專利名稱：機網(wǎng)聯(lián)合的節(jié)能發(fā)電調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)節(jié)能發(fā)電調(diào)度方法，特別涉及一種機網(wǎng)聯(lián)合的節(jié)能發(fā)電調(diào)度 方法。
背景技術(shù)：
在當前全球能源緊缺、環(huán)境污染越來越嚴重的大背景下，電力發(fā)電企業(yè)作為能源 消耗及污染排放大戶，如何在保證電力生產(chǎn)供應及安全調(diào)度的同時，節(jié)約現(xiàn)有能源及減少 排放是大勢所趨。而電力調(diào)度機構(gòu)在編制電網(wǎng)企業(yè)發(fā)電計劃時，一般采取計劃發(fā)電的方式， 由年度或月度制定的各電廠的計劃發(fā)電量來安排機組的日發(fā)電計劃。這種以計劃分配機組 發(fā)電量的調(diào)度方式，在安排機組的發(fā)電量時如何體現(xiàn)節(jié)能發(fā)電調(diào)度，則缺乏有效的依據(jù)。例 如60萬機組與20萬機組的發(fā)電機組利用小時數(shù)，已脫硫改造機組與未進行脫硫改造的機 組的發(fā)電機組利用小時數(shù)，它們之間幾乎沒有區(qū)別。如何改變現(xiàn)有的發(fā)電調(diào)度方式已成為 迫切需要解決的問題。自2007年8月國家發(fā)改委、環(huán)?？偩?、電監(jiān)會、能源辦發(fā)布《節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法 (試行)》(簡稱試行辦法，下同)以來，全國首批參與節(jié)能發(fā)電調(diào)度試點的單位啟動或完成 了試點和模擬試驗，其一般流程和方法參見圖1所示，首先按機組發(fā)電排序的序位表確定 機組發(fā)電組合的方案，然后對已經(jīng)確定運行的發(fā)電機組按既定原則分配發(fā)電負荷?！对囆修k法》按照可再生能源、核電、熱電聯(lián)產(chǎn)、天然氣、煤氣、燃煤、燃油的順序安 排機組組合方案，在此基礎(chǔ)上按既定原則分配機組的發(fā)電負荷。試行的節(jié)能調(diào)度辦法僅考 慮了單純的發(fā)電機組能耗水平，而忽視了網(wǎng)損等電網(wǎng)特性對系統(tǒng)總能耗及機組出力水平的 影響。中國專利公開號CN101232183公開了一種涉及保守的和樂觀的極限傳輸功率的 評估方法，屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動化領(lǐng)域，該方法包括獲取電網(wǎng)實時運行方式，設(shè)置輸電 走廊的組成，設(shè)定靜態(tài)安全約束和暫態(tài)穩(wěn)定約束對應的故障集；分別確定靜態(tài)安全約束下 保守的及樂觀的TTC及其發(fā)電負荷增長模式；分別確定暫態(tài)穩(wěn)定約束下保守的及樂觀的 TTC及其發(fā)電負荷增長模式；選取較小的保守的TTC及較小的樂觀的TTC作為輸電走廊的 考慮靜態(tài)安全約束的和考慮暫態(tài)穩(wěn)定約束的保守的和樂觀的TTC。中國專利公開號CN101141064公開了一種通過交換邊界節(jié)點狀態(tài)和網(wǎng)損信息完 成分布式潮流分析的方法，包括根據(jù)電力系統(tǒng)實際調(diào)度管理方式構(gòu)建分布式潮流分析系 統(tǒng)；從電力系統(tǒng)拓撲連接關(guān)系出發(fā)，根據(jù)實際系統(tǒng)的運行狀況，采用帶有邊界區(qū)域的切分方 法對互聯(lián)電網(wǎng)進行劃分，明確潮流計算服務(wù)器和協(xié)調(diào)計算服務(wù)器的計算對象和數(shù)據(jù)來源； 區(qū)域潮流計算服務(wù)器和上級協(xié)調(diào)計算服務(wù)器計算用數(shù)據(jù)和參數(shù)初始化，協(xié)調(diào)計算服務(wù)器調(diào) 用區(qū)域潮流計算服務(wù)器共同完成全網(wǎng)一體化潮流分解協(xié)調(diào)求解過程；服務(wù)器間調(diào)用流程， 區(qū)域電網(wǎng)潮流計算服務(wù)器將計算結(jié)果反饋給協(xié)調(diào)計算服務(wù)器，以使協(xié)調(diào)計算服務(wù)器獲得收 斂的全網(wǎng)一體化潮流計算結(jié)果。中國專利公開號CN86207221公開了一種基于符合實際的數(shù)學模型而設(shè)計的電子式電力網(wǎng)電能損耗測量儀器。其電路組成包括取樣電路、指數(shù)運算器、積分加法器、比較器、 脈沖整形電路及顯示電路。能直接讀出一股或多股輸電線路以及一臺或多臺變壓器的電能 損耗，結(jié)構(gòu)合理，性能可靠，誤差小于3 %，適于電力部門廣泛使用。