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        電力系統(tǒng)運行協(xié)同的經(jīng)濟調(diào)度

        2021-09-10 12:13:22邱晨
        新視線·建筑與電力 2021年2期
        關(guān)鍵詞:協(xié)調(diào)操作電力系統(tǒng)

        邱晨

        摘要:電力生產(chǎn)和傳輸是電力系統(tǒng)最重要的指標之一。如何保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,如何保證電能生產(chǎn)效率的最大化,減少電能在生產(chǎn)或輸送過程中的損耗,從而有效降低電能的生產(chǎn)和輸送成本。隨著現(xiàn)代電力技術(shù)的發(fā)展,越來越多的技術(shù)被應用于降低電能損耗,充分利用各種電能,實現(xiàn)電力企業(yè)經(jīng)濟效益的最大化。

        關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);操作;協(xié)調(diào);經(jīng)濟調(diào)度;分析

        1電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行的必要性

        在電力系統(tǒng)運行和經(jīng)濟調(diào)度過程中,必須對電力系統(tǒng)和經(jīng)濟調(diào)度有一個合理的認識,以保持電力系統(tǒng)的高效運行,促進經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,并結(jié)合電力系統(tǒng)各方面的特點,制定詳細的運行方式和調(diào)度方案,使電力系統(tǒng)在經(jīng)濟運行中呈現(xiàn)出更多的經(jīng)濟增長,提高電力系統(tǒng)的效率,使電力企業(yè)的生產(chǎn)效率得到了更大的提高。我國目前的電力系統(tǒng)運行是基于電能傳輸?shù)奶攸c。如何更好地進行電力系統(tǒng)運行協(xié)調(diào)的經(jīng)濟調(diào)度已成為各電力企業(yè)的研究課題。許多企業(yè)都采取了提高能源利用效率、提高電力企業(yè)效率的方法。因此,在研究經(jīng)濟運行與經(jīng)濟調(diào)度的關(guān)系時,應注重電能的優(yōu)化利用,堅持可持續(xù)發(fā)展的理念,提高經(jīng)濟效益。目前,在電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行和經(jīng)濟調(diào)度所帶來的優(yōu)勢下,制定合理的經(jīng)濟調(diào)度方案,保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,滿足電力發(fā)展的需要是十分必要的。

        2電力系統(tǒng)運行協(xié)同的狀態(tài)

