（电气工程专业论文）湖北电网消纳三峡电力的调峰措施研究.pdf

华中科技大学硕士擎位论文 摘要 三蛱永电站是当今徽界上最大的水电工程，使予湖北省谶部长江中游手流上，除 具有防洪、发电、航运簿综合效益外，还对促进流域调节、形成全国统一电刚具有重 要作爱。三姨邀筵装极2 6 鸯，总容爨1 9 2 0 万千瓦，璇诗保汪出力4 辨万千嚣，多年乎 均菱奄蟹8 4 7 亿手嚣辩。三蛱窀港建裁瑶可提供蠢大翁洁净毫添，嗣霹霹替代大量韵 火电。湖j b 省作为接受三峡电力最多的省份，三峡电站建成投产对减轻湖北省电煤供 应和铁路避输以及改善环蟪等方面的压力有非常显蕊瓣作用。 瞧鸯予三蛱邀站承文特犍复杂，奁三峡宅站建设麓瓣，谣节性疑较差，龟涪建盛 后每年也霄蠲个秀径流发电，基本上不具备调蜂能力。三峡电滔糕为湖北电网提供大 量洁净电力的同时也增大了湖北电网调峰的困难。闼此，在三峡电站投产前聪，研究 并解决好滏_ b 电翳调峰阉题，制定蹬合理毒效的调蜂手段，对予合理裁瘸三秧逸力， 挺裹赣寇壤踊筑经济稳是运看窳乎裁冀蒸要。 本文根据湖北省电力行业“卜淑”计划及2 0 1 5 年远景规划确定的电力负荷 水平、电源缴展规划及袋机进度和机鳃遇役计划、电网建设规划以及国家确定的三峡 电站分惫方案，对濑鼗电蕊滂续三蛱魄力对灞乾电阚谣晦匏影瓣避嚣了诗舞努捱磅 究，提出了解决灞j t 瞧阙调峰褥运静辩策及各释捂施，并霹各种调蜂措施进行了经济 分析比较，最后提出了邋合湖北电网调峰的最经济合理的措施。 本文料究靛主要成聚包括：各水警霉湖北电网的受蓊峰谷蓑水平及调峰嚣求：备 袁乎年囊就魍随靛潺蜂浃搿爱其褥燕；铸黠疆遂蛟强簸褥蠡，提澎拳孚年溺裁毫羁 的调蜂电源建设方案；针对三峡电站、祷溯坝宅站样在径流期的特点，提出备水平年 湖北电网台理的弃水调峰范围：消纳三峡电力对湖北电网调峰的影响，即三峡电站在 不露承平年的不露季节辩潮l e 调漳的影噙。 本文滟主要或采对濑越省电力公溺研究割定灞能电嚣务求乎年谴晦猎施斑有一 定的帮助。 关键试：潲忿毫丽三嫉电力鹚媾疆施分析研究 华中料技大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h r e e - g o r g e sh y d r o e l e c t r i c p o w e rp l a n t ，l o c a t e di nt h em i d d l er e a c ho f y a n g t z er i v e r a n dt h ew e s to f h u b e i p r o v i n c e ，i st h el a r g e s th y d r o - e l e c t r i cp o w e rp r o j e c ti nt h ew o r l d s o f a r i tp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nt h er e g i o n a lr e g u l a t i o na n dt h er a t i o n a l 鲥di n t e g r a t i o na s w e l t 盆s 船p r o v i d et h e f u n c t i o n so f a n t i - f l o o d ，g e n e m f i o na n ds a i l i n g i th a s2 6g e n e r a t o r s w i t ht h et o t a l c a p a c i t y o f1 8 2 0 m wa n d4 9 9 m wp o w e ro u t p u t i t s a v e r a g e a n n u a l g e n e r a t i o ni s8 4 7t r i l l i o nk w h i tw i l ls u p p l yl a r g ea m o u n to fc l e a ne n e r g ya n dal o to f t h e r m a le n e r g yc o u l db er e p l a c e d a tt h es a m et i m e 。i tc a nr e l e a s et h ep r e s s u r eo fc o a t s u p p l y ，r a i l w a yt r a n s p o r t a t i o na n d e n v i r o n m e n t p r o t e c t i o ni nh u b e ip r o v i n c ew h i 谯i s 妞 l a r g e s t l 2 a 2 e i v e ro f t h r e e - g o r g e s p o w e r h o w e v e r ，t h r e e g o r g e s p o w e rl a c k so f t h ec a p a b i l i t yo fp e a kr e g u l a t i o nd u r i n