核电带基荷情况下福州地区小水电出力的经济调度研究

黄振伟

（国网福州供电公司，福建 福州 350000）

核电带基荷情况下福州地区小水电出力的经济调度研究

黄振伟

（国网福州供电公司，福建 福州 350000）

目前，福建的核电、风电等清洁能源占比过半，但有时新能源面临消纳问题，小水电需要承担部分限电调峰责任。基于此，文章提出小水电出力调整的执行办法，实现核电带基荷情况下小水电出力的经济调度。

核电带基荷；福建地区；小水电

随着福清、宁德核电发电机组的陆续投产以及沿海、山区风电的快速发展，福建清洁能源占比过半。根据发改运行〔2017〕294号文《关于有序放开发用电计划的通知》中的要求，各地按照中发〔2015〕9号文及配套文件精神制定优先发电计划，以落实国家能源战略，确保满足清洁能源、调峰机组等保障性电源的发电需求[1]。目前，福建电网基荷电源已由传统的调峰火电机组转变为调峰火电机组与核电机组相结合的模式，且随着核电机组的陆续投产，比重不断增加。在用电低谷时段，作为基荷的调峰火电机组和核电机组开机容量必须得到保证，导致其他新能源面临消纳问题。在优先保障风电、光伏、生物质能发电的情况下，小水电需要承担限电调峰责任[2]。因此，为保证电网供需平衡，省调在负荷低谷时段且水电大发的情况下，根据电网运行需要，对地调下达地区小水电出力调整任务。如何快速、科学地执行地区小水电出力调整任务，实现地调对小水电的经济调度，对提升地调调度精益化管理具有重要的意义。

1 福州地区小水电调节性能概况

福州地区水电资源比较丰富，主要水系有闽江、鳌江、龙江、大樟溪、安仁溪、大目溪等。截至2016年年底，全地区小水电共435座，装机容量502.5 MW，约占全地区小电源总装机容量66.04%。福州地区小水电多为径流式水电站，无调节能力的水电站390座，装机容量327.92 MW，容量占比65.3%；而具备调节能力的小水电站有45座，装机容量174.58 MW，占比34.7%。每年3—5月的汛期，大量小水电在夜间负荷低谷时段向电网倒送电力，加重电网调峰的负担。福州地区小水电调节性能如表1所示。

表1 福州地区小水电调节性能

续表1

2 福州地区小水电并网情况及调度管辖划分

调度机构按照“统一调度、分级管理”的原则，明确小水电站的调度关系。地调管辖范围包括：直接接入地调管辖35～110 kV电压等级且不属省调管辖电厂的主变及机组，接入县域35 kV电压等级且全厂总装机容量达10 MW及以上电厂的发电机组。县（配）调管辖范围包括：接入县域35 kV电压及以下等级10 MW以下的小水电站。

福州地区小水电大部分位于县域的边远山区，大部分电站总装机在1 MW以下，并网点大多在10 kV分支线上，建设年代比较久，自动化通信水平不足，小水电调度对象联系效率低下，出力限制执行效率不佳。如表2所示，接入10 kV电网的小水电主要集中在闽清、永泰、罗源县域，小水电出力由县调调度管辖，基本属于径流式小水电，无调节能力，容量达233.5 MW，占比46.5%。

表2 福州地区小水电并网情况及调度管辖划分

3 福州地区小水电出力调度现状及存在问题

目前，在负荷低谷且雨量丰富时期，福建电网无法全额消纳小水电上网电量时，地调根据省调下达的小水电出力调整指令(包括具体数值、时间要求等），在低谷时段按照总装机容量等比例在直调水电站与县调之间分解小水电出力限制指标，让有库容的小水电站在不弃水的情况下不要发电，尽量减少全地区小水电弃水[3]。负荷高峰时段，当与小水电并网点相关的电网设备出现重载时，要求有调节能力的水电站顶峰发电，就地平衡负荷，缓解设备重载情况。其他时段小水电均无计划发电，来水则发，全额上网。

以上小水电出力的调度方式，在负荷低谷时段限制小水电出力时，未综合考虑小水电当前出力、调节性能、库容等因素，在执行的过程中，存在出力限制数量分解不精确，导致不必要的弃水量增多或出力限制目标达不到上级调度要求的情况。

4 综合考虑调节性能、水库容量、当前出力的小水电经济调度策略

为实现小水电出力调整的精确分解，必须充分考虑电网当前小水电出力、有调节性能小水电的库容，按管辖范围，按弃水与否分层级分解上级调度机构下达的小水电出力调整指标，具体策略如下。

确立优先级别，首先限制具备调节性能的、有库容的水电站，在不弃水的情况下，尽量限制小水电站出力。结合福州地区电网小水电可调节容量实际分布，地调调度员在实际调度过程中，优先限制地调直调小水电出力，其次是永泰县调、连江县调、福清县调（见图1）。

图1 地县（配）调所辖小水电可调节容量（MW）

在下达限制具备调节能力的小水电出力指令时，地县（配）调综合考虑对应小水电当前出力，按当前出力占比，分解出力限制的指标。即A小水电站出力限制值=上级调度下达的出力限制值×A小水电站当前出力/（管辖范围内具备调节能力的小水电当前总出力），精确下达出力调整指标。

当省调下达小水电出力限制值大于当前具备调节能力的小水电总出力时，不弃水的情况下无法完成上级调度下达的限制指标，必须对径流式小水电出力进行限制，地调按照各县（配）调当前小水电总出力占比，分解剩余的小水电出力限制指标。具体经济调度流程如图2所示。

图2 福州地区小水电出力经济调度流程

5 结语

目前，福州地区小水电的电量和实时有功、无功等数据采集已实现全覆盖、全自动，小水电信息采集的准确性和真实性得到显著提高，为小水电的经济调度打下坚实基础。为了更好地开展地区小水电的经济调度工作，需要做到以下4点：（1）针对部分并网小水电出力调整指令执行时间较长的情况，加强对并网水电站运行值班人员进行专业知识培训、开展持证上岗工作，缩短并网水电站调度指令执行时间。（2）加强对小水电调度运行工作的考核力度，促进小水电精确执行出力调整。（3）根据水库调节性能，合理下达发电计划，缓解将来小水电消纳问题。（4）加强小水电信息采集系统的维护工作，为小水电经济调度提供技术手段。

[1]中华人民共和国国家发展和改革委员会.关于有序放开发用电计划的通知[Z].发改运行〔2017〕294号，2017.

[2]黄姗.福州地区小水电管理现状与探索[J].电力讯息，2016（24）：178-179.

[3]黄馗，陈晓兵，牟才荣，等.广西电网小水电调度管理水平提升分析与探讨[J].广西电力，2016（6）：31-34.

Research on economic dispatch of small hydropower under condition of nuclear power base-load in Fuzhou

Huang Zhenwei
(State Grid Fuzhou Power Supply Company, Fuzhou 350000, China)

At present, nuclear power, wind power and other clean energy accounted for more than half in Fujian, however, sometimes new energy sources are facing the problem of consumption, and small hydropower needs to assume partial responsibility for regulating power cuts. This paper proposes the method how to use small hydropower in power system, to realize the economic dispatch of small hydropower under condition of nuclear power base-load.

nuclear power plant; Fujian area; small hydropower

黄振伟（1983— ），男，福建福州人，工程师，硕士；研究方向：电力系统调度运行。