電力系統(tǒng)檢修計劃優(yōu)化問題研究

劉義斌（黑龍江省延壽縣電業(yè)局，黑龍江 延壽 150700）

電力系統(tǒng)檢修計劃優(yōu)化問題研究

劉義斌
（黑龍江省延壽縣電業(yè)局，黑龍江 延壽 150700）

本文對電力系統(tǒng)國內(nèi)外檢修情況進(jìn)行了分析和研究，探討了風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)檢修計劃產(chǎn)生的影響，提出系統(tǒng)檢修計劃優(yōu)化模型建設(shè)。

檢修計劃；電力系統(tǒng)；能源危機(jī)

1　電力系統(tǒng)國內(nèi)外檢修情況

電力系統(tǒng)檢修計劃就是為了保障系統(tǒng)的正常生產(chǎn)運(yùn)行，檢修過程中系統(tǒng)就必須停運(yùn)，進(jìn)而影響發(fā)電機(jī)組構(gòu)成。因此，發(fā)電機(jī)組檢修計劃備受國內(nèi)學(xué)者的關(guān)注，他們從不同方面對發(fā)電機(jī)組檢修計劃進(jìn)行研究，并取得了一定成效，我們可將發(fā)電機(jī)組檢修計劃分為三個研究階段：一是研究電力系統(tǒng)供電的可靠性，二是研究電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性；三是研究電力系統(tǒng)的調(diào)峰能力。

2　風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)檢修計劃產(chǎn)生的影響

為了保證電力系統(tǒng)正常、安全地運(yùn)行，發(fā)電機(jī)組檢修十分重要。只有定期進(jìn)行發(fā)電機(jī)組檢修，才能夠提早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，減少系統(tǒng)的故障隱患，使其維持良好的發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)狀態(tài)，電力系統(tǒng)檢修能夠進(jìn)一步提升系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。電力系統(tǒng)檢修不是能夠一蹴而就的，它是一項中長期的工作任務(wù)，因此，我們要時刻關(guān)注電力系統(tǒng)檢修計劃，以增強(qiáng)系統(tǒng)工程運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

風(fēng)能資源作為一種可再生資源，它是一種低碳、環(huán)保的綠色能源，但由于風(fēng)能受自然環(huán)境影響較大，同水電和火電能源相比，風(fēng)電具有一定的波動性、間歇性、反調(diào)峰特性。出于對風(fēng)力發(fā)電缺乏一定的連續(xù)性和可控性特點的考量，且其缺乏調(diào)峰能力，我們只能憑借外力進(jìn)行風(fēng)電峰值調(diào)節(jié)，以免影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，更好的發(fā)揮可再生能源的優(yōu)勢。由于大量風(fēng)電并網(wǎng)投入使用，風(fēng)電的間歇性、反調(diào)峰性及波動性等特點增加了電力系統(tǒng)電力生產(chǎn)調(diào)動的困難。

電力系統(tǒng)的初期發(fā)展并不完善，受經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件的制約，發(fā)電機(jī)組故障率較高、系統(tǒng)裝機(jī)充裕度較低。為此，我們要不斷提升電力系統(tǒng)的檢修水平，提高供電的可靠性，優(yōu)化電力系統(tǒng)檢修計劃。等備用法與等風(fēng)險度法是目前較為常用的檢修方法，這兩種方法保證了均衡機(jī)組檢修備用容量，優(yōu)化系統(tǒng)檢修計劃。系統(tǒng)備用容量只是為了從某種程度上保證了系統(tǒng)供電的安全性及可靠性，它是根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷制定的系統(tǒng)備用容量。就拿事故備用來說，系統(tǒng)備用容量要根據(jù)單機(jī)容量最大的發(fā)電機(jī)組預(yù)留，而機(jī)組隨機(jī)停運(yùn)概率極小。發(fā)電機(jī)組隨機(jī)停運(yùn)預(yù)留容量是不科學(xué)、不經(jīng)濟(jì)的，而等風(fēng)度法就是為了衡量某一時期內(nèi)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)，它真實地反映了發(fā)電機(jī)組的檢修計劃，該方法能夠進(jìn)一步反映系統(tǒng)的可靠性。

隨著電力市場化和工業(yè)化的逐漸加深，系統(tǒng)可靠性和裝機(jī)充裕度也隨之提升，不同的系統(tǒng)檢修方案所造成的化石能源消耗和生產(chǎn)成本影響較大，檢修成本備受人們的關(guān)注。因此，系統(tǒng)檢修計劃以成本耗費(fèi)最低為佳，機(jī)組檢修計劃就是要在能夠完成系統(tǒng)工程檢修的基礎(chǔ)上，兼顧系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性、非線性及多目標(biāo)優(yōu)化。

