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电力调度:能源结构不合理下如何寻求效益最大化

信息来源:     发布时间:2012-12-27

 

电力调度旨在对电网运行进行组织、指挥、指导和协调提高电能质量,保持电力供需均衡。在提高电网负荷率的同时降低网损,实现电网安全、优质、经济运行。

 

电力调度自动化系统是从全局视野,对整个电网运行状况进行监测和控制,它通过通信网络采集电网运行的实时信息,对电网运行状况进行监视、安全分析、状态评估、负荷预测等。

 

只有把电网控制技术、微机继保技术、现代通信技术及计算机网络技术应用到电力调度指挥中心,才能使电力调度自动化技术发展产生质的飞跃。

 

在调度自动化建设中,要基本实现主干通道光纤化、信息传输网络化、电网调度智能化和管理手段现代化,从而提高调度系统的现在化管理水平,杜绝调度责任事故,防止大面积停电事故的发生。调度自动化系统是整个电网运行控制的核心,它能根据电力供需情况和电网的负荷曲线,及时、灵活、准确地发出调荷指令对电网用电负荷进行调控,优化电力资源配置,使之达到均衡用电,从而提高电网负荷率。

 

新形势下能源结构将发生重大变化,电力将成为重要的能耗载体,也是履行社会责任和实现可持续发展的物质基础。为此,对电网的安全性、适应性和电力资源优化配置能力提出更高要求。为满足各类电力用户的用电需求,电力调度必须密切跟踪用电负荷变化,精心安排电网运行方式,积极做好调峰、调压、调频和经济调度,以适应新能源发电的接入与输送,为建设友好互动的现代供电网络而不懈努力。

 

电网是个互联系统,也是现代社会高效、便捷、广泛的电力优化配置平台和重要的基础设施。作为电力系统重要的组成部分,情系万家灯火的电网被置于一个风险、外力、气候等不确定因素明显增多的复杂环境之中,更需始终坚持电网的统一调度,更要明确电网与调度是不可分割的。只有很好运用电力调度自动化技术,才能在电网安全稳定运行和电力市场的有序运作中发挥更好的作用,实现电网经济运行。

 

一、建设功能完善的电力调度指挥中心

 

为进一步开创电网安全稳定运行的局面,必须创建一流的电力调度指挥中心,使电力调度运行指标、工作内涵、科技进步、技术装备和现代化管理水平显著提高。从而使电网安全运行的主要指标均能达到要求,验证了电力调度经受住严峻考验,从电网事故次数的大幅度下降和调度责任事故的明显减少,证明了电网安全运行水平在不断提高。只有建设功能完善的电力调度指挥中心,才能使电网在遭受严重自然灾害和电负荷冲击时,调度人员即能果断、迅速、准确地对电网事故进行处理,避免了电网事故的扩大。

 

为建设功能完善的电力调度系统,调度人员必须不断探索电网运行规律,充分认识优化供电网络结构对电网安全稳定运行的重要性。在电网建设、管理和运行上取进步的同时,还要精心安排电网运行方式。只有把电网控制技术、微机保护技术、现代通信技术及计算机网络技术等应用到电力调度系统,才能通过通信网络采集电网运行的实时信息,对电网运行状况进行安全分析和状态评估,并结合电网负荷曲线,及时、准确下达调荷指令,优化电力资源配置,使用电负荷不断趋于均衡,从而提高电力资源利用效率和电网负荷率。同时还要认识到电力经济调度对实现更大范围内电力优化配置的重要性,从而认真研究积极探索新形势下电力经济调度的新办法。通过优化电力调度,实现最大范围的电力调配与事故支援,加大跨地区电力电量交换力度,为迎峰度夏和经济社会的有序提供电力支撑。

 

为建设功能完善的电力调度系统,必须有序地推进调度自动化技术的更快发展。调度自动化技术是供电网络现代化的重要标志,加快推进电能量自动计量系统、雷电监测系统及计算机监视控制系统的建设,使电力调度自动化技术应用水平迈上新台阶。电力数据网络的建设提高了实时系统数据通信的质量和可靠性,为电力系统信息化和电力市场奠定基础。电力调度是电网运行指挥中心,要积极探索专家支持系统技术在电力调度上的应用,使之在保证电网安全稳定运行和保障电力市场的有序运作等方面发挥作用。电力调度要坚持“统一调度、分级管理”和做好电力供需缓和下的“三公”调度,不断改善电力调度办法,健全电力供需平衡预警机制和处理突发事故的应急机制,着力构建电网安全运行的长效机制,确保电网安全、优质、经济运行。

 

为建设功能完善电力调度系统,调度工作要以科技进步为先导,进一步加大先进技术在电力调度工作中的应用力度,将科技成果转化为生产力。利用数据万里传输电网故障录波数据,并对故障信息进行综合分析,使电力调度准确地掌握电网故障情况及继电保护动作行为,有利于及时、准确地对电网事故进行处理,从而提高电网供电可靠性。

 

为建设功能完善电力调皮度系统,必须建设一支具有奉献精神的高素质调度人才队伍。人才是企业在激烈的市场竞争中立于不败之地的根本所在,高素质调度队伍的建设是关系到电网安全运行和调度事业成败的重要举措。为此,企业领导应高度重视调度人才的培养,既要建立一支思想政治素质好懂业务会管理的人才队伍,又要培养一批有理想、有道德、遵纪守法、技术水平较高的专业技术人才,使之成为电力调度事业发展的有生力量。为建设一流电力调度指挥中心而尽职尽责。

