四川电网节能发电调度的措施及节能效果

王 超，唐茂林，杨 可

（四川省电力公司 调度中心，成都 610041）

2007年10月，四川省电力公司作为国家首批节能减排发电调度试点单位，在电力系统安全稳定运行、可靠连续供电的前提下，根据国家发展和改革委员会《节能发电调度办法》、《节能发电调度办法实施细则》和《四川省节能发电调度试点工作实施方案》，严格依据节能发电调度机组发电排序表，实施节能调度，确保实现节能减排的目标，最大限度地降低电力行业的能源消耗水平，减少环境污染。

1 节能发电调度试运行期间出现的问题

国内学者和调度机构对节能发电调度的探索、研究的成果［1—3］很多，部分成果［3］已应用到实际生产中。从传统发电调度模式（如计划发电模式、发电侧电力市场模式、电网公司最小购电费用模式）到节能发电调度模式的转变，必然会带来一系列问题，需要迫切解决，如电网安全、企业经济效益、调度管理等。

1.1 丰枯期负荷特性的不同，导致火电、水电出力调整不同

四川省作为全国水电资源大省，水电比重大，电网水、火电并存。因此，四川电网供电能力受来水的影响，呈现明显的季节性特点，即枯水期电量偏紧、丰水期电量富余。针对这一特点，调度员在实时调度过程中，就不可能严格按照节能调度发电机组排序表实施调度工作，丰水期、枯水期、平水期、电力不足运行方式（夏季）、电量不足运行方式（冬季）、水、火电在不同季节及单日不同时段发电负荷变化大、峰谷差大等不同时期，需要采用灵活措施来保证电网安全稳定运行。

1.2 保证电网安全稳定运行前提下，影响节能调度机组启停排序

由于四川电网与国家电网网络联系薄弱，绝大部分地区500 kV和220 kV网架仍保持电磁环网运行，电网运行仍然存在诸多薄弱点和危险点。按机组发电序位表确定的开机方式和负荷分配结果，将使部分输电断面潮流长期处于重载或过载、地区电压过低等状况，主要表现在以下方面：①电网安全约束使局部地区火电厂无法按节能发电调度排序；②水电送出通道潮流过载问题突出，“卡脖子”现象仍然存在；③新设备投运可能影响现有电网潮流分布，增加薄弱点；④特殊时段局部地区电网的安全约束影响流域水电厂发电排序。

1.3 设备倒闸操作对节能调度实施效果的影响

按照电网调度管理规程要求，调度员在对电网设备进行操作前后应考虑断面稳定控制、电压、频率、潮流越限等问题，并采取相应措施，这就可能影响节能调度的效果。此外，各厂站运行人员对调令执行的操作效率或误操作，也会影响节能调度的效果。

1.4 电网重大检修运行方式变化或特殊运行方式影响节能调度效果

在四川电网的不断发展、完善进程中，电网重大检修运行方式变化或特殊运行方式，无论规模、时间跨度，还是影响范围都不断扩大，必然影响相关发电企业机组发电能力，进而影响节能调度的效果。

1.5 节能调度对“三公”调度的影响

电网调度员在实时发电调度工作中，按照节能调度原则制定的发电机组排序表安排电厂负荷调整，必然影响“三公”调度的执行情况，主要表现在以下方面：

（1）同一流域上下游水电厂地理位置关系与节能发电排序位置不对应。调度员在实时调度过程中发现，各流域的水电厂若按照节能发电排序位置进行增减发电负荷、弃水、蓄水等调度，会影响同一流域发电厂的发电电量、发电低高比，造成弃水电量的倒置，降低“三公”调度工作的执行力度。

（2）同一流域上游水电厂机组非计划停运，影响下游水电厂发电效益。同一流域上游某一电厂机组出现非计划停运的情况，若不弃水，就不能保证下游电厂来水要求，必然影响节能调度发电排序较前的下游电厂发电效益，也不能保证电网正常的负荷平衡和安全稳定运行。

（3）火电机组调峰能力的差异，影响发电电量和低高比平衡。火电机组因设备、煤质、运行维护质量等原因，造成各火电企业机组调峰能力差异大，进而影响火电发电电量和低高比的不平衡。

1.6 节能调度对调度管理工作安全的影响

按照节能调度的实施要求，大量的地方电厂纳入省调统一调度管理，由于这部分电厂普遍存在着人员素质参差不齐、技术装备落后、自动化水平低、执行调度指令的自觉性不强及管理不规范等情况，给省调调度员的调度管理工作带来极大的安全隐患。

