電力系統(tǒng)運行協(xié)同的經濟調度

邱晨

摘要：電力生產和傳輸是電力系統(tǒng)最重要的指標之一。如何保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，如何保證電能生產效率的最大化，減少電能在生產或輸送過程中的損耗，從而有效降低電能的生產和輸送成本。隨著現(xiàn)代電力技術的發(fā)展，越來越多的技術被應用于降低電能損耗，充分利用各種電能，實現(xiàn)電力企業(yè)經濟效益的最大化。

關鍵詞：電力系統(tǒng);操作;協(xié)調;經濟調度;分析

1電力系統(tǒng)經濟運行的必要性

在電力系統(tǒng)運行和經濟調度過程中，必須對電力系統(tǒng)和經濟調度有一個合理的認識，以保持電力系統(tǒng)的高效運行，促進經濟的可持續(xù)發(fā)展，并結合電力系統(tǒng)各方面的特點，制定詳細的運行方式和調度方案，使電力系統(tǒng)在經濟運行中呈現(xiàn)出更多的經濟增長，提高電力系統(tǒng)的效率，使電力企業(yè)的生產效率得到了更大的提高。我國目前的電力系統(tǒng)運行是基于電能傳輸?shù)奶攸c。如何更好地進行電力系統(tǒng)運行協(xié)調的經濟調度已成為各電力企業(yè)的研究課題。許多企業(yè)都采取了提高能源利用效率、提高電力企業(yè)效率的方法。因此，在研究經濟運行與經濟調度的關系時，應注重電能的優(yōu)化利用，堅持可持續(xù)發(fā)展的理念，提高經濟效益。目前，在電力系統(tǒng)經濟運行和經濟調度所帶來的優(yōu)勢下，制定合理的經濟調度方案，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，滿足電力發(fā)展的需要是十分必要的。

2電力系統(tǒng)運行協(xié)同的狀態(tài)

電力系統(tǒng)運行存在自身的協(xié)同能力，而且這一協(xié)同能力與調度緊密相關，當這一協(xié)同能力納入調度中時，相應也存在幾種狀態(tài)。（1）自動協(xié)調狀態(tài)：在允許的頻率范圍內，存在一種調度，只有電力系統(tǒng)運行的協(xié)調能力才能實現(xiàn)電源平衡（2）可控協(xié)同狀態(tài)：在允許頻率變化的范圍內，存在一種調度，通過協(xié)調電力系統(tǒng)運行的自動和可控協(xié)同能力，實現(xiàn)電源平衡（3）可再控制協(xié)同狀態(tài)：在允許的頻率變化范圍內，電力系統(tǒng)運行的自動協(xié)同能力與可再控制協(xié)同能力之間存在著有機的協(xié)調關系，通過可再控制協(xié)同能力實現(xiàn)電源平衡。實際運行中上述狀態(tài)的實現(xiàn)程度，取決于負荷波動規(guī)律和可再生能源發(fā)電的精度和調度水平，以及W和吸收可再生能源發(fā)電的可信度。具體來說，當負荷和可再生能源發(fā)電的波動規(guī)律具有較高的精度時，調度可以更準確地跟蹤實際的負荷曲線，控制的修正量也較小，只要依靠自動協(xié)調的能力實現(xiàn)電源平衡，自動協(xié)調狀態(tài)可以通過調度來實現(xiàn)，這是一種理想的情況。當負荷波動規(guī)律和可再生能源發(fā)電精度不高時，調度難以準確跟蹤實際負荷曲線，控制過程中需要完成的修正偏差較大，即需要重新調整可控電源，調度只能達到一種可控的協(xié)作狀態(tài)。當負荷波動規(guī)律和可再生能源發(fā)電精度較低時，調度可能偏離實際負荷曲線，甚至超過控制的最大修正范圍，需要協(xié)調可控協(xié)同能量，最終實現(xiàn)對協(xié)同狀態(tài)的再次控制。在給定負荷和可再生能源發(fā)電量預期波動的情況下，上述藍色狀態(tài)的實現(xiàn)程度與調度水平有關。例如，在傳統(tǒng)的經濟調度中，視頻是在額定值不變的情況下，不考慮電力系統(tǒng)運行的自動協(xié)調能力，無法對其實現(xiàn)有效利用，這就增加了對可控協(xié)作和靈巧可控協(xié)作的依賴，導致能夠實現(xiàn)自動協(xié)同并最終實現(xiàn)可控協(xié)同的情況，或者能夠實現(xiàn)可控協(xié)同狀態(tài)的情況最終再次實現(xiàn)可控協(xié)同狀態(tài)，顯然不利于可再生能源發(fā)電的吸收和電力系統(tǒng)的經濟運行。在上述電力系統(tǒng)協(xié)調能力和協(xié)調狀態(tài)定義的基礎上，為了明確自動協(xié)調、可控協(xié)調、再可控協(xié)調與經濟調度的關系，本文提出了自動協(xié)調經濟調度的概念，提出了可控協(xié)調經濟調度和可再控制協(xié)調經濟調度，可以對電力系統(tǒng)的協(xié)調經濟調度進行精辟的思路和深入的講解。