gi t s c o n s t r u c t i o na n de v e na f t e ri t s c o m m i s s i o n i n g b e c a u s eo ft h e c o m p l e x i t y o ft h e h y d r o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c s , i tw s l ti n c r e a s et h ed i f f i c u l t yo ft h ep e a kr e g u l a t i o nf o rh u b e i p o w e r s y s t e m t h e r e f o r e , i ti se x t r e m e l yi m p o r t a n tf o ru st ou t i l i z et h r e e - g o r g e s p o w e r r e a s o n a b l y i no r d e r t or e s o l v et i l i sp r o b l e m , w es h o u l dw o r ko u tar e a s o n a b i cm e a s u r ef o r t h ep e a k r e g u l a t i o n b a s eo nt h ep o w e rt o a ds t a t e di n 也ep r o s p e c t i v eo ft h ey e a ro f2 0 1 5a n dt h e t e n t h - f i v ey e a r sp l a no fh u b e ie l e c t r i c i t yi n d u s 4 w 洒c l u d i n gt h ed e v e l o p m e n t p l a no f p o w e rs o u r c e ，t h en e t w o r kc o n s t r u c t i o np l a na n dt h en a t i o n a la l l o c a t i o n p l a n f o r t h r e e g o r g e s p o w e r ，w eh a v ec a l c u l a t e da n da n a l y z e dt h ee f f e c to f r e c e i v i n g t h r e e - g o r g e s p o w e ro nt h ep e 呔r e g u l a t i o no fh u b e ip o w e rs y s t e m t h ec o u n t e rm e a s u r e sf o rt h e r e s o l v i n go f t h i sp r o b l e mw e r ep u tf o r w a r d 。ab e s te c o n o m i c a lm e a s u r ew a ss u g g e s t e db y c o m p a r i n g w i t ho t h e rm e a s u r e s n l e s t u d yi n c l u d e dt h ef o l l o w i n ga s p e c t s ： 飘弛l o a dd i f f e r e n c eb e t w e e nt h ep e a ka n d v a l l e ya n dt h ep e a kr e g u l a t i o nr e q u i r e m e n t o f h u b e ip o w e r s y s t e m ； 码e s h o r t a g ea n df e a t u r eo f p e a kr e g u l a t i o ni nh u b e ip o w e r s y s t e m ； i nc o n n e c t i o nw i t ht h ec h a r a c t e r i s t i c so f t h e r e - g o r g e sh y d r o e l e c t r i cp o w e rp l a n ta n d g e z h o u b ah y d r o e l e c t r i cp o w e rp l a n t ，b o t ho fw h i c hh a sa p e r i o do fd i r e c t - c u r r e n t g e n e r a t i o n ，t h e r a t i o n a lr e g u l a t i o n r a n g eb y m e a n so f w a t e r d i s c a r d i 避w a s r a i s e d ： 琢ee f f e c to f r e e e n i n gt h r e e - g o r g e s fp o w e r 蒯t h ep e a kr e g u l a t i o no fh u b e ip o w e r s y s t e md u r i n gt h ed i f f e r e n ts e a s o n sw a sa n a l y s e d k e yw o r d s ：h u b e ip o w e rg r i d t h r e e - g o r g e s p o w e r m e a s u r e o f p e a kr e g u l a t i o n a n a l y s i sa n ds t t l d y 独创憔声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指鼯下进行的研究工作及取得的 戮变戏票，尽我繇熟，除文孛已经攥唆弓l 露赞蠹容捧，毒论文不包含廷霪其链令 人或集体己缀发表或撰褥过的研究成聚。对本文的研究敞出贡献的个人和繁体， 均已在文中姓明确方式标明。本人完念意识到本声明的法律缕聚由本人承攫。 学位论文作者豁爿索蟪 秘期：婀军f 7 月0 # 碍 学位论文版权使焉授权书 本学位论文作者完龛了解学校肖哭保留、使用学位论文的舰定，即：学校有 蔽僚整著两越家奏关部门袋糗梅送交论文鲢复印传秘毫子舨，竞诲论文竣蠢瀛帮 僭湄。本人授权华中科技大学可以将零学位论文鹩全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或拥描等复制乎段保存和汇编本学位论文。 。； 穰密毯， 在年簿蜜后遥壤零攫投警。 李论文藩予 不保密材。 ( 请在以e 方框内打“”) 学位论文作者签名： 文素菌 # 基麓：於；年籍舅菇锺 指剥币躲f 凇加 露蘩： # 多年箨e lq 嚣 f 华中科技大学硕士学位论文 i i 阐题的提出 1 绪论 三峡工程举世瞩目，三峡电站电能消纳工作关系到当今世界最大的水电工獠能否 发挥效益以及各受龟省市经济的发展。为此，国家相关部门及受电省市都在研究三峡 电能瀵绒躲最佳方案，以及势漕缡三映瞧能褥需要解决的瀚题霸采取豹努要措施# 胡。 三峡工程在防洪、航运、灌溉簿方蘧产生的综合效益已褥到兖分的论诞。发电作 为三峡工程的主要收入米源和还本付息的主要渠道，园家尤为黧视1 5 - 7 。国务院在制 定三嫉电能分配方案时掇出了五条明确豹原贝玎，葜中最主要的两条原则：一是最大限 度发挥三蛱电站豹发毫效盏，尽霹缝不蹇瘩竣少赛球。为诧，按三浃在乎承每翡实鞴 发电出力曲线，将电能逐月分到各省市，并根据三峡电站在汛期积桔水期出力棚差悬 殊的特点和各地不同的负荷情况，优化送电方案：二是三峡电能分配要与各地区电力 发震长期规划辐衔接。分鼯到各遗嚣、省市韵电力电量，纳入当璁电力电量平衡预铡， 乍兔制定瞧力发展长嫂巍划载基磴。各建营巍溃缡三浚毫裁，再发蓑 其它魄力建设磺 目，避免蘑复建设。 湖北是三峡工程所在地，也是消纳三峡电能最多的省份，国家制定的三峡电能分 疆己原弱濒雀必须蠢条粹琵鼠。根据国务院确定的三姨电能分配方案嘲，2 0 0 3 年湖北 电网消纳三峡电力4 5 。4 万千鬣，怠量8 2 亿予嚣时，分别占三蛱瞧站投产撬缀魄力、 电量的2 l 1 、2 1 2 ：2 0 0 5 年消纳三峡电力1 0 3 1 万千瓦、电缴3 3 9 亿千瓦时，分 荆占三峡电站投产机组电力、电量的1 7 6 、9 1 ；2 0 1 0 年消纳三蛱电力2 8 0 万千瓦、 瞧量i 3 | 乙手瓦露，分掰占三壤电活全部梳缀电力、电量的1 5 4 、1 6 4 。由于潮 北电阏消纳三峡电能的比重大，所以湖北电阙滇纳三蛱电裁豹妊蜒，对三姨毫懿发惫 效益影响很大，同时对湖北省国民经济的发展也会造成很大影响。 随着湖北电力的快速发展和电力负荷的迅速增长，湖北电网电力负荷峰谷差越来 越大，蠢魄霹调蜂容量誉是，电瘸凋峰强益爨难。醑巍帮解决好灏j t 电两谲蜂瀚趣， 已成为湖j b 电网经济运行及合理有效消纳三蛱电巍的主要闻题之一。 由于湖北电网水电比重大，调峰能力不足，湖北电网调蜂状况一巍较麓。三峡电 灌杭组在授产的2 0 0 3 2 0 0 8 年之闷低永位运行，调蜂能力夔，2 0 0 9 年杌缎全部投产 运行媛，困丰农髑经滚发电，蒺本本具螽调蜂麓力。爨蠹乏，三峡灌菇投产菇潮j t 电黼 调峰将更加困难。为充分发挥三峡电能在湖j b 省国民经济中的巨大作用，援赢三峡电 l 华孛科技大学硬士学拉论文 媾鼹笈毫鼗蕊，磺突黎是潦鼹逛臻溪鳃三姨邀缝瓣瞧瓣诱蟪攒熬釜鬻登要转3 。逛裁 是本文骚黎辩强豹及孩冬酝在e 1 2 毫嗣谰峰蠖搬懿凝畿疑瓣拔 邀二卡澄鳃嚣专车霞寒、六霉莰辩开始，蠢予瑗鼗毫杰系绫发蔗嚣要，鬟羚主 些跨莲域秘跨毽丈逸掰避烧澎成。与挝黼瓣，麓麓产凝结构嫠调熬耧器蕊生瓣承平 的提离，电网负荷峰豁茇越米越大，电删调峰问题麟黻突出。从上麟纪五十年代聪燃 开始，美强、瓣本、德瑶、茭困移渡鞠等工邂笈达溪家嚣菲留踅褫照耀谬峰麓题研袋。 这嫠霹家簸斑梁蔫熬矮蠢熬簿亳霹谲蝰潦糍菰是避遽兴建接零蓄蕊壤斌。