市場環(huán)境下電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度策略研究

劉美榮

（國網(wǎng)陜西省電力公司延安供電公司，陜西 延安 716000）

隨著社會和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的調(diào)度也在面臨巨大的挑戰(zhàn)，不僅要滿足安全性和服務(wù)的要求，也要在市場化下提升經(jīng)濟(jì)效益。為此，就需要優(yōu)化電力系統(tǒng)的調(diào)度策略，滿足市場化建設(shè)需求，提升電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1 市場環(huán)境下電力系統(tǒng)調(diào)度需要實現(xiàn)的功能

隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快，電力系統(tǒng)調(diào)度也在面臨極大挑戰(zhàn)，電力企業(yè)更需要考慮到自身的收益，提升調(diào)度工作的節(jié)能水平。電力系統(tǒng)的調(diào)度明顯擁有經(jīng)濟(jì)調(diào)度的功能，需要分析網(wǎng)損、考慮環(huán)保的要求、結(jié)合電力負(fù)荷的預(yù)測結(jié)果，開展調(diào)度，達(dá)到用戶電費最小、社會總利潤最大的目的，從而達(dá)到買電、賣電各方的經(jīng)濟(jì)效益最大化。同時，電網(wǎng)的調(diào)度也需要保證電力系統(tǒng)的可靠性，也就是安全保護(hù)的功能。需要在調(diào)度過程中考慮到系統(tǒng)內(nèi)部各種元件的計劃停運和合理的非計劃停運，從動態(tài)的角度分析電網(wǎng)的運營狀況，從而保證電力系統(tǒng)在突然受到擾動的情況下也能夠不間斷地給用戶提供電力；或者通過控制設(shè)備，恢復(fù)到擾動前的穩(wěn)定狀況。最后，電網(wǎng)的調(diào)度也要達(dá)到安全性和經(jīng)濟(jì)性的平衡，通過做好調(diào)度工作，避免出現(xiàn)電網(wǎng)事故，并在此基礎(chǔ)上，追求最大化的經(jīng)濟(jì)效益，滿足社會的需求。

2 電力市場環(huán)境下電力系統(tǒng)運行面臨的問題

2.1 成本控制要求更高

電力市場的市場化建設(shè)水平提升，輸電企業(yè)為了提升自身的經(jīng)濟(jì)效益，就需要做好成本控制工作，包括維修成本、設(shè)備成本、人工成本等，都要采用科學(xué)的方式達(dá)到控制的目的，都需要采用科學(xué)的方式控制，以增加利潤，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場效益。

2.2 電力系統(tǒng)潮流增加

市場化的背景下，會采用基于報價的調(diào)度方式，相對而言變化更多，所以，潮流模式會更為頻繁的發(fā)生變化。這就導(dǎo)致對調(diào)度人員的技術(shù)要求更高，能夠有效應(yīng)對一些在計劃之外的調(diào)度，一旦沒有足夠的技術(shù)，就容易引起安全問題。在實際工作中，如果輸電系統(tǒng)地域額定容量，也會導(dǎo)致潮流問題出現(xiàn)，從而造成輸電系統(tǒng)的可靠性降低，甚至?xí)绊懼苓吰渌娋W(wǎng)的安全。

3 電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的主要內(nèi)容

3.1 單目標(biāo)調(diào)度優(yōu)化

單一目標(biāo)調(diào)度的優(yōu)化有著費用小、網(wǎng)損小的優(yōu)勢，在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中，一般使用這種方式調(diào)度。隨著電力系統(tǒng)的市場化建設(shè)，輸電和發(fā)電企業(yè)都成為不同的運行實體，而且調(diào)度的工作中，也需要考慮成本的問題。為此，就會使用電力企業(yè)的報價曲線，并且結(jié)合網(wǎng)絡(luò)消耗、費用、輸電能力等因素進(jìn)行綜合靠，從而有效開展優(yōu)化工作。但是，由于市場化的電力系統(tǒng)比較復(fù)雜，繼續(xù)采用單目標(biāo)優(yōu)化的方式，很容易出現(xiàn)顧此失彼的情況，為了解決這些問題，會利用人工操作和調(diào)度保證市場的穩(wěn)定性。同時，也要分析多種因素的綜合性影響，通過有效了解各種沖突的影響因素，以及在單目標(biāo)調(diào)度下的電力系統(tǒng)變化規(guī)律，從而不斷推動電力市場機(jī)制的完善，保證調(diào)度優(yōu)化決策的合理性和科學(xué)性。