用智能算法和優(yōu)化算法來構(gòu)建電力系統(tǒng)檢修計劃優(yōu)化模型，電力市場環(huán)境的影響下，供電用戶更加關(guān)注自身利益，系統(tǒng)檢修又與供電商的切身利益息息相關(guān)。安排電力系統(tǒng)檢修，才能夠降低企業(yè)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險，減少企業(yè)損失。

3　系統(tǒng)檢修計劃優(yōu)化模型建設(shè)

根據(jù)系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)的不同，可以將其分為以系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和供電可靠性兩類。由于電力系統(tǒng)發(fā)展初期技術(shù)條件較差，電力系統(tǒng)可靠性不高，系統(tǒng)檢修可能會極大的影響系統(tǒng)可靠性。出于對系統(tǒng)檢修經(jīng)濟(jì)性的考量，系統(tǒng)檢修優(yōu)化模式的建立勢在必行。經(jīng)過長期的系統(tǒng)檢修計劃優(yōu)化問題研究，終于確立了以系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性為對象的檢修計劃優(yōu)化對象的模型目標(biāo)函數(shù)，可以通過構(gòu)建電力系統(tǒng)調(diào)峰壓力指標(biāo)和發(fā)電機(jī)組對系統(tǒng)調(diào)峰能力影響兩方面進(jìn)行模型構(gòu)建，并限制了系統(tǒng)最大可能允許的調(diào)峰壓力。下面就系統(tǒng)調(diào)峰壓力衡量辦法進(jìn)行簡要描述，電力負(fù)荷峰谷起伏變化在電力系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中是極為常見的，鑒于電能不利于大規(guī)模儲存，發(fā)電機(jī)組要時刻關(guān)注負(fù)荷小時級波動變化，就是所謂的調(diào)峰現(xiàn)象。調(diào)峰壓力大小指的就是難易程度，發(fā)電機(jī)組根據(jù)電力負(fù)荷等波動小時的波動變化，根據(jù)調(diào)峰壓力系數(shù)指標(biāo)來反映系統(tǒng)調(diào)峰狀況，該指標(biāo)實現(xiàn)了對系統(tǒng)檢修計劃優(yōu)化的調(diào)峰壓力。

通過對調(diào)峰能力和調(diào)峰需求間的關(guān)系了解調(diào)峰問題，電力系統(tǒng)的水電、火電等都是可通過人力來操縱的。風(fēng)電并網(wǎng)后，考慮到風(fēng)電可控性較低的特點，且系統(tǒng)會同時在電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)出現(xiàn)波動因素，機(jī)組調(diào)節(jié)速率及調(diào)節(jié)容量決定了系統(tǒng)調(diào)峰能力的高低，系統(tǒng)峰谷波動越小，越利于系統(tǒng)機(jī)組能力調(diào)節(jié)，意味著必須要盡量維持峰谷波動平衡。

現(xiàn)今，我國的可再生能源預(yù)測技術(shù)仍難以滿足實際發(fā)展要求，且短期風(fēng)電預(yù)測尚存在一定的誤差，更談不上中長期預(yù)測了。我們應(yīng)當(dāng)揚(yáng)長避短，更好的發(fā)揮可再生能源優(yōu)勢，利用檢修計劃優(yōu)化辦法增強(qiáng)系統(tǒng)問題的有效性。

4　結(jié)語

電力系統(tǒng)未來的主要發(fā)展趨勢就是要進(jìn)行大規(guī)模的可再生能源開發(fā)和利用，要充分考慮的就是大規(guī)模反調(diào)峰性和波動性對電力系統(tǒng)造成的調(diào)峰壓力，做好電力系統(tǒng)檢修計劃，優(yōu)化研究工作，提高電力系統(tǒng)調(diào)峰壓力，進(jìn)一步提升電網(wǎng)調(diào)峰能力。廣大電力工作者必須要從長遠(yuǎn)考慮，構(gòu)建系統(tǒng)檢修計劃優(yōu)化模型，推動可再生能源的深入發(fā)展。

［1］ 李瑾璐.基于目標(biāo)管理的配電網(wǎng)檢修項目計劃優(yōu)化研究［D］.北京：華北電力大學(xué)，2012.

［2］ 黃立新.智能電網(wǎng)條件下輸電檢修優(yōu)化模式與實施方案研究［D］.北京：華北電力大學(xué)，2013.

［3］ 章健，張弛，蔣聲嬰，等.基于LCC的配電站設(shè)備檢修策略研究［J］.華東電力，2012，（09）：47-49.

Research on Optimization of Power System Maintenance Plan

LIU Yi-bin
（Yanshou Electric Power Bureau，Yanshou 150700，China）

This paper analyzes and studies the maintenance of electric power system in China and abroad，and discusses the influence of the wind power grid connected tothe maintenance plan.

Maintenance plan；Ppower system；Energycrisis

TM715

B

1674-8646（2015）08-0019-01

2015-06-19