電網節能發電調度系統的應用論述

引言：電能的環境和電力的質量越來越被用戶所重視，同時為了減少溫室氣體的排放，在電網中引入的新型可再生能源等分布發電資源越來越多，現存的傳統電網己經難以滿足這些新能源的并入。因此，為了實現傳統電網的改造，學者們提出了發展智能電網的設想。文章將重點介紹電網節能發電調度系統的應用，以供同行參考。

隨著大量新增水、火電機組的投產，一方面使電網電源布局日趨合理，充足的備用發電容量使優化調度、節能環保調度成為可能；另一方面電力電量將出現富余，火力發電利用小時將明顯下降。電網網架結構變化巨大，網架增強給靈活、合理的安排運行方式提供了條件，便于實施電網經濟運行措施。

1、電網節能發電調度現狀

國務院辦公廳下發國辦發[2007]53號文之后，我國電力工業延續了20多年的“大平均”調度模式（即各類發電機組平均分配發電小時數）將被節能調度新模式取代，新的調度模式主要有以下方面的特點。

1.1節能發電調度符合科學發展觀的要求，對電力工業節能降耗意義重大，也是實現國家 “十一五”單位GDP能耗下降20%左右目標的重要舉措。節能發電調度將改變目前的發電調度體系，涉及面廣，情況復雜，工作有一定難度，節能發電調度的開展將涉及到中小火電機組關停、電價因素及電力市場化進程銜接、改進發電調度后面臨的技術障礙、電網電廠運行安全性以及聯網自備電廠、大用戶直供與節能調度的關系等問題。

1.2發展改革委、環保總局、電監會、能源辦《節能發電調度辦法（試行）》中規定，節能調度的基本原則是：以確保電力系統安全穩定運行和連續供電為前提，以節能、環保為目標，通過對各類發電機組按能耗和污染物排放水平排序，以分省排序、區域內優化、區域間協調的方式，實施優化調度，并與電力市場建設工作相結合，充分發揮電力市場的作用，努力做到單位電能生產中能耗和污染物排放最少。

1.3機組發電組合方案制訂時，省級電力調度機構依據本省（區、市）排序表和各機組申報的可調發電能力，確定發電機組的啟停機方式， 形成滿足本省（區、市）電力系統安全約束的機組次日發電組合方案。

1.4機組負荷分配與安全校核。各級電力調度機構依照機組發電序位表原則，對已經確定運行的發電機組合理分配發電負荷，編制日發電曲線。調度機構應積極開展水火聯合優化調度，充分發揮水電的調峰、調頻等作用。

1.5堅持“安全第一”的原則。電力調度機構應依據《電力系統安全穩定導則》的要求，對節能發電調度各環節進行安全校核，相應調整開停機方式和發電負荷，保障電力系統安全穩定運行和連續可靠供電。

2、電網節能發電調度措施

為充分利用可再生和清潔發電資源，避免棄水電量，減少化石類資源煤炭等消耗量，國家電網開展了大量細致的工作，節能調度成效顯著。這些主要措施包括：

2.1 制定全網最小火電廠開機組合

節能發電調度必須建立在滿足電網安全可靠運行和連續供電的前提下。由于汛期水電出力大幅增加，電網調峰能力不足，為避免低谷時段出現火電電量擠占水電電量的現象，安排部分火電機組啟停調峰或輪停調峰。但為防止出現設備過載和電壓崩潰，結合大量的潮流和仿真計算結果，制定出網內火電廠最小開機組合，確保電網支撐有力，用于指導電網運行方式安排和調度員做好實時調度控制。網內火電廠細分為3類：機組不能全停的火電廠；無限制條件可以全停的火電廠；有限制條件可以全停的火電廠。

2.2 優化水、火電AGC機組運行策略

通過簽訂并網調度協議，明確機組具備AGC功能的時間表。一般情況下，水電機組AGC的調速性能遠優于火電機組。枯水期基本上火電機組帶基荷，水電機組承擔負荷波動和聯絡線交換功率偏差調整。豐水期則屬水電大發期，為確保電網AGC調控容量既能夠滿足負荷波動和聯絡線交換功率偏差調整需求，又避免由于運行策略不能適應電網變化而發生棄水電量，深入研究和優化網內水、火電AGC機組的控制策略很有必要。一方面實現網內水、火電機組發電方式和機組容量的最佳組合，便于調度員開展實時調度，在各個流域同時有較大來水時，水電廠全力滿發，負荷波動和聯絡線交換功率偏差調整主要由火電機組通過AGC完成，火電機組的基點功率由超短期負荷預報結果確定，既彌補了火電機組調節速率不足的缺陷，又避免了火電機組負荷頻繁往復波動，降低火電機組不安全運行的可能性，此種情況下的AGC運行方式，至少要求有1～2臺水電機組參與AGC調整，才能保證AGC有較快的調節速率；另一方面，根據各個流域來水情況，合理安排可能有較大來水、沒有庫容調節能力的水電廠滿發、穩發，騰空和多次重復利用庫容，已經泄洪、出力受阻的水電廠不參與AGC調節，盡量穩發，由來水相對平緩、有庫容的水電廠投入AGC參與調節。入汛以來，在確保AGC投運率滿足要求的前提下，沒有出現因為水電機組參與AGC調整造成棄水電量現象。

2.3 加強調峰管理

加強與發電企業溝通，敦促火電廠按期完成了低負荷穩燃試驗，低谷時段火電機組盡力按最低穩燃出力運行，實施嚴格監督考核，做到調峰性能好的火電機組利用小時數高于其他機組，調峰性能差的機組，在系統調峰困難時優先安排其輪停。這樣就調動了火電廠的積極性，主動克服煤質差、機組穩燃點變化大、燃油價格高等困難，積極配合電網調峰。目前600MW，300MW機組最大調峰能力可降至250MW，150MW運行，調峰深度達42%和50%。此外，編制省間交易計劃時，做到峰谷電力比例合理。

2.4 強化跨流域調度

發揮水庫調度自動化系統、氣象衛星云圖接收系統等技術手段，準確預測和監控各流域的雨量變化和水情變化，提高水情預報的準確性。利用各流域來水周期、來水量及其變化等不一致的特點，強化跨流域水庫優化調度方案研究，豐水期努力增加各水電廠庫容的重復使用率，增加水電發電量。汛期利用動態水位控制的研究成果合理攔蓄洪峰，既可以抬高水頭，提高流域內各發電廠的高峰出力，增加發電效益，又減少了火電機組開機數量，提高低谷水電量比重。枯水期科學安排水電站的蓄水工作，盡力維持水電廠高水位運行，提高各電站蓄水效益，降低水電廠調峰運行的耗水量。

結束語

電網的節能發電調度的研究還需要進一步深入，尚有諸多不足和有待完善提高的地方，隨著電網的網架變化、電源點的增加以及負荷的增長，節能發電調度將是一項長期的任務，需要科學的指導和不斷地總結經驗，才能奏響和諧共贏的新篇章。

參考文獻

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（作者單位：國網重慶市電力公司調度控制中心）