CN101989744A - 机网联合的节能发电调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机网联合的节能发电调度方法，包括以下步骤：(1)根据发电机组能耗特性确定机组发电组合的初步方案；(2)基于初步的发电组合方案，引入电网的实际特性：网损的能耗等效折算和网络安全约束，进行机网联合优化，确定机组的开停方式和出力水平。本发明不仅考虑发电机组的能耗特性，而且通过网损的能耗等效折算、网络安全约束的引入，考虑了电网特性，以使节能发电调度更加符合电力系统的实际运行状况。

Description

机网联合的节能发电调度方法

技术领域

本发明涉及电力系统节能发电调度方法，特别涉及一种机网联合的节能发电调度方法。

背景技术

在当前全球能源紧缺、环境污染越来越严重的大背景下，电力发电企业作为能源消耗及污染排放大户，如何在保证电力生产供应及安全调度的同时，节约现有能源及减少排放是大势所趋。而电力调度机构在编制电网企业发电计划时，一般采取计划发电的方式，由年度或月度制定的各电厂的计划发电量来安排机组的日发电计划。这种以计划分配机组发电量的调度方式，在安排机组的发电量时如何体现节能发电调度，则缺乏有效的依据。例如：60万机组与20万机组的发电机组利用小时数，已脱硫改造机组与未进行脱硫改造的机组的发电机组利用小时数，它们之间几乎没有区别。如何改变现有的发电调度方式已成为迫切需要解决的问题。

自2007年8月国家发改委、环保总局、电监会、能源办发布《节能发电调度办法(试行)》(简称试行办法，下同)以来，全国首批参与节能发电调度试点的单位启动或完成了试点和模拟试验，其一般流程和方法参见图1所示，首先按机组发电排序的序位表确定机组发电组合的方案，然后对已经确定运行的发电机组按既定原则分配发电负荷。

《试行办法》按照可再生能源、核电、热电联产、天然气、煤气、燃煤、燃油的顺序安排机组组合方案，在此基础上按既定原则分配机组的发电负荷。试行的节能调度办法仅考虑了单纯的发电机组能耗水平，而忽视了网损等电网特性对系统总能耗及机组出力水平的影响。

中国专利公开号CN101232183公开了一种涉及保守的和乐观的极限传输功率的评估方法，属于电力系统调度自动化领域，该方法包括：获取电网实时运行方式，设置输电走廊的组成，设定静态安全约束和暂态稳定约束对应的故障集；分别确定静态安全约束下保守的及乐观的TTC及其发电负荷增长模式；分别确定暂态稳定约束下保守的及乐观的TTC及其发电负荷增长模式；选取较小的保守的TTC及较小的乐观的TTC作为输电走廊的考虑静态安全约束的和考虑暂态稳定约束的保守的和乐观的TTC。

中国专利公开号CN101141064公开了一种通过交换边界节点状态和网损信息完成分布式潮流分析的方法，包括：根据电力系统实际调度管理方式构建分布式潮流分析系统；从电力系统拓扑连接关系出发，根据实际系统的运行状况，采用带有边界区域的切分方法对互联电网进行划分，明确潮流计算服务器和协调计算服务器的计算对象和数据来源；区域潮流计算服务器和上级协调计算服务器计算用数据和参数初始化，协调计算服务器调用区域潮流计算服务器共同完成全网一体化潮流分解协调求解过程；服务器间调用流程，区域电网潮流计算服务器将计算结果反馈给协调计算服务器，以使协调计算服务器获得收敛的全网一体化潮流计算结果。

中国专利公开号CN86207221公开了一种基于符合实际的数学模型而设计的电子式电力网电能损耗测量仪器。其电路组成包括取样电路、指数运算器、积分加法器、比较器、脉冲整形电路及显示电路。能直接读出一股或多股输电线路以及一台或多台变压器的电能损耗，结构合理，性能可靠，误差小于3％，适于电力部门广泛使用。

中国专利公开号CN101388552公开了一种降低配电网网损、改善系统电压的方法，更具体地说，涉及一种利用分散式风力发电来降低配电网网损、改善系统电压的方法，由于该方法是在风力资源丰富的配电网负荷的末端安装分散式风力发电的风力发电机组或具有无功调节能力的风力发电机组综合装置，减少输电系统传输的功率，直接向负荷供电，未经过长的输电线路、配电线路，能够有效地降低系统的网损；同时由于风力发电机组或综合装置的无功调节能力，在一定程度上可以改善系统的电压；同时这种分散式风力发电也能够更充分地利用风力资源，具有投资小、回收年限短等优点，在利用可再生风力资源的同时，起到配电网节能的作用。

但是，上述方法均未能兼顾发电机组能耗水平、网损能耗等效折算和网络安全约束，不能很好地匹配现有的电网特性，未能使节能发电调度更加符合电力系统的实际运行状况。

发明内容

本发明的目的是提供一种机网联合的节能发电调度方法，它解决了现有技术所存在的问题，能够达到既考虑发电机组能耗水平，也兼顾网损能耗等效折算和网络安全约束，更好地匹配现有的电网特性的目的，以使节能发电调度更加符合电力系统的实际运行状况。

