关于抽水蓄能电站运行方式优化与提高电网经济效益

PAGEPAGEI抽水蓄能电站运行方式优化与提高电网经济效益华东桐柏抽水蓄能发电有限责任公司摘要：由于时代的发展，社会的进步，我国电力系统的综合规模，不管是从宏观的层面上，还是从微观的层面上，较之于从前，都是得到了大力的发展和系统性的提升，网络结构较之于过往，也是呈现出更加复杂的发展态势的，并且我国的智能区域大电网建设的脚步也呈现出来了大幅度的提升和加快的状态，对系统调控运行的安全性、可靠性、节能经济性等诸多方面，其综合的性能实施和执行的过程中，都是提出了较大的发展要求的实施和建立的。由于时代的发展，社会的进步，我国电力系统的综合规模，不管是从宏观的层面上，还是从微观的层面上，较之于从前，都是得到了大力的发展和系统性的提升，网络结构较之于过往，也是呈现出更加复杂的发展态势的，并且我国的智能区域大电网建设的脚步也呈现出来了大幅度的提升和加快的状态，在整个系统具体的运营和系统性的发展过程中，不管是从其精度上，还是从其具体的性能上，都是存在着较大的亟待完善和系统性的管理的问题的。电力变压器在整个电力系统运营和发展的过程中，不管是从宏观的层面上，还是从微观的层面上，意义都是尤为重大的，实现了当前这样的一种状态的健康有序的实施和发展，能够较好的维持整个系统结构的性能的优质，进而方便后续的相关事宜的高效的执行和运转，这一点不管是从广义的层面上，还是从狭义的层面上，意义都是非常重大的，也是当前迫切的需要完成和实施的。从实践的经验中，以及其具体的发展案例，我们不难发现，绝缘性能对于变压器安全可靠运行，影响因素是尤为重大的。对于这样的一种情况，也是需要着力的加强关注和系统性的予以重视的问题，对于变压器乃至整个电力系统安全稳定、节能经济运行，也是意义重大。电力变压器的内绝缘结构主要是油纸组合绝缘，而局部放电主要指的是在一种局部放电的状态之下，呈现出来的一种恶劣的内部发展状态的完成和实施的，严重的话，甚至是会呈现出较大程度的击穿等诸多因素的实施和系统性的存在的。也是基于当前这样的一种综合的发展原因和系统性的实施特征上来看，从某种意义上来看，高压变压器的安全稳定运行是由其绝缘性能的优劣所决定的。。随着电网规模的扩大和全国联网步伐的加快，抽水蓄能电站在电网中的作用更加突出。特别是在厂网分开后，电网企业可供直接调控的电厂较少，调控手段和调峰容量不足，维护电网安全稳定运行的困难越来越大。与此同时，人民生活水平的提高，电力用户对供电可靠性和质量的要求越来越高。为此，电网急需抽水蓄能电站来保证运行安全。关键词：抽水蓄能电站；运行方式；电网经济效益

目录HYPERLINK摘要 IHYPERLINK引言 1HYPERLINK一、抽水蓄能电站的经济效益分析 1HYPERLINK（一）抽水蓄能电站的容量效益 1HYPERLINK（二）抽水蓄能电站的节煤效益 1HYPERLINK二、事故备用效益 5HYPERLINK（一）解析模型 5HYPERLINK（二）黑启动效益 6HYPERLINK三、动态效益的整体评估 7HYPERLINK（一）分项求和模型法 7HYPERLINK（二）优化规划法 8HYPERLINK结论 9HYPERLINK参考文献 10PAGE10引言由于时代的发展，社会的进步，我国电力系统的综合规模，不管是从宏观的层面上，还是从微观的层面上，较之于从前，都是得到了大力的发展和系统性的提升，网络结构较之于过往，也是呈现出更加复杂的发展态势的，并且我国的智能区域大电网建设的脚步也呈现出来了大幅度的提升和加快的状态，对系统调控运行的安全性、可靠性、节能经济性等诸多方面，其综合的性能实施和执行的过程中，都是提出了较大的发展要求的实施和建立的。全国联网工程的推进，在受端电网建设抽水蓄能电站，不仅可以为受端电网提供事故备用电源，而且可以弥补远距离直流输电时高峰不能输出无功、低谷不能吸收无功的缺陷。而且抽水蓄能电站在低谷时吸纳电量，可以显著增加电网远距离输电能力，提高线路的输送效率，改善线路运行状况「侧。因此，“十一五规划”中明确提出，适当地建设抽水蓄能电站。