        電力系統(tǒng)運行存在自身的協(xié)同能力,而且這一協(xié)同能力與調(diào)度緊密相關(guān),當這一協(xié)同能力納入調(diào)度中時,相應也存在幾種狀態(tài)。(1)自動協(xié)調(diào)狀態(tài):在允許的頻率范圍內(nèi),存在一種調(diào)度,只有電力系統(tǒng)運行的協(xié)調(diào)能力才能實現(xiàn)電源平衡(2)可控協(xié)同狀態(tài):在允許頻率變化的范圍內(nèi),存在一種調(diào)度,通過協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)運行的自動和可控協(xié)同能力,實現(xiàn)電源平衡(3)可再控制協(xié)同狀態(tài):在允許的頻率變化范圍內(nèi),電力系統(tǒng)運行的自動協(xié)同能力與可再控制協(xié)同能力之間存在著有機的協(xié)調(diào)關(guān)系,通過可再控制協(xié)同能力實現(xiàn)電源平衡。實際運行中上述狀態(tài)的實現(xiàn)程度,取決于負荷波動規(guī)律和可再生能源發(fā)電的精度和調(diào)度水平,以及W和吸收可再生能源發(fā)電的可信度。具體來說,當負荷和可再生能源發(fā)電的波動規(guī)律具有較高的精度時,調(diào)度可以更準確地跟蹤實際的負荷曲線,控制的修正量也較小,只要依靠自動協(xié)調(diào)的能力實現(xiàn)電源平衡,自動協(xié)調(diào)狀態(tài)可以通過調(diào)度來實現(xiàn),這是一種理想的情況。當負荷波動規(guī)律和可再生能源發(fā)電精度不高時,調(diào)度難以準確跟蹤實際負荷曲線,控制過程中需要完成的修正偏差較大,即需要重新調(diào)整可控電源,調(diào)度只能達到一種可控的協(xié)作狀態(tài)。當負荷波動規(guī)律和可再生能源發(fā)電精度較低時,調(diào)度可能偏離實際負荷曲線,甚至超過控制的最大修正范圍,需要協(xié)調(diào)可控協(xié)同能量,最終實現(xiàn)對協(xié)同狀態(tài)的再次控制。在給定負荷和可再生能源發(fā)電量預期波動的情況下,上述藍色狀態(tài)的實現(xiàn)程度與調(diào)度水平有關(guān)。例如,在傳統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度中,視頻是在額定值不變的情況下,不考慮電力系統(tǒng)運行的自動協(xié)調(diào)能力,無法對其實現(xiàn)有效利用,這就增加了對可控協(xié)作和靈巧可控協(xié)作的依賴,導致能夠?qū)崿F(xiàn)自動協(xié)同并最終實現(xiàn)可控協(xié)同的情況,或者能夠?qū)崿F(xiàn)可控協(xié)同狀態(tài)的情況最終再次實現(xiàn)可控協(xié)同狀態(tài),顯然不利于可再生能源發(fā)電的吸收和電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行。在上述電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)能力和協(xié)調(diào)狀態(tài)定義的基礎上,為了明確自動協(xié)調(diào)、可控協(xié)調(diào)、再可控協(xié)調(diào)與經(jīng)濟調(diào)度的關(guān)系,本文提出了自動協(xié)調(diào)經(jīng)濟調(diào)度的概念,提出了可控協(xié)調(diào)經(jīng)濟調(diào)度和可再控制協(xié)調(diào)經(jīng)濟調(diào)度,可以對電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)經(jīng)濟調(diào)度進行精辟的思路和深入的講解。

        3電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的意義和方法

        3.1促進電力系統(tǒng)綠色發(fā)展。

        電力系統(tǒng)運行協(xié)調(diào)的經(jīng)濟調(diào)度就是預先安排可協(xié)調(diào)的電源。其主要功能是實現(xiàn)電力企業(yè)的綠色發(fā)展,降低其能耗,保證電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在一年中不同的環(huán)境和時間,我們可以利用網(wǎng)絡中的電能,實現(xiàn)火、風、水、光伏、土、余熱、核電等的合理配置。火電,應在基本負荷運行,否則會帶來額外的能量損失。水電站以靈活運行特性為主,具有良好的廠間水力補償協(xié)調(diào)作用。適用于蜜蜂、調(diào)頻、系統(tǒng)事故的備用任務。系統(tǒng)動能經(jīng)濟效益的提高在很大程度上取決于水電站運行工況的優(yōu)化,合理、充分利用水庫中的水進行發(fā)電,可以降低系統(tǒng)中火電廠的總油耗,實現(xiàn)能源協(xié)調(diào)經(jīng)濟調(diào)度,產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益。比如,夏季光照充足,雨水充沛,可以大量使用水電和光伏發(fā)電,同時可以安排燃煤發(fā)電進行檢修,做到以水代電,水電機組不需充水即可滿負荷發(fā)電,而光伏和水電發(fā)電成本低,電力行業(yè)效益大幅提升。冬季為旱季,主要以燃煤發(fā)電、核電、水電機組調(diào)峰、風電和光伏發(fā)電為輔助運行引導方式。通過這樣的改造方式,整合電網(wǎng)資源,可以有效節(jié)約能源,減少環(huán)境污染,真正實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行的合作經(jīng)濟調(diào)度,體現(xiàn)了合作經(jīng)濟調(diào)度的意義。