本发明的技术解决方案如下：

一种机网联合的节能发电调度方法，包括以下步骤：

(1)根据发电机组能耗特性确定机组发电组合的初步方案；

(2)基于初步的发电组合方案，引入电网的实际特性：网损的能耗等效折算和网络安全约束，进行机网联合优化，确定机组的开停方式和出力水平。

本发明由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和积极的效果：

本发明不仅考虑发电机组的能耗特性，而且通过网损的能耗等效折算、网络安全约束的引入，考虑了电网特性，以使节能发电调度更加符合电力系统的实际运行状况。

附图说明

图1是现有的节能调度方法的流程图。

图2是本发明的一种机网联合的节能发电调度方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图2来具体介绍本发明的一个较佳实施例。

参见图2，本发明的一种机网联合的节能发电调度方法包括以下步骤：

1、根据发电机组能耗特性确定机组发电组合的初步方案；

2、基于初步的发电组合方案，引入电网的实际特性：网损的能耗等效折算和网络安全约束，进行机网联合优化，确定机组的开停方式和出力水平。

网损能耗就是由于组成电网的各种元件(如线路、变压器等)都存在电阻，在电网中，电能从发电厂送出要经过多级变压器变压以及不同的电压网络传输才能到达用户，供用户使用。而电能以电流的形式通过电阻时，就要产生功率损耗和电能损耗使电阻发热。另外在不同电压等级的网络，电磁能量转换过程中，要使电磁感应这一能量转换形式持续存在，就必须提供给变压器铁芯一个励磁电动势，同时磁场也会在铁芯设备中产生涡流和磁滞损耗，这些都会产生功率损耗和电能损耗，因此电能经过网络传输时必然产生有功电能损耗。电网的电能损耗不仅会引起电网中的设备发热，而且还会因耗费的能源不能得到应用而占去一部分发电和供电设备容量。由于目前在纯梁电网上依然投入使用部分S7型老式变压器，同时由于在油田开发初期电力线路建设没有统一规划，造成目前供电半径过大，线路迂回严重，直接导致电网损耗在10％左右。

网损理论计算方法主要有均方根电流法、平均电流法、最大电流法、最大负荷损失小时法等。平均电流法、最大电流法是由均方根电流法派生出的方法，而最大负荷损失小时法主要适用于电力网的规划设计。比较有代表性的传统方法是均方根电流法。

均方根电流法的物理概念是线路中流过的均方根电流所产生的电能损耗，相当于实际负荷在同一时期内所消耗的电能。

常用网损计算法：

均方根电流法原理简单，易于掌握，对局部电网和个别元件的电能损耗计算或当线路出口处仅装设电流表时是相当有效的，尤其是在0.4～10kV配电网的电能损耗计算中，该法易于推广和普及，但缺点是负荷测录工作量庞大，需24h监测，准确率差，计算精度小；又由于当前我国电力系统运行管理缺乏自动反馈用户用电信息的手段，给计算带来困难，所以该法适用范围具有局限性。

节点等值功率法方法简单，适用范围广，对运行电网进行网损的理论分析时，所依据的运行数据来自计费用电能表，即使不知道具体的负荷曲线形状，也能对计算结果的最大可能误差作出估计，并且电能表本身的准确级别比电流表要高，又有严格的定期校验制度，因此发电及负荷24h的电量和其他运行参数等原始数据比较准确，且容易获取。这种方法使收集和整理原始资料的工作大为简化，在本质上，这种方法是将电能损耗的计算问题转化为功率损耗的计算问题，或进一步转化为潮流计算问题，这种方法相对比较准确而又容易实现，因而在负荷功率变化小的场合下可用于任意网络线损的计算，井得到较为满意的结果。但缺点是该法实际计算过程费时费力，且计算结果精度低。因为该法只是通过将实际连续变化的节点功率曲线当作阶梯性变化的功率曲线处理或查负荷曲线形状系数的方式获取节点等效功率近似地考核系统状。

与目前试行的节能调度办法相比，该方法考虑了严格意义上的功率平衡方程，容易处理各种网络安全约束，同时，电力系统的能耗水平和网损水平较《试行办法》的优化结果均有不同程度下降。

以2669节点、581台机、负荷水平1.86亿千瓦的某电力系统为例，分别采用机网联合优化方法和《试行办法》进行节能调度，结果如下：

两种方法的煤耗情况对比表

	煤耗(万吨/小时)	网损(万千瓦)
			基础方式	5.0755	288.7
试行节能调度办法	4.9208	331.9
			机网联合优化方法	4.9083	291.7

与《试行办法》的优化结果相比，采用机网联合优化后，系统煤耗降低125吨/小时，网损减少40.2万千瓦。

综上可知，本发明不仅考虑发电机组的能耗特性，而且通过网损的能耗等效折算、网络安全约束的引入，考虑了电网特性，以使节能发电调度更加符合电力系统的实际运行状况。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变型都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (1)

1.一种机网联合的节能发电调度方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)根据发电机组能耗特性确定机组发电组合的初步方案；

(2)基于初步的发电组合方案，引入电网的实际特性：网损的能耗等效折算和网络安全约束，进行机网联合优化，确定机组的开停方式和出力水平。

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