由于时代的发展，社会的进步，我国电力系统的综合规模，不管是从宏观的层面上，还是从微观的层面上，较之于从前，都是得到了大力的发展和系统性的提升，网络结构较之于过往，也是呈现出更加复杂的发展态势的，并且我国的智能区域大电网建设的脚步也呈现出来了大幅度的提升和加快的状态，在整个系统具体的运营和系统性的发展过程中，不管是从其精度上，还是从其具体的性能上，都是存在着较大的亟待完善和系统性的管理的问题的。电力变压器在整个电力系统运营和发展的过程中，不管是从宏观的层面上，还是从微观的层面上，意义都是尤为重大的，实现了当前这样的一种状态的健康有序的实施和发展，能够较好的维持整个系统结构的性能的优质，进而方便后续的相关事宜的高效的执行和运转，这一点不管是从广义的层面上，还是从狭义的层面上，意义都是非常重大的，也是当前迫切的需要完成和实施的。从实践的经验中，以及其具体的发展案例，我们不难发现，绝缘性能对于变压器安全可靠运行，影响因素是尤为重大的。对于这样的一种情况，也是需要着力的加强关注和系统性的予以重视的问题，对于变压器乃至整个电力系统安全稳定、节能经济运行，也是意义重大。电力变压器的内绝缘结构主要是油纸组合绝缘，而局部放电主要指的是在一种局部放电的状态之下，呈现出来的一种恶劣的内部发展状态的完成和实施的，严重的话，甚至是会呈现出较大程度的击穿等诸多因素的实施和系统性的存在的。也是基于当前这样的一种综合的发展原因和系统性的实施特征上来看，从某种意义上来看，高压变压器的安全稳定运行是由其绝缘性能的优劣所决定的。一、抽水蓄能电站的经济效益分析（一）抽水蓄能电站的容量效益在电力系统负荷出现高峰时，抽水蓄能电站可以像常规水电站一样发电，承担系统的高峰负荷，起到调峰作用，从而可以有效的替代电力系统其他电站的装机容量，由此产生的经济效益称为容量效益。（二）抽水蓄能电站的节煤效益配电网规划按电压等级划分，可分高压配电网规划（110KV,35KV）、配电过载工程设计（10KV及以下）。按照时间可分为短期规划、中期规划、长期规划。短期规划应着重解决配电网络在现阶段存在的主要短板，通过对配电网络结构的调整和改造，以及必要设备的建设，改善网络供电的能力、以提供更加高质量、高可靠性的电力能源。同时还需要注意在短期规划中，应按照投产或计划投产年份明确列出新建、改造或者调整的项目及投资估算，以便提供理论依据和数据支持编制配电网络年度建设计划。中期规划在具体的实施和执行的过程中，应该更多的是关注其与地区输电网在具体的规划和系统的实施过程中，维持其较大的一致性的发展特征的实施和加强，并且从一个宏观的发展层面上来看，实现其与短期的目标实现较好的衔接和融合。将关注的重点问题放在对与具体的网络接线事宜的管理上，使得现有的网络模式在具体的实施和发展的过程中，能够最大程度的实现向目标网络的较好的执行和系统性的转变，为配电网安排前期工作计划不管是从宏观的层面上，还是从微观的层面上，都能够提供较大的援助和系统性的支持，这样的一种综合的发展模式，在具体的实施过程中，发挥出来的实际作用是尤为重大的。一般来说，高压配电网应编制短期和中期规划，必要时编制长期规划。配电过载因线路结构变化、设备更新等因素可只编制短期规划。现有的调峰填谷节煤效益计算方法，极大多数按照等效替代原则构成的，但在具体计算方法上各有不同，大致可以归纳成两类：（1）生产模拟法：电力系统的生产模拟主要是按电力系统中各发电机组的技术经济特性，模拟其发电调度、预测各发电机组的发电量及燃料消耗量，得出整个电力系统在该时期的运行费用，为电力系统进行电能成本分析，多区域互联效益分析和为规划进行方案比较提供经济指标。生产模拟方法可以分为两类，一类是随机生产模拟，另一类是确定性的生产模拟。应用生产模拟方法可以对抽水蓄能静态效益，事故备用、负荷备用等各项效益以及整体的动态效益进行评估。（2）优化规划法：应用等效替代原则，以系统煤耗量最小、燃耗费用最小或发电成本最低作为计算调峰填谷节煤效益数学模型的目标函数，在满足系统各种运行条件约束下，对火电机组典型日逐小时出力进行优化，计算基本方案和替代方案的煤耗量，两方案煤耗量的差值即为抽水蓄能电站的节煤效益。抽水蓄能电站静态效益的整体评估传统配电网风险评估的主要方法包括解析法和模拟法。