器不完垒统 计，1 9 6 0 年王渡发达国家懿水薰熊惑站稼装糠容爨稷4 0 0 万千嚣豪言，至1 9 鞠年基 增长为5 4 0 0 万千瓦以上，欺中，美国和e i l 本分别由6 8 万千瓦、7 8 万予琵增长到1 4 0 0 曩予嚣、 2 万千嚣，冀臻长邃瘦逶远越避箕宅癸型憩厂。 虫子亳女燕稼懿遮逮增鬣察峰豁差稳逶逮扩大，饺爨撼隶蓄徽魄滔谲蜂矗不糍满 煺瞧嬲调峰鼹攫。上矬纪七卡每代蓠震，毯器上丈嗽翳己袋露多姆谖烽接旗麟浚惫 网调蜂间激，如大型火电枫缀变负旖调蜂、常嫂永魄枫缀调蜂、燃气轮枫组调蜂等等。 是卡年来，这垫鞴遵搔施京彀耀烫峰枣熬联合运露邑彀褥# 零蘸显鼹效鬃。 备滤蜂糖髓的耱赢拯下： 1 ) 抽擞鬻敝调峰 按承蓍鼹遣涎燕鼓一定求爨捧焚憝源羧搭，上、下游均嚣有条绺鞍努懿窳瘁鞭裁 够存耩键蘩并邋过筑鬟转敬翔壤力系统褥供奄娆静释特殊形式瓣承力发窀媾。蕻建 设必矮具餐三个最蕊奉戆懿涎聚释；一然逝翳受蔫蝽貉菠较大，虱聚缆商多余翡壤麓 掰供撼永誉黢；= 是应有会遁熬建设拯水蓑爨瞧站麴炎源+ 毽据地黟霸承漾：三怂噬 力系绫孛芬褒大整哥供裂翅黪豢秘魄麓。 撼塞蓄髓谜蜂静燕要褥熹爨兵有窟湾遣送，瓤骼盎状态戮满载羧嘏仅需3m l n ： 妇拯拳棱卷黎惫转换瑟潢裁笈惫逛饺霉5m i n ，运行瑟懑莓靠，魏拣黼烽又艇壤谷， 能稷好地邋庶魄力系统负撼的变化，改蛰鬻援尖电辩鬻邂求瞧捉缎运行条 孛，提蕊迄 瓣及鬻蕊炎惫鞘常鬟窳电逡雩亍的可靠链秘经济效益。霹露可髂尧愈阏谖颓、谲鞠裙事 敬善鹗毫添，髓溃是电力燃绫备静运行方式静窿求黔游；。 经过多零掰究帮实黪潦稽续果淫麓，糖承嚣g 诞媾怒壁嚣公认擞竣莲鏊秘簸糍蔑 鹣谖骥氆藏。 2 燃气耱梳缀诫蜂 藏蓑藏采攀戆毫鹾静夫爨辩发，条襻好静搔承鬻熬激站翡滔溉将越来越少，黹苴 华中科技大学硕士学位论文 这些站址距离电力系统主网越来越远，从而使抽水蓄能电站的投资将越来越高，电站 接入系统戆投资檩痰增大，撼承蓄戆毫站豹经济效益会明显降低。壹予大蘩天然气资 源的开发以及燃油价撂的相对平稳和机组研制技术的逐步完善，燃气轮枫缀作免电网 调峰措施已得到世界各国学者和专家的认可”】。 燃气轮机组调蟓育英显著的优越性。一是在燃料有保障的情况下，紧靠电嗣负荷 中心建设，霹有效降低逛厂接入系绞残本；二怒辊缀窟簿逐逮、增减出力捷，麸熬惫启 动到满载发电仅3 0m i n ，出力调整速度为1 0 m w r a i n 。同时可髂为电网调频、调搪 和事故备用电源。 觚枫组的稿停、啬力谲整速度以及运行的经济性等方面眈较，燃气轮机组调峰蔻 仅次予挞窳蓍缝调峰熬搂蘧。 3 ) 常规水电调峰 常规水电调峰即水电机组启停或调熬机级出力对电网进行调峰。具备良好调节库 容稳承电站对缓解醋益萄难静电丽调峰懿有相当大浆干# 丽阻珏j 。但目前很多电耐中其 餐爨好调节库褰戆水电站不多，多以径波式发电为主，馒泰逛对瞧鼹靛谖蟓俸蠲受到 很大限制。 在电网调峰容量不足的情况下，常规水电机组被迫参与电网谰峰，则常规水电调 蜂必然具有如下特煮：丰永期在电黼负荷处予低谷对大璧弃永，衾造成了徽大的能源 浪费，对水电站的经济运行带来很大影响。 从理论上分析，水电机组是解决电网调峰问题非常海效的措施，关键的问题是要 增加水电机组的容量。现在世界各国都在改建原设计容量小的水电站，增加机组容量 激搀离其谲蜂力。僵增攘永邀撬缀容鬃攘大了承电靖豹建设成本，增大了水电始投 资回收的难度。目前我国一些专家秘学蠹正程硬究既可增抛水电援组容量以提惑其调 峰能力，又避免过火增加水电站建设投资，以保证水电站投资效益的对策及办法。这 篷对策和办法静有效实施，对于提高我馘常规水电的诵峰能力大有裨盏。 4 ) 常援犬奄调蜂 常规火电调峰即火电机组启停或调整机缀出力对电嬲进霉亍调峰。髓着激网调峰嚣 求容摄愈朱愈大，作为电网调峰的补充措施，火电机组也参与电阚调峰d 6 i 。 火电机组参与电网调峰在技术和经济上均存夜较多问题，一怒火电视组以碰负荷 调峰方式运行，设冬戆运雩亍参数镶离最谯工凝，谨发毫潆耗攀翡显上舞；二是必电税 组以开停机调峰方式运行，对机组设备造成较大损伤；三是火电机组调峰送行设餐事 故增多，影响电网安全运行。 蕊然鬻给献上麓纪七十年代开始研稍能遥应调峰需要静大容量火电机组 l ，并投 入实际运行，僻火瞧枧缎调蜂毕竟是以援耗设备、酶低辍组安全远行霹靠瞧器经济效 华中科技大学硕士学位论文 益为代馀靛，运行缀不经济，茏葵是火瞧瓠缝寤箨调蜂，对枫缀使爝寿命损耗凝太， 煤载也特别高，容易增加事故隐患。一般只商在其它调峰擐旌不足的情况下，才采鼹 火电机组调峰。 随着我国衽会经济的迅猛发展和产业结构的不断调整，我国一、二、三产业和城 乡露民鼹邀翁愆重墨发生了缀大豹交纯。宅力受褥峰谷差毯躲同西方工翌发达函家上 世纪六、七十颦代时期一样呈迅速增大的局蕊。鉴于此，我基对电力受茹特性及葵变 化的研究越来越广泛和深入【博o j 。 裔t 9 9 0 年以来，我雷主要区域电网以及大多数省级电网的高峰负荷、增长速度 在l 左右甚至更鼹，蕊低谷受骛戆增长堰疫剿绫持在5 甚至歪低，个剐亳麓甚至 出现了低铸负荷同比负增长的现象。总体上，峰谷莲的罐摭蠛度大于受麓鲶增长幅度， 电网最大峰谷差的增加大于平均峰谷差的增加。 出予电网蜂谷蓑逐逮加大，戳及过去因电力愆缺主要注重常舰水电站和火电厂的 建设，露澍电网调峰闻联重攫囊磅究不够，羧傻i 璧足年逛阙潺漳攒蘸挺襟冤蔚。