中國專利公開號CNlO 1388552公開了 一種降低配電網(wǎng)網(wǎng)損、改善系統(tǒng)電壓的方 法，更具體地說，涉及一種利用分散式風力發(fā)電來降低配電網(wǎng)網(wǎng)損、改善系統(tǒng)電壓的方法， 由于該方法是在風力資源豐富的配電網(wǎng)負荷的末端安裝分散式風力發(fā)電的風力發(fā)電機組 或具有無功調(diào)節(jié)能力的風力發(fā)電機組綜合裝置，減少輸電系統(tǒng)傳輸?shù)墓β?，直接向負荷?電，未經(jīng)過長的輸電線路、配電線路，能夠有效地降低系統(tǒng)的網(wǎng)損；同時由于風力發(fā)電機組 或綜合裝置的無功調(diào)節(jié)能力，在一定程度上可以改善系統(tǒng)的電壓；同時這種分散式風力發(fā) 電也能夠更充分地利用風力資源，具有投資小、回收年限短等優(yōu)點，在利用可再生風力資源 的同時，起到配電網(wǎng)節(jié)能的作用。但是，上述方法均未能兼顧發(fā)電機組能耗水平、網(wǎng)損能耗等效折算和網(wǎng)絡(luò)安全約 束，不能很好地匹配現(xiàn)有的電網(wǎng)特性，未能使節(jié)能發(fā)電調(diào)度更加符合電力系統(tǒng)的實際運行 狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種機網(wǎng)聯(lián)合的節(jié)能發(fā)電調(diào)度方法，它解決了現(xiàn)有技術(shù)所存 在的問題，能夠達到既考慮發(fā)電機組能耗水平，也兼顧網(wǎng)損能耗等效折算和網(wǎng)絡(luò)安全約束， 更好地匹配現(xiàn)有的電網(wǎng)特性的目的，以使節(jié)能發(fā)電調(diào)度更加符合電力系統(tǒng)的實際運行狀 況。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種機網(wǎng)聯(lián)合的節(jié)能發(fā)電調(diào)度方法，包括以下步驟(1)根據(jù)發(fā)電機組能耗特性確定機組發(fā)電組合的初步方案；(2)基于初步的發(fā)電組合方案，引入電網(wǎng)的實際特性網(wǎng)損的能耗等效折算和網(wǎng) 絡(luò)安全約束，進行機網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化，確定機組的開停方式和出力水平。本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和積極的 效果本發(fā)明不僅考慮發(fā)電機組的能耗特性，而且通過網(wǎng)損的能耗等效折算、網(wǎng)絡(luò)安全 約束的引入，考慮了電網(wǎng)特性，以使節(jié)能發(fā)電調(diào)度更加符合電力系統(tǒng)的實際運行狀況。


圖1是現(xiàn)有的節(jié)能調(diào)度方法的流程圖。圖2是本發(fā)明的一種機網(wǎng)聯(lián)合的節(jié)能發(fā)電調(diào)度方法的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖2來具體介紹本發(fā)明的一個較佳實施例。參見圖2，本發(fā)明的一種機網(wǎng)聯(lián)合的節(jié)能發(fā)電調(diào)度方法包括以下步驟1、根據(jù)發(fā)電機組能耗特性確定機組發(fā)電組合的初步方案；2、基于初步的發(fā)電組合方案，引入電網(wǎng)的實際特性網(wǎng)損的能耗等效折算和網(wǎng)絡(luò)安全約束，進行機網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化，確定機組的開停方式和出力水平。網(wǎng)損能耗就是由于組成電網(wǎng)的各種元件(如線路、變壓器等)都存在電阻，在電網(wǎng) 中，電能從發(fā)電廠送出要經(jīng)過多級變壓器變壓以及不同的電壓網(wǎng)絡(luò)傳輸才能到達用戶，供 用戶使用。而電能以電流的形式通過電阻時，就要產(chǎn)生功率損耗和電能損耗使電阻發(fā)熱。另 外在不同電壓等級的網(wǎng)絡(luò)，電磁能量轉(zhuǎn)換過程中，要使電磁感應這一能量轉(zhuǎn)換形式持續(xù)存 在，就必須提供給變壓器鐵芯一個勵磁電動勢，同時磁場也會在鐵芯設(shè)備中產(chǎn)生渦流和磁 滯損耗，這些都會產(chǎn)生功率損耗和電能損耗，因此電能經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸時必然產(chǎn)生有功電能 損耗。電網(wǎng)的電能損耗不僅會引起電網(wǎng)中的設(shè)備發(fā)熱，而且還會因耗費的能源不能得到應 用而占去一部分發(fā)電和供電設(shè)備容量。