电力系统检修计划优化问题研究

刘义斌

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2015.36.120

摘 要：为了进一步保证电力系统安全、为电力系统用户提供更好的服务，该文对电力系统检修问题进行了深入地分析和研究，并提出了电力系统检修计划优化策略，构建了大点机组检修优化模型，极大地增强了系统的理论性和实用性。

关键词：检修计划 电力系统 能源危机

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）12（c）-0120-02

近年来，随着我国经济的快速发展，石油、煤炭等不可再生资源的持续开发和利用，造成了严重的能源枯竭。化石能源的大量消耗不仅加剧了环境污染危害，还对人类的生存环境造成了巨大的威胁。

1 电力系统国内外检修情况

作为能源消耗与温室气体的一大输出者，电力行业必须要不断开发更多的绿色、可再生能源才能够更好地满足行业增长需求，更好地缓解能源危机和温室效应。现今已经投入使用的可再生能源包括风力、水力、潮汐和太阳能等多种发电形式，而在这么多的可再生能源当中，风力发电技术已趋近成熟，所以，众多国家也越发重视风力发电技术的开发。我国风能资源极为丰富，具有较大的风力发电发展优势，且近年来政府部门大力扶植风电产业的发展。

电力系统检修计划就是为了保障系统的正常生产运行，检修过程中系统就必须停运，进而影响发电机组构成。因此，发电机组检修计划备受国内学者的关注，他们从不同方面对发电机组检修计划进行研究，并取得了一定成效。可将发电机组检修计划分为三个研究阶段：一是以研究电力系统供电可靠性；二是研究电力系统的经济性；三是研究电力系统的调峰能力和经济性。

2 风电并网对电力系统检修计划产生的影响

为了保证电力系统正常、安全运行，发电机组检修十分重要。只有定期进行发电机组检修，才能够提早发现系统故障，减少系统故障隐患发生率，使其维持良好的发电机组经济状态，电力系统检修能够进一步提升系统的经济性和可靠性。电力系统检修不能一蹴而就，它是一项中长期的工作任务，因此，要时刻关注电力系统检修计划，以增强系统工程运行的经济性和可靠性。

风能资源作为一种可再生性资源，它是一种低碳、环保的绿色能源，但由于风能受自然环境影响较大，天气、季节和地域等，同水电和火电能源相比，风电具有一定的波动性、间歇性、反调峰特性。出于对风力发电缺乏一定的连续性和可控性特点的考量，且其缺乏调峰能力，只能凭借外力进行风电峰值调节，以免影响电力系统运行的经济性和稳定性，更好地发挥可再生能源优势。由于大量风电并网投入使用，风电的间歇性、反调峰性及波动性等特点增加了电力系统电力生产调动困难。

我国电力系统初期发展并不完善，受经济和技术条件的制约，发电机组故障率较高、系统装机充裕度较低，为此，就要不断提升电力系统检修水平，提高供电可靠性，优化电力系统检修计划。等备用法与等风险度法是目前较为常用的检修方法，这两种方法保证了均衡机组检修备用容量，优化系统检修计划。系统备用容量只是为了从某种程度上保证了系统供电的安全性及可靠性，它是根据系统最大负荷制定的系统备用容量。就拿事故备用来说，系统备用容量要根据单机容量最大的发电机组预留，而机组随机停运概率极小。发电机组随机停运预留容量是不科学的、不经济的，完全没有必要。而等风度法就是为了衡量某一时期内系统可靠性指标，它真实反映了发电机组检修计划，该方法能够进一步反映系统可靠性。

随着电力市场化和工业化的逐渐加深，系统可靠性和装机充裕度也随之提升，不同的系统检修方案所造成的化石能源消耗和生产成本影响较大，检修成本也是备受人们关注。因此，系统检修计划以成本耗费最低为佳，机组检修计划就是要在能够完成系统工程检修的基础上，兼顾系统的可靠性和经济性非线性、多目标优化。

可以用智能算法和优化算法来构建电力系统检修计划优化模型，电力市场环境的影响下，供电用户更加关注自身利益，系统检修又与供电商的切身利益息息相关，怎样安排电力系统检修才能够降低企业经济风险、减少企业损失。

3 系统检修计划优化模型建设

根据系统优化目标的不同，可以将其分为以系统运行经济性和供电可靠性两类。由于电力系统发展初期技术条件较差，电力系统可靠性不高，系统检修可能会极大的影响系统可靠性。出于对系统检修经济性的考量，系统检修优化模式的建立势在必行。经过长期的系统检修计划优化问题研究，终于确立了以系统运行经济性为对象的检修计划优化对象的模型目标函数，可以通过构建电力系统调峰压力指标和发电机组对系统调峰能力影响两方面进行模型构建，并限制了系统最大可能允许的调峰压力。下面我们就系统调峰压力衡量办法进行简要描述，电力负荷峰谷起伏变化在电力系统的生产过程中是极为常见的，鉴于电能不利于大规模储存，发电机组要时刻关注负荷小时级波动变化，就是所谓的调峰现象。调峰压力大小指的就是难易程度，发电机组根据电力负荷等波动小时的波动变化，我们可以根据调峰压力系数指标来反映系统调峰状况，该指标实现了对系统检修计划优化的调峰压力。

可以通过对调峰能力和调峰需求间的关系了解调峰问题，电力系统的水电、火电等都是能够通过人力来操纵的。风电并网后，考虑到风电可控性较低该项特点，且系统会同时在电源侧与负荷侧出现波动因素，机组调节速率及调节容量决定了系统调峰能力的高低，系统峰谷波动越小，越利于系统机组能力调节，这也意味着我们必须要尽量维持峰谷波动平衡。

现今我国的可再生能源预测技术仍难以满足实际发展要求，且短期风电预测尚存在一定的误差，就更谈不上什么中长期预测了。应当扬长避短，更好地发挥可再生能源优势，利用检修计划优化办法增强系统问题的有效性。

4 结语

电力系统未来的主要发展趋势就是要进行大规模的可再生能源开发和利用，要充分考虑到的就是要利用大规模反调峰性和波动性对电力系统造成的调峰压力，从而做好电力系统检修计划优化研究工作，提高电力系统调峰压力，进一步提升电网调峰能力。广大电力工作者必须要从长远考虑，构建系统检修计划优化模型，推动可再生能源的深入研究。

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