3.2 多目標(biāo)調(diào)度優(yōu)化

為了能適應(yīng)市場化的需求，目前，都采用多目標(biāo)調(diào)度優(yōu)化的方法，將不同的單一問題組合起來，分析不同調(diào)度目標(biāo)的需求，并制定能滿足多個目標(biāo)的調(diào)度方法。目前，電力市場中，由于很多因素都會導(dǎo)致耗電問題增加，而且需要考慮系統(tǒng)的運行費用、運營過程中的污染，而且要保證可靠性，因此，一般會結(jié)合多種情況共同考慮。通過建立數(shù)學(xué)模型分析，尋求符合市場經(jīng)濟(jì)運行規(guī)律的權(quán)衡系數(shù)，以便能夠進(jìn)行更合理的優(yōu)化配置，推動電網(wǎng)帶來更高的效益。

3.3 互換目標(biāo)和約束

電網(wǎng)的調(diào)度優(yōu)化目標(biāo)和約束都是同時出現(xiàn)的，結(jié)合目前針對電網(wǎng)構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型，目標(biāo)和約束之間就能夠相互轉(zhuǎn)化，因此，從市場角度來進(jìn)行研究，分析市場變化的規(guī)律和機(jī)理，包括對總費用中的可變費用、不可變費用進(jìn)行研究，以及控制比例問題等等，也對構(gòu)建電力系統(tǒng)調(diào)度策略有著巨大的幫助。同時，目標(biāo)和約束之間的相互轉(zhuǎn)化進(jìn)行指標(biāo)的評價，通過合理的轉(zhuǎn)化，也能夠讓電網(wǎng)的調(diào)度工作更符合市場規(guī)律，比如，引導(dǎo)電價提升電力行業(yè)的活力等。通過制定更科學(xué)的計劃進(jìn)行調(diào)度，平衡應(yīng)用各種資源，提升對資源的利用效率。

3.4 電力系統(tǒng)中的阻塞處理

在電力系統(tǒng)市場化的背景下，電力系統(tǒng)的交易會有更大的范圍，使得電力系統(tǒng)的運行壓力更大，在運行過程中容易出現(xiàn)阻塞等問題，不利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。垂直一體化壟斷管理的電力系統(tǒng)中，同樣會存在比較明顯的阻塞問題，但是，可以通過使用發(fā)電再調(diào)度的方法來解決。但是，隨著電力市場化，發(fā)電公司和電網(wǎng)公司都被獨立出來，而且市場化下的企業(yè)也更加追求利潤，如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)方式，會明顯影響點公司的利益，所以針對阻塞的管理需要保證不同發(fā)電公司的公平性。所以在，當(dāng)前的調(diào)度工作中，調(diào)度的方式會比較保守，以保證擁有足夠的備用容量，防止電網(wǎng)產(chǎn)生過大的波動影響系統(tǒng)中的其他交易進(jìn)行。有些情況下，可能需要對多個網(wǎng)絡(luò)組成的系統(tǒng)進(jìn)行阻塞處理，為了解決這種復(fù)雜的方式，會將電網(wǎng)分成兩層，上層作為電網(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)，下層設(shè)立機(jī)構(gòu)執(zhí)行調(diào)度的指令。由于多個區(qū)域的電網(wǎng)狀態(tài)評估很困難，所以，一般分層調(diào)度的方式使用較多。

4 電力市場環(huán)境下電力系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化策略

4.1 設(shè)備資源優(yōu)化

電網(wǎng)中有很多設(shè)備和資源，通過合理的調(diào)度，能夠優(yōu)化對資源的使用，提升電網(wǎng)的穩(wěn)定性。優(yōu)化主要面向線路、變電站變壓器、配電變壓器等等。為此，需要結(jié)合電網(wǎng)的負(fù)荷情況，做好控制工作，保證主變站的運行滿足市場需要，以及控制變壓器避免造成過大的變量損失?？梢愿鶕?jù)季節(jié)的變化對變壓器進(jìn)行調(diào)節(jié)，防止發(fā)生空載的情況。優(yōu)化線路時，應(yīng)該做好對電網(wǎng)負(fù)荷變化的計算，有效降低線損，避免電量的過大損失。為防止電路出現(xiàn)瓶頸的情況，應(yīng)該確保不同負(fù)荷線路的均衡，滿足市場的運行需求；同時，也要通過制定合理的計劃，減少因為檢修所導(dǎo)致的停電。如果使用務(wù)工優(yōu)化的犯法，需要保證系統(tǒng)的負(fù)荷接近中性，有效控制功率因數(shù)。同時，可以利用對電容器的控制，針對不同的負(fù)荷改變電壓，避免因為線損導(dǎo)造成消耗。

