分析大電網一體化運行的經濟效益及架構設計

陳興鑫++牟凡

文章編號：2095-6835（2016）17-0047-01

摘 要：電力系統運行的最終目的是實現經濟性和系統性。電力系統是由發(fā)電廠、配電系統、輸電系統等共同組成的，它是一個復雜的系統結構。在電力系統運行的過程中，任何一個環(huán)節(jié)出現問題都會影響系統運行過程中的經濟性。因此，在電網運行一體環(huán)境下，要考慮電力發(fā)、輸、配等多個環(huán)節(jié)運行的經濟性。

關鍵詞：大電網；經濟效益；架構設計；一體化運行

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.047

電力系統運行的本質就是通過發(fā)電廠將一次能源轉化為電能，然后通過輸送和配電等環(huán)節(jié)將電能傳送到用戶手中，再利用具體設備將電能轉化為其他能量的一體運行過程。目前，在電網運行過程中，主要采用“統一調度、分級管理”的方式。因此，本文重點分析了大電網一體化經濟運行的相關內容。

1 電網分層調控管理

我國電網實踐工程主要采用的是“統一調度，分級管理”的模式。從目前情況看，以國家電網為例，在調控管理上，主要分為國（分中心）調、省調、地調和縣調4種不同類型的管理模式。在這種管理背景下，每一級所管控的資源對象和資源范圍都會有所不同。在具體的調配過程中，由獨立的調度中心負責，然后通過各級電網協調中心完成統一管理。從本質上分析電網調度的情況可知，采用這種管理方式，在具體實施過程中，只能在每一層上實現對管控范圍的發(fā)、輸、配、用資源的一體化運行。但是，從實際情況入手分析問題可以發(fā)現，電網物理是一個互聯整體，不同層級之間會產生一定的影響。因此，在具體的操作過程中，為了實現全網環(huán)境下的一體化經濟調度，在具體分析過程中，需要考慮邊界條件，例如電價信息、負荷節(jié)點等數值的計算，并且要將所有的數據都納入到上下層級電網經濟運行中，以確保電網實現一體化和運行的經濟效益性。

2 分層電網經濟運行模型

在建立分層電網經濟運行模型的過程中，應當依據省內電網、省間電網的具體分層情況，以及電網在具體運行過程中所表現出的經濟狀況進行針對性的分析，然后根據分析結果制訂可靠、合理的決策。下面，在具體分析過程中，以A區(qū)域為例。

針對B區(qū)域的電網情況進行分析，依據B區(qū)域電網拓撲結構，在構建模型的過程中，要將省作為電網的節(jié)點，并且將省間聯絡作為網絡模型。讀取B區(qū)域內各省網絡參數和運行數據，計算等值后的電價曲線和負荷范圍。在分析問題的過程中，需要將A區(qū)域內各省電力、聯絡線電力作為決策變量的主要依據，從而構建出最優(yōu)的一體化經濟運行模型，實現電網最優(yōu)化經濟運行。一體化最優(yōu)經濟模型的構建如式（1）所示，即：

. （1）

式（1）中：Nk為用戶數量；Vk為用戶k用電產生的效用；Nt為分時間段范圍；Mk，t為用戶k在時段t互動負荷的相應成本；Nu為電網機組臺數； 為機組u在時段t的停電成本； 為機組u在時段t的上網電價。

對于A區(qū)域內各省的省調問題，結合電網設計拓撲結構，深入分析了A區(qū)的供電情況、經濟情況和用電情況，提出了構建等值網絡、關鍵斷面和網絡階段模型的設想。在分析電網調度運行的過程中，要讀取機組參數、斷面參數、負荷參數，確保電網運行的合理性和經濟性。在計算總調度的過程中，應當將A區(qū)域內省間的交易結果視作指定的交易條件，從而確保大電網一體化運行的經濟性。

3 大電網運行一體化的建設

3.1 體系結構的建設

大電網一體化經濟運行是A區(qū)域電網一體化電網運行智能系統的一個主要部分。在詳細分析整個系統部署的過程中發(fā)現，調度區(qū)域的運行需要通過該區(qū)域的網絡條件和其他區(qū)域的調度信息化實現數據共享。

在具體分析的過程中，使用的數據來源包括EMS（能量管理系統）、發(fā)電調度系統和供電局申報數據等。所有的數據在具體應用前都進行了詳細的核實，以保證數據的準確性，避免因為數據錯誤而導致分析結果錯誤。

3.2 系統模塊

系統模塊的業(yè)務模塊主要由5部分組成，即：①數據申報模塊。在分析過程中，它的主要任務是完成對使用數據的申報。其中，主要的數據包括售電力、購電等，同時，還要審核復雜數據的準確性。②經濟運行分析模塊。該模塊的主要任務是完成對經濟運行中數據的分析，具體分析要從計劃和實際運行2個角度出發(fā)，從年、月2個不同的時間緯度展開針對性分析。在分析過程中，涉及到的主要內容有節(jié)能性、經濟性等。③基礎數據維護模塊。該模塊的主要任務是確?；A數據的準確性，并且做好相應的維護工作，避免基礎數據存在錯誤，影響最終的分析結果。其中，主要的基礎數據有送電、機組和電廠等。④經濟運行預評估模塊。該模塊的任務是準確評估省間電力交易、電網運行的經濟特點等，為接下來的分析工作打下堅實的基礎。⑤經濟運行后的評估模塊。通過合理的評估，準確判斷經濟運行是否達到了期望標準。

3.3 系統目標

在分析電網經濟運行的過程中，要充分考慮、分析發(fā)電、輸配電、用電3個環(huán)節(jié)的工作。在具體的分析過程中，要分析影響電網運行經濟性的因素，從不同時序入手進行相應的分析，從而提高電力系統運行的經濟性。

依據評估和后評估2個時間緯度詳細評估A區(qū)域不同層級電網運行的經濟性，為保證電力系統科學、合理的運行提供決策參考。同時，應當對比、分析計劃發(fā)電與實際發(fā)電的相關內容，依據對比結果識別影響電網運行經濟性的關鍵要素。通過對用電主導行業(yè)的分析，準確把握社會在用電量上的變化規(guī)律和數值特征，社會在電力上的需求變化，從而確保大電網一體化運行的經濟性。

4 結束語

電網運行一體化是現在用電行業(yè)的主要發(fā)展趨勢，并且多地已經落實了這種運行模式。但是，由于其發(fā)展時間比較短，在具體應用過程中，還有一些問題需要解決。對于運行的經濟性，長期以來，這一直是人們所探討的焦點問題。因此，在實現電網一體化運行的過程中，要做好經濟效益分析，確保運行的合理性和經濟性。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