①基于解析法的风险评估方法解析法，从其数字的层面上来看，是一种相对较为准确的态势的，基于马尔可夫随机过程的状态空间法，最终计算出来的实际的精度值也是较高的，同时，对于其他的方式计算出来的数值也能够进行较好的校验，通常情况之下，以下相关的方式是使用的较为广泛和普及的：1）故障模式影响分析法：是目前在国内应用较为广泛的评估方法，其通过列举系统中各元件状态来确定系统状态，通过系统给定的相关的程式和既定的可靠性的管理依据，对整个系统的最终的结果进行必要的检验和客观的予以分析，并且实现相关的模型的系统性的建立和客观的实施，对整个系统造成的最为核心的影响因素予以着力的明确和系统性的说明，进而对整个系统的可靠性的风险管理系统和较好的管理模型，执行良好的把控。故障模式影响分析法适合于配电系统的评估，尤其在辐射型网络评估中适用性较好。2)最小路法和最小割集法：这两种方法对网络中的每一负荷点求取最小路集或最小割集，在这样的一种情况之下，实现整个负荷指标的实施和有效的管理。但是在求取最小割集后还要对割集进行正交化，对于复杂配电网也不适用。3)网络等值法和故障扩散法：故障扩散法，是在对整个故障模式的具体的分析和系统性的执行态势之下，通过判断故障的影响范围来实现整个可靠性的管理和较好的评估事宜的完成。客观上来看，主要的核心控制思想是：当元件发生故障时，程序立即向前搜索断路器和向后搜索隔离开关，以此来确定断路器和隔离开关的影响范围，并且最终实现子系统的完成和实施，之后再看其是否与整个电源是处于一种较好的导通的状态，区分出4类节点，之后，在对其中的每一个节点进行额外的负荷节点的管理和系统性的予以控制。4)故障树分析法：该方法是在对整个故障分析的相关原理，有一个系统的认识和客观的了解的前提条件之下，采用直观图示的方法对元件与整个系统内部的相关关系，有一个客观的认识和较好的执行。他是从整个系统的故障的角度上来进行度量的，对其故障产生的各种原因，进行客观的追溯和系统性的执行，并且对其内部的逻辑关系图进行清晰的绘制，对于整个网络过程中，存在的较大程度的薄弱环节以及需要重点的加强关注和改进的问题，予以系统性的改进和重点的提升。②基于蒙特卡洛法的风险评估方法蒙特卡洛方法较之于通常情况之下，使用到的分析法，是存在着较大的差异化的发展特征和系统性的实施特征的完成的，这样的一种方式，在具体的使用过程中，是存在着较大的随机性的，通过计算机的形式对这样的一种随机的性能的集合进行客观的描述和统计，并且通过实际的概率统计的具体的方法，并且最终实现一种客观的公式的完成和管理的态势的完成，又称为统计试验方法或随机抽样技术。蒙特卡洛模拟法也分为序贯蒙特卡洛法和非序贯蒙特卡洛法「‘”]。1)非序贯蒙特卡洛模拟法在整个电力系统风险评估的过程中，不管是从深度上，还是从其使用的广度上，影响都是较为深远的，并且使用的范围也是较大的，得到了人们的一致关注和认可，他在具体的执行过程中，最为核心的控制思想就是：系统的每一元件状态是由元件通过抽样的概率性的事件来最终决定的，所有元件状态的组合都是一种较为完善的系统性的发展状态和良好的管理状态的完成。其缺点是难以考虑时变因素并且算法的精度与抽样次数相关。2)序贯蒙特卡洛法是按照相关的管理时间来完成的,在一个相对较为稳定的时间范围之内，实现对相关问题的完成和执行。其中对建立虚拟系统状态转移循环过程，在具体的实施过程中，也是存在着方法的差异性的。最常用的是状态持续时间抽样法，他是从一种概率的理论和层面上，实现对抽样过程的实施和管理的。较之解析法或非序贯模拟法，序贯蒙特卡洛法，在具体的施行过程中，最为核心的优势特征就是，对于其具体的评估频率以及实际持续的具体时间，能够有一个较为客观的评估和良好的模型指标的建立，对于实现的管理和良好的分布上，也能够产生出较好的效益，而且对于整个风险分布的概率模型的实施和建立，也是能够维持在一种较为稳定的发展状态之下的。（1）常规调频电力系统常规意义下调频的任务是调整短时的负荷波动并承担计划外负荷增加。在某种意义上，系统的负荷备用容量就是调频容量。抽水蓄能电站调频效益Bf计算公式如下：Bf=（b2.n2+B.T).N0.NT.f-V.H/367.2.nnmnfl+R+Y（3）系统的实际负荷服从正态分布的随机变量：LK=L0(1+Kσ)

L=(±1±2±3)（4）L0为系统预测负荷，Lσ为负荷预测的标准差，一般为预测负荷的3～6％，最大可达10％。当计划外负荷的增加为：ΔLK=LK−L0

