电力调度对风光发电占比的定量控制方法研究 汪涛

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月5期   作者:汪涛
[导读] 在科学技术迅速发展的背景下,我国电力行业的发展也有了较大的提
        摘要:在科学技术迅速发展的背景下,我国电力行业的发展也有了较大的提速。风、光能源属于可再生能源,具有清洁环保、分布广泛等特点。近年来,风电场、光伏电站不断接入电网运行,为电网提供了有效的电源支撑,并在电网节能减排上体现出较大优势。但风光能源的接入对电网电能质量、电网安全、电网稳定性有不利影响,2019年的英国大停电与当地风电的大量接入也存在一定联系。随着风光发电比例上升,其发电特性对电网的影响也逐渐凸显,电网虽可通过改变负荷特性、部署安全稳定控制系统等手段提高对风、光发电的消纳能力,但仍有可能存在需控制风光发电占比的情况。基于此,提出了一种电力调度定量控制风光发电占比的方法,为调度员的预控提供有效手段。
        关键词:电力调度;风光发电占比;定量控制方法研究
        引言
        随着社会经济的不断发展,人们对于优质电能的需求越来越大,在过去一段时间我们国家在电能的发展上面经常出现高投入,高污染,低效率的特点,但是现在我们急需改变这一模式,走绿色发展道路,即大力发展风电、光伏等新能源。由于电力系统所需的能耗占整个国民经济的总能源消耗的比例举足轻重,因此提高电力系统运行的经济性将会带来巨大的经济效益,可以更好的符合我国的发展方向。
        1电力调度自动化系统的功能特点及应用分析
        电力调度自动化是通过对自动化系统及有关技术软件的应用,实现对电力系统运行与调度的实时监督和有效控制,从而促进电力运行控制与电能测量等工作目标实现,推动电力企业发展与进步。值得注意的是,电力调度自动化系统具有较为突出的数据通信功能以及实时性/可靠性高等特征,以计算机网络技术和数据安全技术为系统建设的关键技术,系统运行中是以网络传输为主要工作,通过对自动化系统冗余性的充分利用实现数据备份,并强化对电力系统数据资源的建设和研究发展中,从而实现以数据资源管理为基础/同时在数据资源的交叉与高效传输下,对电力调度的有关数据进行有效控制和管理,并对电力调度数据信息的安全性及其网络传输稳定性进行保障。
        结合上述对电力调度自动化系统的功能及特点分析,在实际应用中,由于该系统中的大量数据信息与数据结构形式分布,为促进电力调度自动化系统与电力工程中的电网系统进行更好融合运用,从而实现电力调度自动化的作用优势充分发挥,就需要在电力调度自动化系统建设中,一方面,注意结合电力调度的具体要求和电网系统运行的实际情况,对电力调度系统的结构组成进行不断优化和调整,以促进电力调度系统结构的不断完善,从而实现各种计算机技术与可视化技术/图像处理技术/系统安全技术等智能化技术的有效运用,提高电力调度自动化系统的建设水平,实现更加广泛的覆盖和应用。另一方面,在进行电力调度自动化应用目标时,需要结合电力系统的运行与建设情况,同时综合电力企业的规划发展方向,在综合分析与全面考虑下,进行科学合理的电力调度自动化目标制定,并通过在电力调度自动化系统建设中对各种兼容性技术的合理选择应用,促进电力调度自动化水平提升,为电力系统的安全与稳定运行提供保障和支持。此外,电力调度自动化系统建设中,还需要加强对系统中网络数据交换的有效控制,在对传统的电力调度数字以及表格/文字等资料信息进行全面收集与分析基础上,利用现代先进的数字图形与信息显示技术使电力调度的数据信息更加直观的呈现出来,从而根据电力调度结果加强对电网系统数据交换的有效控制,确保电力系统数据的安全性和稳定可靠性。


        2降低发电成本
        2.1新能源发电技术
