【摘 要】筆者結(jié)合某省梯級電站機(jī)組的開發(fā)與運(yùn)行的實(shí)際情況，對梯級水電站機(jī)組和電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)以及優(yōu)化調(diào)度進(jìn)行了分析、研究，同時(shí)對在電力市場激烈競爭的環(huán)境下梯級水電站機(jī)組調(diào)度和運(yùn)行策略進(jìn)行了研究。

【關(guān)鍵詞】梯級電站機(jī)組；優(yōu)化調(diào)度；運(yùn)行策略

近些年來，在社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展背景下，先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用更為廣泛。結(jié)合電力的市場環(huán)境，采用適宜的競價(jià)對策，系統(tǒng)、全面地處理水電站機(jī)組的優(yōu)化調(diào)度問題，確保水電站可以安全、可靠的提供用電，從而創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，提升能源的應(yīng)用效率。對于創(chuàng)建現(xiàn)代化社會與和諧社會有著深遠(yuǎn)意義。

1.梯級水電站機(jī)組的特點(diǎn)

梯級水電站機(jī)組的運(yùn)營特點(diǎn)包含三個(gè)方面，首先是能量特性，也就是效率問題，其次是空化與空蝕特性，最后是電站機(jī)組的穩(wěn)定性。對于效率特性主要關(guān)系到水能的應(yīng)用程度，而空蝕與空化特性之間關(guān)系到電站機(jī)組的運(yùn)用壽命，機(jī)組穩(wěn)定性不但影響著電站機(jī)組的運(yùn)用壽命，還影響著機(jī)組和整個(gè)電站的順利運(yùn)營[1]。通常情況下，電站機(jī)組的效率特點(diǎn)能夠反映出水電廠的具體動(dòng)力特性，其中動(dòng)力特性直接決定著電網(wǎng)負(fù)荷的分配，所有對機(jī)組的效率特性進(jìn)行研究，不但要對電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)營官和電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度有著深遠(yuǎn)意義，還對水輪機(jī)有關(guān)特性，比如氣蝕與磨損特性等具有參考價(jià)值。另外，對于水輪機(jī)的空化特性研究可以確保電站機(jī)組的應(yīng)用壽命與機(jī)組的安全運(yùn)行。機(jī)組的穩(wěn)定性可以反映出所有激震源對電站機(jī)組安全、可靠運(yùn)行的影響，因此研究機(jī)組的穩(wěn)定性可以技術(shù)發(fā)現(xiàn)裝置存在的缺陷，從而消除隱患，提升電站機(jī)組的安全、可靠性和應(yīng)用壽命，并未電站機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行等多個(gè)方面的完善提供先進(jìn)的科學(xué)依據(jù)。

2.梯級電站機(jī)組的優(yōu)化調(diào)度研究

水電站的短期調(diào)度必須依據(jù)長期調(diào)度的時(shí)期對引用的流量相關(guān)需求，一般情況下每天的總水量是固定的，因此梯級水電站一定要在依據(jù)以往的調(diào)度經(jīng)驗(yàn)在明確引用流量與發(fā)電水頭的前提下實(shí)現(xiàn)發(fā)電效益的最大化[2]。某省水庫在依據(jù)水庫的長期運(yùn)營特點(diǎn)建立調(diào)度圖之后，可以明確其在每個(gè)季節(jié)的水位與調(diào)節(jié)流量，并結(jié)合長期的優(yōu)化調(diào)度結(jié)果明確初始狀態(tài)，選擇某個(gè)水文階段的一天當(dāng)作研究對象，同時(shí)給定水庫和下游每一個(gè)水電站初始時(shí)刻的有關(guān)庫存水量，當(dāng)作全梯級的初始時(shí)蓄能狀態(tài)。依據(jù)有關(guān)水文資料，對一天之內(nèi)的上游來流與區(qū)間的入流進(jìn)行模擬，完成梯級水電站的長期優(yōu)化調(diào)度的計(jì)算。對于水電站的優(yōu)化目標(biāo)，本文是在市場經(jīng)濟(jì)背景下，電價(jià)當(dāng)作指導(dǎo)商品的生產(chǎn)與消費(fèi)的主要指標(biāo)。因此電價(jià)一定要滿足電力產(chǎn)業(yè)的簡單再身纏與擴(kuò)大再生產(chǎn)的相關(guān)需求。與此同時(shí)，電價(jià)不可超出用戶的心理買電需要付出的價(jià)格。通常情況下，價(jià)格是由賣方與買方經(jīng)過自由競爭實(shí)現(xiàn)供求平衡決定的，經(jīng)過市場的競爭體系，商品的價(jià)格會更為合理。電能作為一項(xiàng)特殊產(chǎn)品，具有供電、售點(diǎn)的地區(qū)性、壟斷性及運(yùn)用的同時(shí)性。因此這些特點(diǎn)導(dǎo)致電價(jià)的控制和普通商品不同。如果電價(jià)超出企業(yè)承受能力的范圍時(shí)，用電量就會明顯降低。其在現(xiàn)實(shí)中已直接影響著高耗電企業(yè)的發(fā)展地區(qū)分布與現(xiàn)有布局[3]。另外，高耗電企業(yè)一定會從電價(jià)高的區(qū)域轉(zhuǎn)移至電價(jià)相對較低的區(qū)域，導(dǎo)致各個(gè)區(qū)域的電力需求發(fā)展格局出現(xiàn)明顯變化。當(dāng)前，在廠網(wǎng)分開與競價(jià)上網(wǎng)的背景下，制定合理的電價(jià)體系已經(jīng)越來越重要。國內(nèi)許多地方已落實(shí)了分時(shí)的電價(jià)市場形勢，執(zhí)行豐、枯與峰、谷的電價(jià)。