3電力系統(tǒng)經濟調度的意義和方法

3.1促進電力系統(tǒng)綠色發(fā)展。

電力系統(tǒng)運行協(xié)調的經濟調度就是預先安排可協(xié)調的電源。其主要功能是實現(xiàn)電力企業(yè)的綠色發(fā)展，降低其能耗，保證電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在一年中不同的環(huán)境和時間，我們可以利用網(wǎng)絡中的電能，實現(xiàn)火、風、水、光伏、土、余熱、核電等的合理配置?；痣姡瑧诨矩摵蛇\行，否則會帶來額外的能量損失。水電站以靈活運行特性為主，具有良好的廠間水力補償協(xié)調作用。適用于蜜蜂、調頻、系統(tǒng)事故的備用任務。系統(tǒng)動能經濟效益的提高在很大程度上取決于水電站運行工況的優(yōu)化，合理、充分利用水庫中的水進行發(fā)電，可以降低系統(tǒng)中火電廠的總油耗，實現(xiàn)能源協(xié)調經濟調度，產生較大的經濟效益。比如，夏季光照充足，雨水充沛，可以大量使用水電和光伏發(fā)電，同時可以安排燃煤發(fā)電進行檢修，做到以水代電，水電機組不需充水即可滿負荷發(fā)電，而光伏和水電發(fā)電成本低，電力行業(yè)效益大幅提升。冬季為旱季，主要以燃煤發(fā)電、核電、水電機組調峰、風電和光伏發(fā)電為輔助運行引導方式。通過這樣的改造方式，整合電網(wǎng)資源，可以有效節(jié)約能源，減少環(huán)境污染，真正實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行的合作經濟調度，體現(xiàn)了合作經濟調度的意義。

3.2 AVC與AGC的協(xié)同控制。

AGC自動發(fā)電控制（AGC）是對發(fā)電機有功功率進行遠程調節(jié)的調度。它是并網(wǎng)發(fā)電廠提供的有償輔助服務之一。發(fā)電機在規(guī)定的出力調節(jié)范圍內，按照電力調度交易機構的指令，按一定的調節(jié)率實時調節(jié)出力，以滿足電力系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡線功率控制的服務要求，通過遠程調節(jié)實現(xiàn)機組有功功率的自動控制。AVC是一種自動電壓控制，它可以遠程分配發(fā)電機的電壓（無功功率）。它利用計算機和通信技術對無功電源和調壓設備進行自動控制，以保證電網(wǎng)的安全、優(yōu)質、經濟運行。針對負荷波動和事故引起的電壓變化迅速的特點，控制發(fā)電機勵磁，實現(xiàn)電廠電壓控制，保證電網(wǎng)電壓合格，無功功率滿足系統(tǒng)要求。同時接收省調度通信中心的電壓控制命令和電壓整定值，采用電壓無功優(yōu)化算法對發(fā)電機勵磁調節(jié)器整定點進行控制，實現(xiàn)遠程調度控制。電力系統(tǒng)的自動協(xié)調通過兩個系統(tǒng)的協(xié)調控制，可以促進電網(wǎng)的經濟運行，有效地控制區(qū)域內發(fā)電機的運行。這主要是通過對電機調頻單元的控制來保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在給定負荷曲線和給定功率的前提下，利用該控制系統(tǒng)可以做出相應的調節(jié)動作，滿足系統(tǒng)負荷調節(jié)的要求。

4電力系統(tǒng)運行協(xié)調經濟調度改進措施

4.1電力系統(tǒng)輸電能耗改進措施。

電力系統(tǒng)的運行離不開電力的傳輸。為了降低電力傳輸過程中的能耗，有必要對國家電網(wǎng)的輸電系統(tǒng)進行改進，以最大限度地減少輸電過程中的電流損耗，提高輸電效率，滿足電力系統(tǒng)的需要。從目前來看，實施電力系統(tǒng)運行協(xié)調的經濟調度理論，效果已初步顯現(xiàn)。

4.2變壓器的合理配置。

在輸電網(wǎng)絡中，變壓器起著至關重要的作用，是保證電力傳輸最重要的環(huán)節(jié)，其好壞關系到整個電網(wǎng)的運行。因此，從改善電力傳輸?shù)慕嵌瘸霭l(fā)，必須保證變壓器設備的合理配置，最大限度地減少因變壓器安裝不合理造成的電力損耗，保證變壓器的安全運行，以保證經濟的穩(wěn)定運行，提高電力系統(tǒng)的經濟效益。

5結論

綜上所述，在現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展中，通過采用合理的經濟調度方法，有效優(yōu)化了電力企業(yè)的發(fā)電能量，使電力企業(yè)全年盡可能多地利用可再生能源和可再生能源發(fā)電，減少熱能的使用。采用這種合作經濟調度方式，減少了電力系統(tǒng)運行中的資源浪費，實現(xiàn)了綠色可持續(xù)發(fā)展的理念。

參考文獻：

[1]劉國靜，韓學山，楊明.電力系統(tǒng)運行協(xié)同的經濟調度[J].中國電機工程學報，2014，34（16）：2668-2675.

[2]劉國靜.電力系統(tǒng)協(xié)同的經濟調度理論研究[D].山東大學，2016.

[3]劉國靜，韓學山，楊明.電力系統(tǒng)運行協(xié)同的經濟調度[J].中國電機工程學報，2014，34（16）：2668-2675.