        在我国,火力发电占到了70%以上,而对于其他能源的利用率不是很高,又由于火力发电的能源利用率比较低且对环境有着污染,另外火力发电是通过煤炭的燃烧,并不是可再生能源,加之购买煤炭需要耗费很多成本,因此我们需要采用新能源发电技术。目前适合我国大力发展的新能源技术主要有三种,第一就是风力发电,在我国西部地区有着大面积的地方适合风力发电机组的安装,这一成效在河西走廊一带已经初见成效;第二就是海洋发电,现阶段以海洋为基础的发电技术主要有两种:这两种方法都是将水加热沸腾之后变成水蒸气,区别在于沸点的不同导致加热方法的不同,第一种方法就是对于沸点较低的那些水质,我们直接将其加热为水蒸汽,第二种方法就是对于沸点较高的,我们先将它们变为温水的状态,然后把这些温水送到真空室当中,然后我们在对其加热到沸腾状态,让它变成蒸汽,这样可以比对其直接加热变成蒸汽的方法简单的多。我们知道液态的水变成气态的水蒸汽时,是需要吸收巨大的能量的,气态的水蒸汽吸收能量后就有巨大的热能,我们利用水蒸汽来推动汽轮发电机来进行发电,另外由于水蒸汽的巨大的热能,过高的温度对于机组来说是不利的,因此我们需要给蒸汽降温,一般采用的方法是抽取冷却水从600~1000m的深处。我们国家是一个海洋大国,其较长的海岸线,有着丰富的海洋资源,因此可以在沿海一带进行发展。第三种就是光伏发电,光伏发电是指以半导体为材料所具有的的特殊光学效应直接将光能转化为电能的新型技术,光能具有可再生,清洁的优点,适合我国西部无人地带光照充足处发展。
        2.2水力发电不同时期下的不同运行方式
        丰水期的运行方式:(1)水电站应该提前的留出空余库容,为了防止在降水量很大又密集的地方,水量太大而无法承受,因此要预留空位,水电站处于低水位运行的状态。(2)降雨量大,且雨天不连续的情况最有利于发电,通常洪峰过后,来水的流量就会减小到正常流量,综合考虑发电站的能力可采取截留洪水尾的方法,适当提高运行水位,减少弃水电量。(3)由于处于丰水期当中,发电站的发电能力就会比较强,当处于用电高峰期的时候发电量可以等于用电量不会浪费,这时候发电机组全开,但对于用电低谷期时,过强的发电能力就会使得发电量远远大于用电量,造成不必要的浪费,这时候我们应该关闭部分机组,停机蓄水。(4)各个地方水情还有发电站各自的调节能力不同,应该根据实际情况优化发电方案。枯水期的运行方式:(1)高扬程运行,降低每度电耗水量:旱季来临,以最高工作水平,高水头运行,可降低每度电的用水量,提高运行的经济性。(2)适当增加工作电压,降低网络损耗。(3)合理的切片操作,避免长距离电力,减少损失。
        结语
        随着化石能源的日益紧缺及其发电带来的环境污染,风、光等可再生能源发电技术不断发展与应用,为能源的可持续发展及节能减排做出了重要贡献。但在新能源发展过程中,其特性对电网的影响也逐渐凸显,在应用的同时可能存在需加以控制的情况,对风、光发电占比的控制就为手段之一。而在调度工作中,为满足系统约束存在提前控制电网相关参量的情况,时间的提前对控制的准确性也提出了更高的要求。对风、光发电占比的定量控制方法使得电力调度员在开展控制工作时可提前评估控制风、光发电占比的手段及量值,在时间提前的同时也保证了控制量的准确性,为调度系统监控业务提供了有力支撑。该方法也可应用于其他类型能源的发电占比控制。
        参考文献
【1】熊嘉.浅析电力系统经济运行措施[J].低碳世界,2016(22):76-77.
作者简介:汪涛(1989.11),男,汉族,江苏建湖人,本科学历,硕士学位,工程师,盐城供电公司电力调度控制中心从事电网调度研究。
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