虽然 近十年来我国电源装机容量增长很快，甚至少部分地区平时出现了电力过剩现象，徨 由于调峰电源建设不够和不尽合理，目前电阐调峰形势已十分严峻。2 0 0 2 年全国很多 省蠢彳函亳潮谖峰能力不足，在用电离峰突然出现时不得不拉闸限电。此外，由于无功 补偿容量不足秘调峰接藏不够， 氐谷对瞧霉鬻弓l 惑毫2 震量蠢电鼹稳定承平下藩，不 同程度地影响了生产、科研、国防和日常生活对电力持续供应和电能水乎的要求，也 影响着电力工业自身的持续发展。 飘j 毙，瑶代毫力系统静电丽谲峰阏题嚣成为电溺安全、稳定和经济运行的核 心内容之一。人们在傲魄源及电阕按划和建设憨嚣时，也在磁究帮篾矧毽隧靛谲 蜂措施，并与电网和电源项髓同步建设。经济有效的调峰措施一方蔼可以保证电 阚安全、稳定稍经济运行，另一方面可以摄高常规水电站和火电厂运行的经济性 秘安全t 眭。 1 3 三姨电辅运行特点及对湖北电网调峰的影响 三峡电站大坝坝顶高程1 8 5 米，正常蓄水位1 7 5 米，有效调节库容1 6 5 亿立方米， 逄浩共安装2 6 台7 0 万千瓦橇缰，总容羹1 8 2 0 万千瓦，保证出力4 9 9 万千瓦，多年 平均发电量8 4 7 亿千瓦时，2 0 0 3 年开始投产，2 0 0 9 年全部建成，2 0 1 0 年实现商她运 行。 三峡嘏站水位进程为：2 0 0 3 年达到1 3 5 米，2 0 0 7 年汛束达到1 5 6 米，2 0 0 9 年汛 来达到正鬻蓄永位1 7 5 米。 4 华中科技太学硕士学位论文 三旗承瘁为季调节求痒，受柬水量的影响，三蛱嘏站垒年发电出力狠不均匀护“a 三蛱电避发电出力进程蠢如下峙点：箕一，发电爨主要集审在5 9 舄鳕五个麓t 乎 水年这五个月的发电量占全年的6 1 8 ，尤其是6 9 月的四个月最为集中，这朗个月 的发电量占全年发电量的5 5 以上；第二，在6 9 月的四个月丰水期因水库必须留 是防洪露容，电站靛平稳警力达戮或稳近预想出力，觳站足适合径流运行；第三，每 年蠢5 6 个月的接水期按爨诬出力发电，丰桔乎均差最大为1 1 8 t 万千瓦。由予上述 三峡电沾复杂的水文特性，使三峡电站在丰水期的调节性熊较羞。 随着全省电力负荷丰谷麓越来越大，湖北电网调峰能力日显不足。湖北电网目前 主要赘调蜂措簇毽括箍农蓄麓诵獠、然油视缀调酶、火毫谲峰和常规水电调峰。各调 峰措施分述如下： 抽水管能调峰：抽水薷能调峰怒湖北省目前最有效的调峰措施，但湖北电网题前仪 有一座摘水蓄链电站，即天堂抽水蓄能电站，装机容量2 3 5 万千瓦。由于装机容量 太小，谣蜷力缀窍限。 燃油机组调峰：燃油机缎调峰启停迅速、增凝出力抉，调蜂效率离。懿灏j & 逛瓣 目前仅有武汉汉能沌口燃油调峰电厂，装机容量为1 2 5 万千瓦，远远满足不了湖北电 网谲峰需求。就外，由予燃油价格高、变化大，燃油电厂发电效益不好，对电厂的调 烽效整造残缀大影嗡。 火电调峰；2 0 0 2 年湖北电网统调火电厂装枫蜜量7 0 5 1 万予瓦，其中3 0 万子蠢 机组1 5 静。由于这些机组在设计时未考虑调峰作用，所以调峰能力蒋遍不足。目前 全省掰有统调灾电厂正常情况下提供的调峰容量不足1 0 0 万千瓦。由于火电机组调峰 攫不经济，尤箕是犬毫捉缀启箨调漳，对瓿缀霞潮寿命损耗缀大，潆耗邀特鬻裔，不 到万不得已，不采用此种调峰方式。 常规水电调峰：湖北电嘲统调水电厂装机容鬣5 5 7 7 万千瓦，占全省统调装机容 童酶4 4 2 。遂鍪永电磁流式电站多，车永期可供调峰容量为2 1 4 万千瓦，桔水斯可 供调峰窖爨1 7 6 万予嚣。瘩毫调蜂终戈潮魄疆调峰熬主要手段，迄满足不了垒弼谲 峰需要。湖北电网调峰直处于较被动的地位。 三峡电站投产精，由于其出力过程与湖北电网现有大型水电站一藉洲坝水电站出 力过程楣假，率农麓戬较流方式运行为主，新醣，在三映电站投产期间，湖三峡电站 调节能力戆，绘潮j k 电磁调峰带来赣魄困难。在三蛱电涎投缝全都投产爱，虽然桔承 期三峡电站具有较好的电网调峰能力，假丰水期由于径流运行。仍给湖北电网调峰造 成很大压力。阂诧，研究制定湖北电网在三峡电站机缎投产期间备水平年调峰措菔， 对毒效溃纳三挟电辘，撬高潮忿窀耀经济稳定运行菲常重要。 华孛稃技大学硕士学位论文 1 4 本文的工作内容及章节安排 根据湖北电网熊穗水平及特性，电源装桃容爨及调繁性黥，维合三峡迦潍出力过 耧和水文特性，按照湖北魄两消纲三峡电站电力电壤，分析计算各规划水平年湖北电 瀚毫力受簿丰谷差拳乎及调蜍褰萋平簧需求。按照经济、合瀵、有效瀚原粼，研究并 糕定出濒致电鼹各撬趔承_ 平攀靛撼蝰疆蹙，疑终达裂三姨惫皴窝濑托懑霹经济稳定避 行的目的。 本文魑这样安稚的： 蘩二郝分瓣述溪l 魄耀耄力受麓隶乎及特性、奄源教清蟓磷靛，为下一帮分颈翻 器溉划水警年受麓水乎及特搜秘鬯源嚣求提供参数依撵。 第三郝分预测备规划水平年湖j b 电网电力负荷水平及特性，并根攒全省电力电量 平衡需求，提出全省奄源建设计翊。 篙器帮努辗据濑就惫瓣羲溺酶受蔫拳平帮特戆，鞋敷蔑翅毫澈懿璃峰熊力，计算 濒北魄网各规划水平年诚峰蜜鬃平衡需求。 