diǎn)（尤其是水電）及負(fù)荷中心分布不盡合理，枯水期和豐水期應(yīng)針對水電站出力、負(fù)荷情況及電網(wǎng)潮流分布等方面綜合考慮，對電網(wǎng)合理進(jìn)行分片區(qū)運(yùn)行，避免長距離供電，減少損耗。

4 節(jié)假日運(yùn)行方式

節(jié)假日期間，用電負(fù)荷較正常時偏少，最典型的就是春節(jié)期間的運(yùn)行方式。每年的最小負(fù)荷基本出現(xiàn)在這一時期。由于用電單位絕大多數(shù)放假，負(fù)荷很少，使得電網(wǎng)電壓相當(dāng)高，無功大量倒送。因此，臨近春節(jié)，須提前將各水電站庫容放空，避免因無負(fù)荷產(chǎn)生棄水電量，同時采取退電容、調(diào)變壓器分接頭、退空載或長線路、機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行等手段，盡可能控制運(yùn)行電壓在允許范圍內(nèi)，減少無功送出，保障設(shè)備的安全運(yùn)行。

結(jié)語

盡管電網(wǎng)運(yùn)行方式多種多樣，只要把握好水資源的利用，同時根據(jù)各時期運(yùn)行方式的具體情況綜合運(yùn)用各種調(diào)節(jié)手段，合理安排運(yùn)行方式，必然能有效提高電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

[1]電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊（電氣一次部分）[M].北京:中國電力出版社，1996.

[2]電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊（電氣二次部分）[M].北京:中國電力出版社，1996.

[3]電網(wǎng)調(diào)度[M].北京:中國電力出版社，2010.