合理安排運行方式 提高電力系統運行經濟性

蔣志敏 謝榮怡

（1.廣西鑫盟工程咨詢有限公司，廣西 南寧 530022；2.廣西西江開發投資集團有限公司，廣西 南寧 530022）

完整的電力系統是由發電廠、變電站、輸電線路、配電系統及負荷等構成的。發電廠根據使用能源不同可分為水、火、核、風、太陽能發電等類型，其中水電廠根據水庫的調節性能又可分為徑流式、日調節式、年調節式、多年調節式水電廠。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。發電廠、變電站、負荷經過電力線路構成環型、幅射型等縱橫交錯的綜合型電力網絡稱之為電力系統。近年來，電網網架結構日漸復雜，構成電力系統的各種元素的多樣性決定了電網運行方式的靈活多變，如何結合電網的實際情況多方面多因素綜合考慮達到提高電力系統運行經濟性的目的是各調度運行單位值得深入研究的課題。

1 豐水期運行方式

每年的5月至10月，是區域降水及水域來水較為豐沛的時節，最大限度的合理利用水資源就是這個提高電力系統運行經濟性的最有效途徑。根據降雨量和頻率，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，雨日并不連續的；三是降雨量不大，雨日也不算多的。隨著科技的發展，如今水文、氣象部門已完全能夠較準確的預測降雨量、降雨時間、來水流量及時間。因此，要安排好豐水期運行方式，除了做好負荷預測外，還必須與水文、氣象部門的加強聯系，未雨綢繆。

1.1 提前騰空庫容，低水位運行

降雨量大且較為密集的區域，水電站應提前騰空庫容，低水位運行，最大限度的承接來水，優先安排發電。同時電網應全接線運行，重合閘及安全自動裝置按實際運行方式進行整定并投入，保證電能輸出和電網的安全運行。

1.2 截留洪水尾，減少棄水電量

降雨量大，雨日并不連續這種情況是最有利于水電站發電的，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、氣象部門預測短期內區域無降水，流量也不再增大的情況下，綜合考慮水電站的發電能力，可采取截留洪水尾的辦法，適當抬高運行水位，減少棄水電量。因為迅期水電站的最高運行水位一般都低于非訊期，因此短期內，如兩三天的時間適當抬高水電站運行水位，并不會影響大壩的安全。經過實踐，這一方法是行之有效的。

1.3 加強調峰，低谷蓄水，做好水文章在地方電力系統，豐水期還常出現負荷高峰時段（如 10:00～12:00，16:00～20:00）向主網購電較多，而低谷時段（11:00～次日6:00）卻產生上網電量的情況。通常向主網購電的電價要比地方電力上網的電價要高得多，有的地區執行的峰段電價還要高于平均電價。因此水電站機組在負荷高峰時段盡量安排滿發、多發電，減少峰段購電量，降低運行水位，待低谷時段停機蓄水，避免出現較多上網電量是較為經濟的調節手段。

1.4 不同流域電站，根據水情和調節能力，優化發電方案

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節能力，對電網發電方案進行優化，有利于提高水資源的利用率。如:先來水或調節庫容小的優先安排發電；同時來水的，上網電價低的適當安排多發；火電機組在技術允許的條件下，壓減出力，優先水電多發等。

2 平水期運行方式

平水期如3、4月份，偶有降雨量偏大的情況出現，只是雨日不密集。有的網區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區，這一時期的發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行水位降至低位運行。可根據各水電站的調節能力適當蓄高水位，具體運行水位可綜合歷年來水流量大小、水文氣象部門可提前準確預測降雨及來水的時間、水電站將運行水位降至最低運行水位的時間、發電機組的運行狀況及負荷情況考慮，制定最佳運行水位。若是一個時期預測都沒有明顯降雨，運行水位還可適當蓄高，但是不建議蓄至最高運行水位，預防出現發電機組或輸電線路故障停運等突發狀況，導致平水期排水。

3 枯水期運行方式

3.1 高水頭運行，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實際情況提前蓄至最高運行水位，高水頭運行，可減少每度電的耗水，提高運行經濟性。蓄水能力較弱的徑流式水電站，流量小，可調節庫容有限的，可采用峰段開機調峰，低谷時段停機蓄水的方式運行。

3.2 適當提高運行電壓，減少網損

枯水期各水電站出力明顯低于豐水期，日負荷峰谷差增大，機組出力不足使得電網的運行電壓開始下降，運行電壓降低直接導致網損增大，電能質量下降。因此這一時期不同時段應注重系統運行電壓的調節，通過調節變壓器分接頭、投退電容器組、機組增減無功、投切空載線路等方法，使得運行電壓在正常范圍內略偏高，有利于減少網損，提高運行經濟性。

3.3 合理分片運行，避免長距離供電，減少損耗

受地理條件限制，各電源點（尤其是水電）及負荷中心分布不盡合理，枯水期和豐水期應針對水電站出力、負荷情況及電網潮流分布等方面綜合考慮，對電網合理進行分片區運行，避免長距離供電，減少損耗。

4 節假日運行方式

節假日期間，用電負荷較正常時偏少，最典型的就是春節期間的運行方式。每年的最小負荷基本出現在這一時期。由于用電單位絕大多數放假，負荷很少，使得電網電壓相當高，無功大量倒送。因此，臨近春節，須提前將各水電站庫容放空，避免因無負荷產生棄水電量，同時采取退電容、調變壓器分接頭、退空載或長線路、機組進相運行等手段，盡可能控制運行電壓在允許范圍內，減少無功送出，保障設備的安全運行。

結語

盡管電網運行方式多種多樣，只要把握好水資源的利用，同時根據各時期運行方式的具體情況綜合運用各種調節手段，合理安排運行方式，必然能有效提高電力系統運行經濟性。

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

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

[3]電網調度[M].北京:中國電力出版社，2010.