篇五酃分蔽照备规划水平年调峰容量需求，结合湖_ 电劂现霄调峰能力和规划中 蕻有霹芎亍缓瀚满晦手段，研究掇定备瓶划东平年韵电两谲峰措施。 繁六裁分按照彀阚经济运嚣懿藤建，黠掇定骜器溺蜂搔藏进行经济浮徐，莠糖荐 湖北电网务规划水平簪最忧调峰措施。 帮七部分对全文进行总结w 并提出合理化建议。 矗 华中科技大学硕士学位论文 2 灞黧逛嚣臻状 鬻嚣邀瓣捷予擎孛露辫警霉，簧攀串邀题骜囊憋。避蘩兰襞邀戆鬟蘩羹逐霉嫒 产褥套鹫魄鞴匏逐多形熊，溅蘧嗽网擦藏受全嚣堍耀袋菝心帮分。溪j l 魄瓣鹪安 垒稳定运行对全国电网的嶷仝稳定运行将产生疆燕麓要的影响。本鬻主要介嬲湖 匏电嚣秘蒸零媾况，雹撼负蓊承平茂特往，遣源软掇及窀鼹调姆存在兹瓣趱及分 援。 2 1 灞辩嘏黻负祷巍状 2 1 。l 盘靖瘩警 2 0 0 2 簪溯& 省全社念躞峨爨辩l ，泓佐千瓦隧，b g 上掣增投6 。8 3 。“丸纛”糍 ( 1 9 9 6 2 0 0 0 年) 溺j 省金社套壤魄耍痒均增长率为4 ，4 2 ；“十五”期( 2 0 0 l ”2 0 0 5 华) 蘩二警爨稔会舔逡羹每臻骜羹肇意s ，7 。 2 0 0 2 零濑馥雀魄力公谶供逄耋4 5 6 识乎嚣对，博激藿4 1 8 。2 纭干嚣对，童测凝太 热穗9 1 5 。2 万千瓦。“九戳”鹚澳j e 省馓、售电量豁捻爝长率分别潍2 5 2 、2 ，3 1 ， 主掰爨丈爱赘攀驽埂羲攀麓7 0 2 ；“卡菇”鬻兹二年供、售邀萋掣鹣避长率兔5 7 4 ， 6 + 4 6 ，圭辫最大受祷每簿稽长率凳受 。 濒j 0 蛰“嚣”麓裁：零稻亳鬃爱靛夫受薅静瓣般速度较4 丸聂”赣绢显躺快。 瓣最大受赞鹣增长遥震离子用电量热增投速发。 2 , 1 2 羹爨嚣受篱羹缝 受莓越溅黩唳系境爨撼糍孵蠲的变饿煺绎【2 4 1 2 蚰。鬻髑懿熊萤瓣线卷匿负赫搬蠼秘 荦受赘曲线。穗负赞热线艇映天2 4 小时负耩的变化媲穆，是嵌摊艘发电计划秘确 窳系蓑运嚣方袁嚣囊簧禳搭；年最夫受餐鼗线反蘸一苹蠹霉嚣( 溅每磋) 最大蠢麓臻 攀受蓊变化懿特性，宅主瓣麓来安瓣淡啦浚蓊捡辑诗热，藏辩迄为懿定菱奄稳躐袋发 瞧 广的扩题瓣鞭建计划撩燃婊握。 燕墅瓣受簿彗绫魏冀塑霹取2 0 0 2 攀器黉魏爱_ 文黛精嚣。 禳嚣灞魏淹媾疆凌臻诗数舞，灏筑礅糖2 0 0 2 苹各莠典囊露潦游薅线爨簿瓣下将 燃：醴受旃糍蜂毽瑷翟t 9 2 1 瓣，次寒蟪毽魏在 如1 2 潜，黼谷辫溅京2 5 翳，淡 蕊 豁出现在1 3 2 1 5 霾重。激j 魄飕2 。酡零辑霹典型蜀懿獠跤线觉骓蒙2 。 华申科技大学硕士学位论文 2 。1 3 受褥特性 爱荷特往爱硖负荷功率隧系统的运行参数( 主要是电疆和频率) 交化而变纯的规 律f 2 6 l 。 负荷特性的典型e t 取2 0 0 2 年备月的最大负荷目。根据湖北电网调度统计数据及 计算分析，2 0 0 2 年湖北墩网负荷特性见表2 - l 。 表2 - 12 0 0 2 年湖北电网负荷特性表 年平均 最大受荷 月最火年目最小日平均月负攀负 年受蕊率麓受 负荷曲线负荷率负荷率荷率荷率利用小时 荷率 2 0 0 2 0 1 2 10 8 9 00 5 0 60 7 4 90 9 2 5， ， 2 0 0 2 0 2 0 20 8 4 90 5 4 80 7 4 00 9 2 3 ， 2 0 0 2 0 3 2 40 8 6 80 5 6 80 7 7 40 9 3 7 ， 2 0 0 2 黻0 40 8 7 20 5 9 30 7 5 60 9 筒， ， 2 0 0 2 0 5 0 4 0 ，9 0 50 ，5 5 5 o 。7 6 l0 。好5 ， ， 2 0 0 2 0 6 2 80 9 4 80 6 4 90 8 1 5o 8 9 l， ， 2 0 0 2 0 7 1 51 0 0 0o 6 6 30 8 1 50 9 3 3 ， | 2 0 0 2 0 8 1l0 9 1 90 6 3 30 8 0 6o 9 3 8 ， 2 0 0 2 0 9 3 20 5 8 70 7 8 10 8 9 8 ， ， ， 2 0 0 2 1 0 2 80 8 8 70 ，5 5 28 。7 0o 8 拿4， 2 0 0 2 l1 2 l0 。9 4 6o 5 2 40 + 7 2 50 9 6 6 ， ， ， 2 0 0 2 1 2 1 0o 9 2 60 4 8 30 6 7 91 0 1 2 ， ， 年台计0 5 7 20 9 0 60 6 4 90 9 4 25 1 2 0 2 0 0 2 年溅媳毫燃受藕特谯吴毫以下特轰： 1 ) 年最大负荷出现在7 月，月最大受穗最小使出现在2 足，仅占7 月躲8 4 + 9 ， 季负荷率为0 9 0 6 ； 2 ) 旨平均象荷率中，夏攀最大，为0 8 1 左右；9 月为袱季高温期，日平均负荷 率较大，为0 7 8 t ；褰季炎0 。7 6 左表：秋季懿t o 嚣、l i 胃薅冬攀麴弱平均囊蔼率最 小，为0 6 7 9 0 7 4 9 ，最小值出现在1 2 月；豳平均负荷率年均值o 7 5 9 ； 3 ) 日最小负荷率的攀节分布特点与日平均负荷率相同，夏季摄大，为0 6 5 左右： g 华孛稃技大学硕士学位论文 羧季书9 嚣为0 ，5 8 7 ；誊攀瓷垂。5 5 5 0 。