        3.2 AVC與AGC的協(xié)同控制。

        AGC自動發(fā)電控制(AGC)是對發(fā)電機有功功率進行遠程調(diào)節(jié)的調(diào)度。它是并網(wǎng)發(fā)電廠提供的有償輔助服務之一。發(fā)電機在規(guī)定的出力調(diào)節(jié)范圍內(nèi),按照電力調(diào)度交易機構(gòu)的指令,按一定的調(diào)節(jié)率實時調(diào)節(jié)出力,以滿足電力系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡線功率控制的服務要求,通過遠程調(diào)節(jié)實現(xiàn)機組有功功率的自動控制。AVC是一種自動電壓控制,它可以遠程分配發(fā)電機的電壓(無功功率)。它利用計算機和通信技術(shù)對無功電源和調(diào)壓設備進行自動控制,以保證電網(wǎng)的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行。針對負荷波動和事故引起的電壓變化迅速的特點,控制發(fā)電機勵磁,實現(xiàn)電廠電壓控制,保證電網(wǎng)電壓合格,無功功率滿足系統(tǒng)要求。同時接收省調(diào)度通信中心的電壓控制命令和電壓整定值,采用電壓無功優(yōu)化算法對發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器整定點進行控制,實現(xiàn)遠程調(diào)度控制。電力系統(tǒng)的自動協(xié)調(diào)通過兩個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制,可以促進電網(wǎng)的經(jīng)濟運行,有效地控制區(qū)域內(nèi)發(fā)電機的運行。這主要是通過對電機調(diào)頻單元的控制來保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在給定負荷曲線和給定功率的前提下,利用該控制系統(tǒng)可以做出相應的調(diào)節(jié)動作,滿足系統(tǒng)負荷調(diào)節(jié)的要求。

        4電力系統(tǒng)運行協(xié)調(diào)經(jīng)濟調(diào)度改進措施

        4.1電力系統(tǒng)輸電能耗改進措施。

        電力系統(tǒng)的運行離不開電力的傳輸。為了降低電力傳輸過程中的能耗,有必要對國家電網(wǎng)的輸電系統(tǒng)進行改進,以最大限度地減少輸電過程中的電流損耗,提高輸電效率,滿足電力系統(tǒng)的需要。從目前來看,實施電力系統(tǒng)運行協(xié)調(diào)的經(jīng)濟調(diào)度理論,效果已初步顯現(xiàn)。

        4.2變壓器的合理配置。

        在輸電網(wǎng)絡中,變壓器起著至關(guān)重要的作用,是保證電力傳輸最重要的環(huán)節(jié),其好壞關(guān)系到整個電網(wǎng)的運行。因此,從改善電力傳輸?shù)慕嵌瘸霭l(fā),必須保證變壓器設備的合理配置,最大限度地減少因變壓器安裝不合理造成的電力損耗,保證變壓器的安全運行,以保證經(jīng)濟的穩(wěn)定運行,提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。

        5結(jié)論

        綜上所述,在現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展中,通過采用合理的經(jīng)濟調(diào)度方法,有效優(yōu)化了電力企業(yè)的發(fā)電能量,使電力企業(yè)全年盡可能多地利用可再生能源和可再生能源發(fā)電,減少熱能的使用。采用這種合作經(jīng)濟調(diào)度方式,減少了電力系統(tǒng)運行中的資源浪費,實現(xiàn)了綠色可持續(xù)發(fā)展的理念。

        參考文獻:

        [1]劉國靜,韓學山,楊明.電力系統(tǒng)運行協(xié)同的經(jīng)濟調(diào)度[J].中國電機工程學報,2014,34(16):2668-2675.

        [2]劉國靜.電力系統(tǒng)協(xié)同的經(jīng)濟調(diào)度理論研究[D].山東大學,2016.

        [3]劉國靜,韓學山,楊明.電力系統(tǒng)運行協(xié)同的經(jīng)濟調(diào)度[J].中國電機工程學報,2014,34(16):2668-2675.

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