3.梯級電站機(jī)組的運(yùn)營策略研究

水電交易結(jié)算方式與水電結(jié)算報(bào)價(jià)策略。

針對水電情況，在網(wǎng)上競價(jià)過程中必須綜合考慮自身特性。首先是水電建設(shè)的投資相對較大，且運(yùn)行費(fèi)用比較熟啊，也就是水電的固定成本比較高，而變動(dòng)的成本比較低。其次是水電主要依靠水力進(jìn)行發(fā)電，其中氣候等因素直接影響著來水量，也就是說電量是受限制的。在電力市場的競爭體系背景下，要想實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)購電的費(fèi)用最小目標(biāo)，電力的競價(jià)需要一個(gè)討價(jià)與還價(jià)的過程。首先，水電系統(tǒng)與火電系統(tǒng)在明確周期之內(nèi)可以發(fā)的電量過后，通過系統(tǒng)的搓和，同時(shí)在充分應(yīng)用水電的前提下，確定水電價(jià)格。其次，在確定水電價(jià)格過后，水電系統(tǒng)可以完成自身的運(yùn)營優(yōu)化，從而設(shè)計(jì)最理想的放水發(fā)電量。上述是競價(jià)的相關(guān)步驟，通過研究可以總結(jié)出兩種對策。一方面是在明確周期內(nèi)的每個(gè)時(shí)段，各個(gè)水電站機(jī)組的發(fā)電容量與電量過后，依據(jù)水電盡可能減小峰荷的規(guī)則，試探性明確水電站的發(fā)電工作時(shí)間與各個(gè)時(shí)間段的發(fā)電量和電價(jià)，同時(shí)利用等值火電中當(dāng)量電價(jià)當(dāng)作評估依據(jù)。另一方面是在明確周內(nèi)各個(gè)時(shí)間段的發(fā)電量與報(bào)價(jià)過后，直接和市場上其他有關(guān)機(jī)組完成價(jià)格與最優(yōu)的發(fā)電位置進(jìn)行博弈。在博弈過程中必須充分考慮水電站機(jī)組的本身水庫調(diào)度情況與水利特點(diǎn)等相關(guān)約束與最優(yōu)化。

為了可以確保電力系統(tǒng)的可靠、安全運(yùn)行及電力的質(zhì)量，一定要確保電網(wǎng)鋪設(shè)的服務(wù)能力，包含黑啟動(dòng)、調(diào)峰和調(diào)頻及無功調(diào)整等等。而在電力的交易中心完成搓和交易過程中，必須完成網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)營校核。一旦依據(jù)初期的搓和交易相關(guān)結(jié)果，網(wǎng)絡(luò)中的部分節(jié)點(diǎn)就會發(fā)生阻塞，必須對分區(qū)的搓和進(jìn)行調(diào)整，將阻塞的節(jié)點(diǎn)當(dāng)作界線。其中負(fù)荷量相對比較高的區(qū)域的發(fā)電量一定要增加，而市場的出清價(jià)格要提升。而負(fù)荷相對較低地區(qū)的發(fā)電量需要進(jìn)行調(diào)整，市場的出清價(jià)格要降低[4]。因此，在水電站機(jī)組的報(bào)價(jià)過程中，必須綜合考慮各個(gè)機(jī)組的出線地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)安全及約束問題。

4.結(jié)束語

從世界的發(fā)展情況來看，電力的市場化是必然的。而電力的市場化主要是把電力企業(yè)歸屬到市場經(jīng)濟(jì)體系中，經(jīng)過市場的資源競爭，提升電力的生產(chǎn)效率，確保電價(jià)的公開、公平與合理，推動(dòng)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提升供電質(zhì)量，進(jìn)而提升社會經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]梅亞東，朱教新.黃河上游梯級水電站短期優(yōu)化調(diào)度模型及迭代解法[J].水力發(fā)電學(xué)報(bào)，2010，69（2）：1-7.

[3]朱敏，王定.基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的梯級水電廠日優(yōu)化運(yùn)行電力系統(tǒng)自動(dòng)化[J].2012，23（10）：35-40.

[4]伍永剛.雙鏈態(tài)遺傳算法及其在電力系統(tǒng)和梯級水電站優(yōu)化調(diào)度中的應(yīng)用[J]，華中理工大學(xué)博士學(xué)位論文，2013，（16）.