 

二、调度电力负荷均衡运行

 

电网一旦构成其线路结构与参数相对不变,其在供电中必定存在有在某负荷下网损最小为特征的运行工况。若电网运行中存在有峰谷负荷差值增大,必将导致电网利用系数降低,负荷率下降,致使网损也随之呈增加趋势。在电网供电运作中只有运用电力调度手段,对用电负荷进行监视与调荷,优化电力负荷配置,使用电负荷趋于均衡,有利于改善电网负荷特征,实现电网经济运行。

 

电网供电中一天24h负荷的大小,均随时间的变化而变化,通常把实际电流小于平均电流的运行时段成为“谷”,而把实际电流大于平均电流的运行时段成为“峰”。电网供电中是否处于经济状况下运行有关,其网损的大小不仅与峰谷负荷差值的大小,而且还与峰谷负荷持续时间长短有关。

 

设电网在供电负荷P下运行,运行期T内的某时刻电流为i,则网损由固定损耗和可变损耗组成,其计算式为:

 

A=∑△PoT+∫oT3IPRdzdt

 

平均电流Ip=∫oTidt

 

i=(Ip+△i

 

i为某时刻电流i对平均电流Ip的增量。

 

则△A=∑△PoT+∫oT3IP+△i2Rdzdt

 

由于∫oTidtIp

 

所以△A=∑△PoT3Ip2Rdzdt+∫oT3i2Rdzdt

 

上式中∑△PoT3IpRdzdt是电网在平均电流下均衡运行所产生的损耗。

 

由于∫oT3i2Rdzdt0

 

故电网在峰谷负荷差值增大工况下运行,其所产生的损耗必定呈增加趋势。当电网处于负荷均衡工况下运行时,其电流变化的增量△i要变得很小或趋于零,在此工况下运行其产生损耗要比峰谷负荷差值增大时的损耗小。这表明电网运行中产生网损的大小,不但与电流增量△i的大小有关,而且还与增量△i持续时间长短有关。换句话说,电网运行中产生网损的大小,不但与峰谷负荷差值的大小有关,而且还与峰谷负荷持续时间长短有关。

 

根据电网运行中峰谷负荷差值增大对网损的影响,电力调度应根据这个原理,运用调度自动化系统的通信网络,实时采集电网运行负荷的信息,经计算分析后发出调荷指令。对用电负荷进行及时、灵活、准确的电力调控,优化电力资源配置,使电网用电负荷趋于均衡而提高负荷率。同时还要配合“移峰填谷”措施、电价杠杆等引导用户实施错峰、避峰,从而达到调荷效果。通过电力调度有效运作,必将达到用电负荷趋于均衡,从而降低峰谷负荷的不平衡度,在提高电网负荷率的同时降低网损,实现电网的经济运行。

 

与此同时,在电网结构与参数相对不变时,电网在运行中若输送负荷值处于某区域内,并满足固定损耗等于可变损耗的运行条件,即有网损率最小的特征,这个区域称之为经济读后区域。据此,电力调度应掌握经济负荷区域的特征,运行电力调度自动化系统,实时采集电网运行负荷信息,经计算分析后发出调荷指令。通过精心安排电网运行方式,优化电力负荷配置,实施“移峰填谷”措施等,使电网运行负荷处于经济负荷区域范围内,即可达到网损率最小。

 

根据网损率计算式可知:网损率是电网运行时平均负荷的函数,即网损率大小是随负荷变化而变化的。若电网输送负荷越大,则固定损耗占总损耗的比例要变小,也就是说,网损率是随固定损耗占总损耗的多少而变化的,只有当固定损耗占总损耗50%时(即固定损耗等于可变损耗),具有网损率最小特征。为此,电力调度应根据这个原理,运行调度自动化系统,实行对用电负荷的调控,优化电力负荷配置,使供电负荷处于经济负荷区域内,电网即能处于经济状况下运行,达到网损率最小,实现电网安全、优质、经济运行。

 

在水力资源较丰富的地区电网内,即有水电站并网运行,为更好利用水电资源,发挥水电站的电力补充作用,也提高并网水电站自身经济效益。电力调度应根据水电站来水情况和电网负荷曲线,通过调度自动化系统对水电站输出功率发出调度指令,让水电站在高峰负荷期多发满发,而在低谷时段调度水电站蓄水少发,从而提高水电站设备的利用效率。

 

低谷时段用电负荷锐减,电网运行电压呈升高之势,如水电站仍在抡负荷多发满发,势必导致电网运行电压更加升高,不仅危及电网稳定运行,而且还增加网损。因低谷时段大多配变处于轻载或空载运行,若运行电压升高,必将导致固定损耗的增加,运行电压升高10%,则配变铁损要增加50%。同时,电网运行电压升高也会造成配电励磁电流增大,造成无功损耗的增加。为此,优化对水电站的电力调度,不仅能更好发挥水电站在高峰期的电力补充作用,而且还能提高水电资源利用率和水电站自身的经济效益,实现水电站与电网的友好互动,达到双赢。

 

三、结束语

 

为适应节能减排和可持续发展的要求,对电网运行的安全性、适应性和电力资源的优化配置提出更高要求。为此,必须加快电力调度自动化系统的建设,创建一流的电力调度指挥中心,优化电力经济调度,达到用电负荷趋于均衡而提高负荷率,降低网损,实现电网安全、优质、经济运行。

 

转自北极星电力网新闻中心

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