由于目前在純梁電網(wǎng)上依然投入使用部分S7型老 式變壓器，同時由于在油田開發(fā)初期電力線路建設(shè)沒有統(tǒng)一規(guī)劃，造成目前供電半徑過大， 線路迂回嚴重，直接導致電網(wǎng)損耗在10%左右。網(wǎng)損理論計算方法主要有均方根電流法、平均電流法、最大電流法、最大負荷損失 小時法等。平均電流法、最大電流法是由均方根電流法派生出的方法，而最大負荷損失小時 法主要適用于電力網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計。比較有代表性的傳統(tǒng)方法是均方根電流法。均方根電流法的物理概念是線路中流過的均方根電流所產(chǎn)生的電能損耗，相當于 實際負荷在同一時期內(nèi)所消耗的電能。常用網(wǎng)損計算法均方根電流法原理簡單，易于掌握，對局部電網(wǎng)和個別元件的電能損耗計算或當 線路出口處僅裝設(shè)電流表時是相當有效的，尤其是在0.4 IOkV配電網(wǎng)的電能損耗計算 中，該法易于推廣和普及，但缺點是負荷測錄工作量龐大，需24h監(jiān)測，準確率差，計算精度 小；又由于當前我國電力系統(tǒng)運行管理缺乏自動反饋用戶用電信息的手段，給計算帶來困 難，所以該法適用范圍具有局限性。節(jié)點等值功率法方法簡單，適用范圍廣，對運行電網(wǎng)進行網(wǎng)損的理論分析時，所依 據(jù)的運行數(shù)據(jù)來自計費用電能表，即使不知道具體的負荷曲線形狀，也能對計算結(jié)果的最 大可能誤差作出估計，并且電能表本身的準確級別比電流表要高，又有嚴格的定期校驗制 度，因此發(fā)電及負荷24h的電量和其他運行參數(shù)等原始數(shù)據(jù)比較準確，且容易獲取。這種方 法使收集和整理原始資料的工作大為簡化，在本質(zhì)上，這種方法是將電能損耗的計算問題 轉(zhuǎn)化為功率損耗的計算問題，或進一步轉(zhuǎn)化為潮流計算問題，這種方法相對比較準確而又 容易實現(xiàn)，因而在負荷功率變化小的場合下可用于任意網(wǎng)絡(luò)線損的計算，井得到較為滿意 的結(jié)果。但缺點是該法實際計算過程費時費力，且計算結(jié)果精度低。因為該法只是通過將 實際連續(xù)變化的節(jié)點功率曲線當作階梯性變化的功率曲線處理或查負荷曲線形狀系數(shù)的 方式獲取節(jié)點等效功率近似地考核系統(tǒng)狀。與目前試行的節(jié)能調(diào)度辦法相比，該方法考慮了嚴格意義上的功率平衡方程，容 易處理各種網(wǎng)絡(luò)安全約束，同時，電力系統(tǒng)的能耗水平和網(wǎng)損水平較《試行辦法》的優(yōu)化結(jié) 果均有不同程度下降。以2669節(jié)點、581臺機、負荷水平1. 86億千瓦的某電力系統(tǒng)為例，分別采用機網(wǎng)聯(lián) 合優(yōu)化方法和《試行辦法》進行節(jié)能調(diào)度，結(jié)果如下兩種方法的煤耗情況對比表
權(quán)利要求
一種機網(wǎng)聯(lián)合的節(jié)能發(fā)電調(diào)度方法，其特征在于包括以下步驟(1)根據(jù)發(fā)電機組能耗特性確定機組發(fā)電組合的初步方案；(2)基于初步的發(fā)電組合方案，引入電網(wǎng)的實際特性網(wǎng)損的能耗等效折算和網(wǎng)絡(luò)安全約束，進行機網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化，確定機組的開停方式和出力水平。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機網(wǎng)聯(lián)合的節(jié)能發(fā)電調(diào)度方法，包括以下步驟(1)根據(jù)發(fā)電機組能耗特性確定機組發(fā)電組合的初步方案；(2)基于初步的發(fā)電組合方案，引入電網(wǎng)的實際特性網(wǎng)損的能耗等效折算和網(wǎng)絡(luò)安全約束，進行機網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化，確定機組的開停方式和出力水平。本發(fā)明不僅考慮發(fā)電機組的能耗特性，而且通過網(wǎng)損的能耗等效折算、網(wǎng)絡(luò)安全約束的引入，考慮了電網(wǎng)特性，以使節(jié)能發(fā)電調(diào)度更加符合電力系統(tǒng)的實際運行狀況。
文檔編號H02J3/00GK101989744SQ20091005568
公開日2011年3月23日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者楊增輝, 楊宗麟, 王崢, 王建軍 申請人:華東電力試驗研究院有限公司;華東電網(wǎng)有限公司