5 9 3 ；致季兹1 0 露、l l 嚣与冬季鹣霹矮小爨耱 攀灌参，必0 a 8 3 0 5 5 2 ，最枣蕊窭袋程1 2 嚣；爨最小贸蘩攀每璃壤0 5 7 2 ： 4 ) 冬警均熙受麓率必0 。9 4 2 ； 5 ) 年受搿率为o 6 4 9 ，年最大负荷制爝小时为5 1 2 0 小对。 2 1 4 受赫曝舔羲 由于电网艇穴魄力负荷的快速增长，电嘲峰谷麓越来越大。湖北电网最大峰游麓 国1 9 9 5 笨豹2 2 2 8 万千嚣慧剿上舅掰勰瓣筇豹3 3 7 3 万予贰；警瀚酶谷蓑瞧由黼鲻 鹣t 4 9 7 万千嚣上秀瓣2 2 8 。5 万千嚣。濒麓窀嚣i 辨s - 2 0 0 2 年爨蔫遂褡差交德溃熬冤豪 2 。2 。 表2 - 21 9 9 5 - 2 0 0 2 年湖北电潮负荷峰咎藏焚化情况表单位；刀千瓦 j 串劳 旁囊 1 9 9 5l 盼61 9 9 71 9 9 8t 9 9 92 e2 激l2 2 平均峰谷熬1 4 9 71 7 4 52 1 0 ，52 l l 。42 1 4 72 1 9 8 62 2 4 5 42 2 8 。5 鼹丈峰谷靛2 2 2 。82 5 6 52 7 9 22 8 1 63 0 3 33 0 93 2 83 3 7 3 灞j 嗽掰蜂谷蓑逐率濑夫主要簿掰骞蘧鲍原嚣： 一是用呶皱构熊变化。自改孳开放以袋，灌销遐民经济离遥发鼹，蠊势是 & 垒滋承乎秘垒嚣袋量蹬簸撬裹，器耪客用电器骛及率非鬻遮遮。嬲对为满足藩 涎鹊潦费辩求，大羹戬臌努为主鼹籀互产效蓬赣发髓，霞簸多精民帮第三产敝雳 嘏遮邃缵长，鑫全撩会爨魄爨缒魄羹誉龋撬离。黢麓了避去王数蠲电占绝对跳耋 的状况。 二是蘧壤爨蓊势缝戆决定撵雳。潮憩雀雾二产效魄气诬零孚不蕊，表栋教瀵她趱 龟占垒轻套蹋魄霪懿浇镄报，j 、，箕麓受赫涵线菝兔平稳，对蘩个鬣胬瀚线影墒不大； 占全技会蹋瞧魄菱5 5 鞋。歉憋王监臻瞧熊穗较必警猿。褥第三产致窝器琵生涟磷镪爨 熊中超定时阀内，特剐怒晕攫7 9 点灏晚土t 9 2 1 点时毁内，造成了总黔受撼照 线草浚赉臻麓蜂受芬豹两鬣。 蠢是巍予滏就誉第三产篷农屠穗生耩鬻蘸受蒋辆邀遽增长，并大大超过垒嵇会带 电量的增长遴炭，搜濒l 淑鼹2 0 0 2 颦蟓谷差进一步热大。 掇握獭l 邀孵璃度统计数攘，2 0 0 2 霉滤憩电爨最大峰蛰差基爨瑰凌1 2 其2 s 爨， 最大贽薷醋窭激在彳蔗l s 鞠。上述褥弱静受椅梅成谤凝觅袭2 3 。 华中瓣技天喾硕士喾位论文 瓣5 - 32 0 0 2 举湖北电网特殊嗣煎苟构成比鞍浅单位；万千瓦、万千瓦时 l 多穗 受黄学炼受黄 酶昝差炎喙受蔫簇蜷受营蕊零受蘸 | 避秀逄主 连羹 赛簿 雩毫 囊鼯 褥 蜜黪 冁窭黪强蜜辩链 髓火峰谷差酋 电力8 0 4 55 7 4 77 i 4 33 3 7 34 1 9 31 9 9 3 2 4 7 72 0 0 12 4 9 84 0 4 35 0 2 5 2 0 0 2 1 2 2 5电鬣1 5 2 6 9 3 9 1 6 52 5 ，6 58 9 1 75 8 43 6 3 72 3 8 21 0 7 4 27 0 3 s 爨足曼蔫瑟 避毒霉1 5 。27 4 6鬈 毒2 辨、舂3 羔7 4l 毒塞蕊 蠹 垒 辱菝蒜l 王5 56 0 6 4鼷2 6 2 0 0 2 ：w i 5嫩鼙 狰5 5 4 ， 3 4 6 51 7 ，7 26 s 采03 毒22 9 9 2i 5 3 0 5 8 蟹48 | 2 3 注：朱计黼艉线损。 嚣髭攀漤蔻毫寒漆搽瓣簧蔫骞蛰下褥塞= 1 最大蜂谷差蠢綦零爨蒋占全粼魄力豹皖黼渤5 0 2 5 ，占奄部屯登鳓黼例为 7 0 ，3 5 ，撼黼电力所占比例远小于基褙电量所占比例 2 ) 簇蟋受麓占全部魄鸯驰 铡为2 4 9 8 。占龛帮窀量戆蹬锻淹瑟、s 2 ，溪薅迄 爨蘑砉滋爨每壤蒋毫蠢爨蠢逮鬟蓦零持孚； 3 ) 尖峰徽荷占全部啦力的比例为2 4 7 7 ，占搬鄢电量的比恻为5 ，8 4 ，蜂荷电 力所占比例避太于峰荷呶蠛所占比例； 4 最太焚蕊翼麴受蘩棱蕊瀵嚣莓爨失蜂签差器獒秧，蓬薹零蹩薅羹占瑟镄受丈。 焉2 湖托嘏网电源裂攒 2 2 - t 发耄装藏襄重爱畿巍囊 2 0 0 2 牮湖北省6 0 0 0 干瓦及以上靛电厂总装拙窬量1 4 7 0 4 万千瓦，莫巾水电 6 5 6 9 万千磷，占全省息敞机容量的4 4 7 ；火电8 1 3 ，5 万千优，占全省总燃枫骞 爨懿5 5 3 。6 0 0 0 手嚣及娃上爱毫厂黎露曩6 0 4 7 叛予嚣对，其垮零邀发怒爨2 6 1 寒 继子嚣寒，嚣全垂菱邀簸戆4 3 。3 蕊；必窀笈毫量3 4 2 。5 毯手嚣辩，占垒謇靛壤量 的5 6 7 。 2 0 0 2 雒渊北省统调缴呶厂总装桃磐灏1 2 6 2 8 艿乎瓦，其中承呶5 5 7 。7 万乎糕，占 全誉绕谴黪赣藤窭羹嚣铋2 ；麦窀7 0 5 ，；蠢予嚣，鑫受銮凌溪慧装羲容量蓑5 5 。8 冁。 2 0 0 2 年鬻戆镶鲮谲茇龟厂麓龟量5 7 3 3 识千瓦薅，熊弗永电茇奄激2 2 8 4 亿乎黼时， 占全省统调髋电量的4 3 7 i 火电发电缴2 9 4 8 亿千悦时，占全省绒澜发电量的5 6 3 。 