在對配電變壓器進(jìn)行優(yōu)化時，原則在于保證供電量的損失最小，由于電網(wǎng)的負(fù)荷有季節(jié)性變化的特點，所以，可以進(jìn)行供電網(wǎng)路的互連。還可以采用不同種類的電壓器進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如，在負(fù)荷比較輕的情況下，可以將一部分配電變壓器停用，降低電網(wǎng)的損失，而在電力負(fù)荷較高的情況下，結(jié)合經(jīng)濟(jì)的角度分析，選擇最合適的配電變壓器數(shù)量。同時，通過做好對電網(wǎng)的施工管理，也能保證電網(wǎng)的建設(shè)質(zhì)量，提升電網(wǎng)的整體性能，從而降低電網(wǎng)受到的外界干擾，提升電網(wǎng)的承載能力。

4.2 提高電網(wǎng)可靠性

保證電網(wǎng)的可靠性和安全性是電力系統(tǒng)調(diào)度工作的主要目的之一，為了保證調(diào)度的效果，需要結(jié)合電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特點，尤其是根據(jù)線路分配來進(jìn)行調(diào)度，從而降低事故的發(fā)生概率，以及降低因為檢修等工作所導(dǎo)致的停電。而在根據(jù)負(fù)荷進(jìn)行優(yōu)化時，則需要結(jié)合電網(wǎng)的負(fù)荷變化來做好對保護(hù)裝置的安裝工作，并從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，做好開關(guān)和斷路器的設(shè)置工作，保證未來的電網(wǎng)調(diào)度中，能最大幅度地滿足市場的需求。

4.3 電力系統(tǒng)安全調(diào)度策略

對電力系統(tǒng)的調(diào)度工作要充分考慮安全性的需求，為此，要針對電力系統(tǒng)的安全加強(qiáng)管理。有效做好電網(wǎng)的安全評價工作，客觀地進(jìn)行各種情況的分析，提前預(yù)知可能出現(xiàn)的電力事故，并且做好相關(guān)準(zhǔn)備，提升所有工作人員的安全意識，并且采取最合理的安全管理模式，保證安全管理效果。

針對電力系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化過程中的情況，應(yīng)該建立起完善的安全管理體系，明確安全管理級別，以便能夠建立起性質(zhì)有效的方法。為此，需要聯(lián)合多種安全技術(shù)，保證對整個網(wǎng)絡(luò)的安全管理都能夠具有較強(qiáng)的整體性，在滿足市場化的同時，也能避免受到電力的影響出現(xiàn)風(fēng)險。通過在系統(tǒng)運行的過程中進(jìn)行實時檢測，并且針對各種安全事件作出響應(yīng)，有效提升管系統(tǒng)安全保護(hù)機(jī)制的有效性。

安全技術(shù)管理需要做好對訪問的控制，合理利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保證系統(tǒng)的安全性，也能準(zhǔn)確地確定網(wǎng)絡(luò)的情況，以及防范病毒的影響。在工作過程中，也需要進(jìn)行周期性評價，以及加強(qiáng)各種防護(hù)工作，包括入侵檢測等等，避免網(wǎng)絡(luò)受到影響，從而有效掌控網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)，確保網(wǎng)絡(luò)管理策略的有效性。

5 結(jié)語

隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，市場化建設(shè)的深入，電力系統(tǒng)的調(diào)度正在變得愈發(fā)地系統(tǒng)和復(fù)雜。通過做好對設(shè)備資源的優(yōu)化，加強(qiáng)在安全方面的建設(shè)，保證整個網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)性，并且有效控制網(wǎng)絡(luò)的成本，保證電力調(diào)度能夠滿足市場化的需要，促進(jìn)電力企業(yè)發(fā)展。