本站原创【摘 要】从电网调度专业实用性角度出发,分析影响调度经济性的控制因素,在保证电网安全、稳定运行的前提下,实现经济调度,提高社会效益.本文主要结合笔者的工作经验,对电网经济调度方法进行探索.
【关 键 词】经济调度；节能发电；就地平衡
社会经济的快速发展,各行各业电力需求的不断增加,在电力供应安全、稳定、可靠的前提下,保证电能质量、力求经济性是电力系统发展的必然趋势.同时,电能生产消耗的一次能源在国民经济中一次能源总消耗中占的比重很大,电能在输送、分配时的消耗的绝对值也相当可观,因此降低生产每一度电所消耗的能源和降低输送、分配时损耗有重要的意义.
1电力系统经济调度
电力系统的经济性就是要高效率地生产电能、高效率地传输和分配电能,以及高效率地消耗能源.高效率地生产电能,其指标是使系统的总能源消耗量最小；高效率地传输和分配电能,其指标是使系统的网损率最小；高效率的消耗电能,牵涉到千千万万电能用户,要求使用高效用电设备,节约用电,降低单位产品的耗能量,提供每一度电的使用价值.
电力系统的经济性涉及广泛,贯穿于规划、建设施工、电能生产、电力传输等整个工程.从电力系统运行的角度分析其经济性,常称为经济调度,经济调度包括电力系统的有功优化,其目标是使电力系统的总能源消耗量最小；电力系统的无功优化,其目标是使系统的网损最小.
2电力系统的有功优化
2.1节能发电调度
节能发电调度指在保障电力可靠供应的前提下,按照节能、经济的原则,优先调度可再生发电资源,按机组能耗和污染物排放水平由低到高排序,依次调用化石类发电资源,最大限度地减少能源、资源消耗和污染物排放.
2.2发电机组排序
机组效率的不同,体现在机组能耗多少上,为节能、经济调度,制定发电厂各机组优先级,按机组效率高低发布发电计划曲线.发电机组效率的比较按照发电设备的销量特性及等耗量微增率共同测算.发电设备的销量特性,描述了发电设备单位时间内消耗的能源与发出的有功功率之间的关系；等耗量微增率特征,指各机组以相等的等耗量微增率运行并满足功率平衡约束时,系统的总耗量最小.
按照《节能发电调度办法（试行）》,各类发电机组按顺序确定序位：无调节能力的风能、太阳能、海洋能、水能等可再生能源发电机组；有调节能力的水能、生物质能、地热能等可再生能源发电机组和满足环保要求的垃圾发电机组；核能发电机组；按“以热定电”方式运行的燃煤热电联产机组,余热、余气、余压、煤矸石、洗中煤、煤层气等资源综合利用发电机组；天然气、煤气化发电机组；其他燃煤发电机组,包括未带热负荷的热电联产机组；燃油发电机组.
2.3提升负荷预测准确度
负荷预测在经济调度中起到十分重要的作用.通常电网提前预测下一阶段电网负荷情况,并考虑机组检修、燃料、天气等情况,制定各电厂机组排序、计划发电曲线、备用容量等,在实际的电网运行中,电厂基本按照计划曲线出力,若电力系统实际负荷曲线与计划曲线有较大偏差,调度系统会根据实际情况调整出力,为了快速适应负荷变化量,甚至启动抽水蓄能机组,随后再调整调节速率相对较慢的机组,这是十分不经济的.不同的机组经济性不同,综合考虑节检测日、温度、天气、湿度等因素,有效提升负荷预测准确性,对经济调度有积极的促进作用.
3电力系统的无功优化
电力系统无功优化的内容包括两方面：无功负荷的最优分配和无功补偿的最优分配,其目标是满足系统无功需求和电压约束的前提下使系统的网损最小.
3.1无功就地平衡
由于前期电网规划建设、区域负荷特性、无功补偿容量配置等的不可预见性,电力系统很难实现10kV无功补偿装置电容器、电抗器与无功负荷的供需平衡.电力系统无功电压管理均采用“分层分区、就地平衡”的原理,城市地区电网通常划分与220kV变电站有电气连接的低电压等级的110kV变电站为一个区域,在保证电压合格的前提下,减少220kV主变的无功下载量,实现片网无功就地平衡.
电网自动无功电压控制（C）装置已逐步取代厂站无功电压控制装置（VQC）,可以综合考虑全网无功电压情况,合理选择并联电容器、电抗器的投切与主变抽头档位的调整,实现全网无功电压平衡.并联电容器相当于无功电源；并联电抗器则相当于无功负荷；而主变抽头档位的调整,既不能产生无功又不能消耗无功负荷,只能改变无功的分配,C控制策略就是通过全网无功计算方法,合理投切电容器、电抗器,改变主变抽头,实现电压、无功的优化.然而根据地区负荷特性、线路容抗性的不同,区域C控制策略也将不同.
根据C实际运行经验,春节、元旦等节检测日期间,工业城市电网负荷大幅度降低,电压常维持高位运行,若仍采用正常C控制策略,将造成无功下载量增大,所以,有必要制定节检测日C控制策略缩减电压控制范围,或者直接退出C闭环运行,加以人工干预,满足无功就地平衡.
3.2优化电网运行方式
电网的运行方式决定电力系统潮流分布,即可通过优化线路、主变的运行方式达到经济调度的目的.在重大节检测日期间,尤其工业城市,各类工厂、企业逐步停工休检测,电网负荷也随着节检测日的到来快速下降,有功、无功需求也减少,部分主变、线路负荷降低,又由于线路本身为容性,尤其城市电缆线路,向电网倒送大量无功,使得电网无功充足,甚至向电网关口反送无功,功率因素明显下降,此时就需要退出大量无功补偿设备,并适当调整电网运行方式来实现无功就地平衡.根据实际运行经验,节检测日合理调整运行方式,停运部分主变、线路,实现电网经济调度.
变压器抽头只能改变无功的分布,不能增加或吸收无功.高低电压等级电磁环网运行方式中,主变分接头的选择将决定线路间无功潮流的分布,合理的选择各台主变分接头档位,使不同型号、不同厂家的主变档位保持同一水平,才能有效降低环网运行中的无功潮流,达到降低网损的目的.
4结束语
经济性是提高供电企业效益重要保证.电网经济调度是一项复杂的工程,需协调各部门工作,同时需充分利用现有自动化技术,优化电网运行方式、合理安排停电检修计划、加强经济运行分析,不断提升经济调度水平,提升社会经济效益.
作者简介：
李志（1985—）,男,河北邯郸人,硕士研究生,主要从事电网调度工作.