2 0 0 2 年濑j b 黼嫒调发电设撩串逡裁薅小辩瓷4 1 3 6 小潍，其中承彀瓣4 1 1 6 枣魅，火逛 鸯4 t 5 2 枣辩； 1 0 华幸科技大学硕士学位论文 2 2 2 发魉机缀调节毹力 1 ) 水电机组调节熊力 湖j 逛鼹统调窳邀旗谖节髓力懿- f ： ( 1 ) 葛洲坝水电站：装机容量2 7 i 。5 万予瓦， 力，枯水期有2 5 - - - 4 0 万千瓦左右的调节能力。 ( 2 ) 隔河岩永电站：装机容量1 2 1 2 万千瓦， 链力最好躺承龟站，基零上霹全年满出力清节。 戈经滚式水电站，李水期无调节能 为年调节水电站，疑湖北电网调节 ( 3 ) 丹江口水电站# 装机容量9 0 万千甄，必年调节水电菇，由予水黪蕃东健没 有达到设计要求，丰水期不能满出力运行。按设计要求枯水期能满出力运行，但实际 运行中出现过秸求羯全灭带基荷运行的情况。电鹚调节性能较好，但与设计要求仍有 一定差距。 ( 4 ) 黄龙滩水电站：装机容量1 5 万千甄，为季调节水瞧站，丰农期调节熊力较 差，粘水期调节能力较好，但由于枯水期来水较少，不能满出力运行，影响电站调节 毪能。 ( 5 ) 自莲潺水魄站：装掇容量4 。5 万予嚣，麓多年潺节东毫菇。富隶永毫站：装 机容艇3 7 万千瓦。陆水水电站：装机容量4 0 4 万千瓦，为不完全年调节水电站。这 三个水电站调节性能均较好，但容靛偏小，对湖北电网调峰作用不大。 2 ) 炙逛辊缀谲节镌力 2 0 0 2 年湖北电燃统调火电疑缝中3 0 万千瓦壤缀l s 台，慧褰爨4 5 0 万予嚣，占全 部统调火电装机容量的6 3 8 ：2 0 万千瓦机缎有4 台，总容量8 0 万予瓦，占全部统 调火缸装机容羹的n 1 3 ；1 0 万千瓦机缀有4 台，总容最4 0 万千瓦，占全部统调火 逛装钒容鬃黪5 ，7 ；1 0 万千嚣以下梳组有i 9 台，慈容器6 3 1 万干瓦，占全部统调火 咆装帆窑爨的8 9 。 这些火电机组在设计时因朱充分考虑电嘲调峰需要，调节能力较茇。3 0 万千瓦机 组最小技术出力率为0 7 0 7 8 ，但一般低于2 3 万千瓦，就要投油燃烧，发电成本很大： 2 0 万予瓦及以下瓿缀最夺技术澄力率为0 8 。 3 ) 抽水畜能调节熊力 湖北电网翻前仪有一座抽水畜能电站，即天堂抽水畜能电站，装机容量2 3 5 万千鬣。该电潞谲酶性麓非常好，傻由予装机容量太小，调蜂作用很有限， 4 ) 燃浊极缀调苓能力 湖北电网目前仅有一靡燃油调峰电厂。即武汉汉能沌口燃油调峰魄厂，装娥容量 为1 2 5 万千瓦。该电站调峰性能良好，由于处在电网电力负荷中心，对电网调峰有较 。“。_ - _ m _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ m _ - _ _ - _ _ _ _ 一一 l l 华中科技大学硕士学位论文 簿悖震。毽蠡予燃漆癸掺镄惑，潺瘴毫徐上苓去，毫厂经滚运行褰豢缀大霆滚a 2 3 湖北电黼调峰现状及存在的擞簧问题 2 3 ，l 灌鼗龟瓣落蠓瑷获 2 0 0 2 年瀑l l 邀骥绕键趣厂装援容量1 2 6 2 ，8 万千瓦，蒸中东毫5 5 7 + 77 予瓦，必电 7 0 5 ，l 万千瓦。销调电厂裟机袋量6 3 4 9 万千瓦，占全部绞调电厂的5 0 0 ，其中水电 4 9 8 蠢予凌，太壤5 8 5 万千嚣( 害楚口瀵蜂逡厂l x 1 2 5 万y - 瓦，霉毒纂邀t 广t 5 万予 鬣) ：瓣磷电厂装梳容量6 2 7 9 万千瓦，占垒帮统谲奄厂的4 9 ，7 ，篡中水漱5 0 7 9 万 予嚣，火暾1 2 0 万予嚣。潮l 壤是的葛渊域、隔浮学秘丹汪弱三大零泡站淡及雕逶火 电厂( 装枫容爨4 x 3 0 万予蕊) 均由网调调度。 鑫予誊调惑厂骞羹足占黛餐绫潺毫厂容餐黥一拳，麓上这些魄厂调节彀疑不好， 珂供餐谲调度瀚调蜂手段簿常肖隈。2 0 年魄两调度送行证疆，郢馥黼调电厂谲蜂蜜 爨垒供潮她电渊峰，仍瀵足不了湖l l 电剃濑峰霉裳。 麸2 2 年溺她逛穗冬攀麓夏攀年袋丈蜂签差典型爨谴蜂容鬟平缀结暴可以敷漱 漩j k 嚷两受年谰峰状猩。谪蜂容量平衡馈况觅表2 4 。 袭2 42 0 0 2 年濑北电网调绦祷量平衡淡单位；万千瓦 对瀚 冬蔓 努。 2 莠2 5 基7 月1 5 9 域大用电负荷 8 0 4 59 1 5 2 嫩小用电负荷 4 6 7 26 4 0 5 峰谷箍3 3 7 ；32 7 电? f 1 ) 雀谲 6 3 4 聋4 。9 其中承奄4 9 84 9 8 火电5 8 5 ，l5 8 5 。1 装撬容蟹 ( 2 ) 喇调 6 2 7 96 2 7 9 其牵求窀 5 辨。95 9 火魄1 2 01 2 0 1 ) 省涌奄厂 7 6 15 8 6 其中水电1 0 56 。5 灾奄6 5 毒5 2 ， 璃峰骞麓2 ) 霹诱洪瀵忿1 7 9 。艿2 2 0 。6 其中水电 1 6 6 22 0 7 6 文堍 1 3 41 3 ( 3 ) 省阐调剂 8 l 64 5 1 2 华中科技走学硕士学位论文 通过溪撩器量乎鬻谤翼霹双番凄2 0 0 2 每漤襄毫掰实酝 蘸涟姣嚣： ) 2 0 0 2 攀濒北电网冬景典墅露罴调蝾容量3 3 7 ，3 万予嚣