K=(1,2,3)（5）（2）负荷跟踪调频电力系统负荷时刻变化，特别是在负荷高峰出现时，负荷变化率很大，火电机组很难适应负荷的这种变化，从而导致负荷和发电功率的不匹配，影响系统的频率质量，同时抽水蓄能电站在常规调频、负荷跟踪两种方式下，机组工作方式相同即：静止状态下工作于启停方式，在调峰时段利用旋转备用容量参与系统调频。故笔者认为在某种意义下负荷跟踪的实质即是调频。二、事故备用效益抽水蓄能电站事故备用定量评估方法至今还很不完善，现有方法大致可分为两种，即解析法和模拟法。（一）解析模型从系统机组停运事故发生是随机现象这一基本事实出发，根据机组强迫停运率，应用数理统计、概率分析方法，建立数学模型，计算出效益期望值。文献[34]抽水蓄能机组在第一种运行方式下，由火电机组作为基本方案，抽水蓄能机组作为替代方案，针对典型日负荷图，进行电力电量平衡，逐小时构造系统在线容量停运分布表逐小时累加求出各个量的日、月、年的期望值。考虑了机组故障间、机组故障与负荷变化间的相关性，用条件强迫停运率（CFOR）代替强迫停运率（FOR），该法采用概率生产模拟并在模拟中包含了运行调度的一些主要原则：经济投运顺序和经济负荷分配、旋转备用容量限制及旋转备用容量的分配等问题。（二）黑启动效益抽水蓄能机组作为系统黑启动电源，其采取的黑启动方案及产生的效益值得大力研究。

除了以上四种效益外，抽水蓄能机组与火电机组相比，设备结构简单，自动化程度相对较高，因而强迫停运率大大低于火电机组，提高了供电可靠性，减少了停电损失。三、动态效益的整体评估综合目前国内外对抽水蓄能动态效益的整体评估方法，可以分为以下三类：（一）分项求和模型法分项求和模型是一个比较成熟的理论。它先将抽水蓄能电站的容量按其承担的各种功能分块，对其各块容量所承担的各种功能分别提出了定量化计算公式。然后分别计算其动态效益。（二）优化规划法优化规划法有线性规划法和非线性规划法。线性规划法以线性规划为工具建立电力系统短期经济运行数学模型，在电力系统电源构成、日负荷曲线和抽水蓄能装机容量己定的条件下，计入旋转备用、爬坡等动态约束条件，研究抽水蓄能电站逐小时承担的旋转备用和调峰填谷容量，以使系统总煤耗或运行费用最小。(三）整体模型法整体模型法避免了单项求和模型的诸多缺点，通过系统调整和调查分析得出抽水蓄能电站在满足系统事故备用、运行灵活性、可靠性等动态功能方面优于火电或其他替代电源的价值，以此作为其动态效益。结语通过这样的一次毕业设计过程中的亲自动手实践的过程，我能够学到很多平时在书本中学不到的较多的知识，不仅是增长了我的见识，更多的是扩充了我的生活阅历，客观来讲，主要可以总结为以下几个方面：1、在这样的一次毕业设计，动手操作实践的过程中，我能够将平时在书本中学到的理论知识与实践的工作能够予以高效统一的结合起来，进而实现知识与知识之间的融会贯通，最终将书本上学到的知识，充分的应用到具体的实践以及生活之中。除此之外，在具体的实践过程中，我能够更加清晰的认识到自己能力以及知识上的较大程度的欠缺以及许多的亟待完成和大力的改进的问题，对于理论知识的重要性以及动手实践的重要性，不管是从宏观的层面上，还是从微观的层面上，都有了更好的认识和更加深刻的理解，能够掌握到的知识，不管是从广度上，还是从深度上，较之于从前，也是呈现出了较大程度的提升和加强，进而最终实现整个设计过程，更加系统高效的予以实施和大力的发展加强态势的完成。2、对单片机的工作机理和具体的运营原理，也能够有一个更加客观的认识和明确的理解。在具体的实践和实际的设计过程中，我对于单片机的认识，不再是像过往那样，停留在较为肤浅的概念认识和概念理解的层面上，更多的是对其具体的运营机制和客观的工作原理，有了更深的体会。并且，通过对单片机的工作原理的认识和客观的了解，自己也能够亲自动手，设计出一个相对较小的系统出来，进而在实际的使用过程中，能够发挥出来的综合作用也是尤为重大的。3、使得我自己动手查找文献资料的能力，实现了较大程度的提升和高效的加强。在整个系统性的管理和具体的设计事宜执行的过程中，尽管是遇到了这样或者是那样的诸多的问题，但是通过自己的努力和自己不断的实现对相关的文献资料的查阅，在与老师以及同学的交流过程中，一步步的实现了这样的一种问题的良好的解决和客观的处理。从这样的一个过程中，使得我