1.7 发电企业自身内部因素影响节能调度效果

四川电网内各发电企业由于历史条件、组成成分、隶属机构、企业管理等原因，造成各发电企业机组运行情况差异很大，也给节能调度工作带来影响，主要表现在：①火电机组调峰能力；②电煤供应情况；③发电机组运行情况；④水电企业人员水情预测能力。

1.8 电厂辅助服务对节能调度的影响

2009年，国家电监会正式发文开始试运行发电企业辅助服务补偿规定，这将改变原有发电调度辅助服务模式，虽然有利于电网安全稳定运行，但是会影响节能发电调度效果，主要表现在以下方面：①机组自动发电控制（AGC）。电网机组AGC调节容量的要求，压缩了其它非AGC机组的节能发电空间；②保证电网电压稳定要求的机组调相运行。负责电网调相运行的机组，其发电容量也压缩了其它调相运行机组的节能发电空间；③机组调峰能力补偿。调峰能力强的机组影响排序较前的调峰能力弱的机组的节能发电效果。

另外，机组的一次调频功能、排序较前的燃气机组启停调峰等机组辅助服务补偿问题，都可能影响调度员实施节能调度效果。

2 节能发电调度措施分析及实施效果

2.1 措施分析

通过对以上问题分析、研究，调度员在实施节能调度过程中，针对电网运行的薄弱点和危险点，深入地研究节能发电调度规则，从节能减排角度出发，探索出如下有效措施：

（1）值班调度员根据超短期负荷预测或人工估算，确认全网或局部电网发电偏差，补充输入机组非计划停运、机组因煤质差（水头低）减发出力、电网临时检修等约束条件后，制定实时调度计划（含安全校核）。对全网性发电偏差由全网发电机组按节能调度排序进行分配（各台机组的上下限出力按节能调度处前日计划中确定，值班调度员可修改，下同），安全校核按缺省模式进行，如有临时安全约束，由值班调度员临时输入；对局部电网发电偏差可由值班调度员指定局部电网发电机组承担，按节能调度排序进行分配，局部电网平衡后造成的全网不平衡部分由其余地区发电厂按节能调度原则承担。

（2）调度员在系统操作前，先进行分析计算，做好事故预想和预案，尽可能降低系统操作，降低电网重大、特殊运行方式对节能调度实施效果的影响。

（3）调度员在实时发电调度过程中，视情况，允许将发电低高比等“三公”调度指标作为约束和排序条件，关注各发电企业发电计划曲线，严格执行发电考核制度，最大限度保证“三公”调度。

（4）提供多种灵活的选择方式供值班调度员选择发电偏差承担电厂，电厂组合选定后均按排序分配偏差，其余未选定电厂不参与分配。

（5）在保证电网安全稳定运行的前提下，严格按照发电排序表要求，通过程序计算［3］结果，合理安排参与辅助服务的机组发电容量。

（6）尽力实现上下游水电站之间联合调度，做好特殊时段、特殊要求下的水火电优化调度工作。

（7）除高温或高寒天气等特殊时期外，火电尽可能按最小方式运行开机，通过高峰时段短时外购华中电网其他省市电力，最大限度减少低谷水电弃水。

2.2 实施效果举例

通过综合采用以上措施实施发电调度，四川电网节能发电调度取得明显效果。下面以枯水期和丰水期2个时期执行情况为例，来说明节能效果。

（1）以2008年12月枯水期节能发电调度实施结果为例，在水电发电电力、电量不足的情况下，火电开机和发电按负荷平衡情况和发电排序表安排，省调直调水电厂水能利用率提高6.78%，同比提高4.6%，直调火电厂煤耗339 g/kWh，同比降低14.9%。水电无弃水情况，火电节能减排效果明显。

（2）以2009年7月丰水期节能发电调度实施结果为例，在面临恶劣自然条件（高温、强雷暴雨、洪峰等）、电网重大检修方式、火电厂煤质差异大等各种影响电网安全稳定运行的环境下，通过采用上述措施，合理安排水电发电，火电按最小开机方式发电，省调直调水电厂水能利用率提高8.27%，同比提高3.3%，直调火电厂煤耗303 g/kWh，同比降低25.3%。水电弃水电量同比大幅降低，最大程度地利用了清洁能源，减少CO2、SO2排放，符合低碳经济发展要求。

［1］ 赵风云.对新型节能发电调度方式的探讨［J］.电业政策研究，2007（3）：23-24.

［2］ 梁志宏.集散式交易模式：节能调度的有效选择［J］.中国电力企业管理，2007（3）：13-15.

［3］ 王超，张晓明，唐茂林，等.四川电网节能减排发电实时调度优化模型的研究［J］.电力系统自动化，2008（4）：89-92.