合理安排运行方式提高电力系统运行经济性

2013-08-15蒋志敏谢荣怡

中国新技术新产品 2013年8期

蒋志敏谢荣怡

（1.广西鑫盟工程咨询有限公司，广西南宁 530022；2.广西西江开发投资集团有限公司，广西南宁 530022）

完整的电力系统是由发电厂、变电站、输电线路、配电系统及负荷等构成的。发电厂根据使用能源不同可分为水、火、核、风、太阳能发电等类型，其中水电厂根据水库的调节性能又可分为径流式、日调节式、年调节式、多年调节式水电厂。变电站的一次接线型式也多种多样，仅母线的一次接线常见的就有单母线、单母线分段、单母线带旁母、双母线、桥式接线、3/2接线等。发电厂、变电站、负荷经过电力线路构成环型、幅射型等纵横交错的综合型电力网络称之为电力系统。近年来，电网网架结构日渐复杂，构成电力系统的各种元素的多样性决定了电网运行方式的灵活多变，如何结合电网的实际情况多方面多因素综合考虑达到提高电力系统运行经济性的目的是各调度运行单位值得深入研究的课题。

1 丰水期运行方式

每年的5月至10月，是区域降水及水域来水较为丰沛的时节，最大限度的合理利用水资源就是这个提高电力系统运行经济性的最有效途径。根据降雨量和频率，丰水期大致有三种状况:一是降雨量大且较为密集的；二是降雨量大，雨日并不连续的；三是降雨量不大，雨日也不算多的。随着科技的发展，如今水文、气象部门已完全能够较准确的预测降雨量、降雨时间、来水流量及时间。因此，要安排好丰水期运行方式，除了做好负荷预测外，还必须与水文、气象部门的加强联系，未雨绸缪。

1.1 提前腾空库容，低水位运行

降雨量大且较为密集的区域，水电站应提前腾空库容，低水位运行，最大限度的承接来水，优先安排发电。同时电网应全接线运行，重合闸及安全自动装置按实际运行方式进行整定并投入，保证电能输出和电网的安全运行。

1.2 截留洪水尾，减少弃水电量

降雨量大，雨日并不连续这种情况是最有利于水电站发电的，通常一场洪峰过后，来水的流量就会逐渐减小到正常流量。若是水文、气象部门预测短期内区域无降水，流量也不再增大的情况下，综合考虑水电站的发电能力，可采取截留洪水尾的办法，适当抬高运行水位，减少弃水电量。因为迅期水电站的最高运行水位一般都低于非讯期，因此短期内，如两三天的时间适当抬高水电站运行水位，并不会影响大坝的安全。经过实践，这一方法是行之有效的。

1.3 加强调峰，低谷蓄水，做好水文章在地方电力系统，丰水期还常出现负荷高峰时段（如 10:00～12:00，16:00～20:00）向主网购电较多，而低谷时段（11:00～次日6:00）却产生上网电量的情况。通常向主网购电的电价要比地方电力上网的电价要高得多，有的地区执行的峰段电价还要高于平均电价。因此水电站机组在负荷高峰时段尽量安排满发、多发电，减少峰段购电量，降低运行水位，待低谷时段停机蓄水，避免出现较多上网电量是较为经济的调节手段。

1.4 不同流域电站，根据水情和调节能力，优化发电方案

不同流域的水电站，汛期到来的时间及每次洪水到来的时间都是有先有后的，结合水文、气象部门的信息，利用这一时间差，再综合考虑各水电站的调节能力，对电网发电方案进行优化，有利于提高水资源的利用率。如:先来水或调节库容小的优先安排发电；同时来水的，上网电价低的适当安排多发；火电机组在技术允许的条件下，压减出力，优先水电多发等。

2 平水期运行方式

平水期如3、4月份，偶有降雨量偏大的情况出现，只是雨日不密集。有的网区是没有平水期的划分的，但是对于水电出力所占比重较大的网区，这一时期的发电方案的制订还是有文章可做的。虽然来水较枯水期增大，但各水电站还没有必要将运行水位降至低位运行。可根据各水电站的调节能力适当蓄高水位，具体运行水位可综合历年来水流量大小、水文气象部门可提前准确预测降雨及来水的时间、水电站将运行水位降至最低运行水位的时间、发电机组的运行状况及负荷情况考虑，制定最佳运行水位。若是一个时期预测都没有明显降雨，运行水位还可适当蓄高，但是不建议蓄至最高运行水位，预防出现发电机组或输电线路故障停运等突发状况，导致平水期排水。

3 枯水期运行方式

3.1 高水头运行，减少每度电的耗水

每年11月至次年2月的降雨量及雨日是较少的，各流域的流量变化不大。枯水期临近，有库容的水电站可根据实际情况提前蓄至最高运行水位，高水头运行，可减少每度电的耗水，提高运行经济性。蓄水能力较弱的径流式水电站，流量小，可调节库容有限的，可采用峰段开机调峰，低谷时段停机蓄水的方式运行。

3.2 适当提高运行电压，减少网损

枯水期各水电站出力明显低于丰水期，日负荷峰谷差增大，机组出力不足使得电网的运行电压开始下降，运行电压降低直接导致网损增大，电能质量下降。因此这一时期不同时段应注重系统运行电压的调节，通过调节变压器分接头、投退电容器组、机组增减无功、投切空载线路等方法，使得运行电压在正常范围内略偏高，有利于减少网损，提高运行经济性。

3.3 合理分片运行，避免长距离供电，减少损耗

受地理条件限制，各电源点（尤其是水电）及负荷中心分布不尽合理，枯水期和丰水期应针对水电站出力、负荷情况及电网潮流分布等方面综合考虑，对电网合理进行分片区运行，避免长距离供电，减少损耗。

4 节假日运行方式

节假日期间，用电负荷较正常时偏少，最典型的就是春节期间的运行方式。每年的最小负荷基本出现在这一时期。由于用电单位绝大多数放假，负荷很少，使得电网电压相当高，无功大量倒送。因此，临近春节，须提前将各水电站库容放空，避免因无负荷产生弃水电量，同时采取退电容、调变压器分接头、退空载或长线路、机组进相运行等手段，尽可能控制运行电压在允许范围内，减少无功送出，保障设备的安全运行。