云南电力电量平衡分析_涂启玉

设 P t 为系统在时段的负荷， N t 为水电站在 时段所承担的负荷， t = 1 ，2 ，3 …， T 为该水电 站承担尖峰负荷时段总数，则从图 1 可知： 第 1 时段，水电站工作容量为 N1 ； 第 2 时段，水电站工作容量为 N2 = N1 － （ P 1 － P 2 ） ； 第 T 时段，水电站工作容量为 N T = N1 － （ P 1 － P T ） ； E = Σ N i = N1 + ［N1 － （ P1 － P2 ） ］ + …
图4
2012 年至 2015 年云南电网水火电中长期电量平衡图
图5
2012 年至 2015 年云南电网水火电中长期电力平衡图
2 ） 小湾、糯扎渡电站投产后中长期电力电量平衡结果
表2 名称 小湾 漫湾 大朝山 糯扎渡 景洪 总水电 弃出力 总火电 全网出力 平均负荷 未平衡 1 275 128 117 225 68 1683 0 642 2325 2325 0. 0 2 203 109 100 261 77 1452 0 638 2090 2090 0. 0 小湾、糯扎渡电站投产后云南电网电量平衡特性表 （ 2015 年） 3 118 73 69 444 132 1670 0 637 2307 2307 0. 0 4 62 41 41 371 121 1654 0 633 2288 2288 0. 0 5 82 56 55 251 89 1811 0 639 2450 2450 0. 0 6 60 37 45 64 28 2608 0 400 3008 3008 0. 0 7 128 63 62 82 30 3183 0 393 3576 3576 0. 0 8 210 94 88 100 35 3437 0 381 3818 3818 0. 0 9 222 95 87 313 91 3426 0 367 3793 3793 0. 0 10 214 92 83 148 44 2753 0 698 3451 3451 0. 0 单位： 万 kW 11 76 32 28 158 44 1900 0 701 2601 2601 0. 0 12 55 25 25 183 56 1708 0 694 2402 2402 0. 0
第 41 卷
云南电力电量平衡分析
2013 年第 3 期
1 ） 电力电量平衡计算次序： 在水火电站混 合电力系统中， 负荷图的尖峰部分应由具有日调 节性能的水电站承担； 在洪水期， 系统的调峰任 务应尽可能由具有长期调节能力的水电站承担 ， 调节性能差的水电站尽可能转入基荷运行 ， 以减 少水电站的无益弃水。 其它时期水电站则根据河 流来水情况及水库的调节能力， 按充分利用其容 量和 电 量 的 原 则 确 定 其 在 负 荷 图 上 的 工 作 ［1 ， 2 ］ 。 位置 2 ） 剩余负荷逐次后移法： 将负荷按从大到 小的顺序排序， 而不按时间顺序排序。 设某水电 站在系统日负荷图尖峰部位工作， 其可调日电量 为 E （ 暂时假定电量 E 的利用不受可用容量 N 的 限制） ，此时该电站工作位置的下限水平线 AB 可 以确定：
预测进行电力电量平衡，并分析小湾和糯扎渡电站投产后云南电网电力电量平衡的变化 。 关键词： 电力电量平衡 有序供应 调峰能力 枯丰电量比 中图分类号： TM73 文献标识码： B 文章编号： 1006 － 7345 （ 2013 ） 03 － 0050 － 04 75% 、95% 来水频率， 下同 ） ， 共 12 种方案对比 分析小湾和糯扎渡电站投产后整个云南电网中长 期电力电量平衡情况； 2 ） 同一年份各种方案下小湾和糯扎渡电站 投产后云南电网长期和典型日电力电量平衡对比 分析； 3 ） 同一方案各个年份下云南电网长期和典 型日电力电量平衡对比分析。
图3
系统日负荷图
图1
系统日负荷图
图2
水电站在系统日
负荷图上的工作位置
从图 3 中可以看出负荷的特点， 上午 7 ： 00 － 9 ： 00 有一个陡增的趋势，而晚上 21 ： 00 － 23 ： 00 有一个陡降的趋 势， 采 用 了 火 电 三 段 调 峰 方 式，即 0 ： 00 － 7 ： 00 保持同一出力，8 ： 00 － 21 ： 00 保持同一出力，22 ： 00 － 23 ： 00 保 持 同 一 出 力，且与第二天 0 ： 00 － 7 ： 00 的出力保持相同或 相近。三段火电调峰能满足绝大部分时间的调峰 要求，当三段火电调峰满足不了的时候， 可以采 用递级火电调峰， 即先设定火电保持同一出力的 持续时段数，然后按上述改进的切负荷法进行平 衡计算，可求得递级火电调峰时的出力情况。 如 果递级调峰也不能满足调峰要求， 那么需回到长 ［5 ， 6 ］ 。 期调度中进行水电主动弃水调峰
表3 小湾、糯扎渡电站投产后云南电网电力电量特性分析 全网水电电量 枯丰日 电量比 0. 37 0. 38 0. 31 0. 3 1. 14 1. 32 1. 33 1. 21 枯期 377. 5 491. 5 604. 5 670. 6 488. 3 636. 6 811. 2 868. 3 丰期 614. 6 802. 8 1022 1154. 5 593. 4 802. 8 997. 4 1131. 8 枯丰比 0. 61 0. 61 0. 59 0. 58 0. 82 0. 79 0. 81 0. 77 枯丰日 电量比 0. 44 0. 44 0. 43 0. 42 0. 59 0. 57 0. 59 0. 55 枯期 517. 3 518. 3 569. 5 610. 2 373. 3 365. 5 366. 3 458. 4 单位： 亿 kWh 火电电量 丰期 127. 3 125. 9 159. 3 193. 1 156. 4 125. 9 192. 8 223. 9 枯丰比 4. 06 4. 12 3. 58 3. 16 2. 39 2. 9 1. 9 2. 05 澜沧江中下游电量
注： 未平衡表示电网总出力平均总负荷； 弃出力表示电网总出力大于平均负荷。
52第 Βιβλιοθήκη 1 卷云南电力电量平衡分析
2013 年第 3 期
图6
2012 年至 2015 年云南电网水火电中长期电量平衡图
图7
2012 年至 2015 年云南电网水火电中长期电力平衡图
3. 2
电力电量平衡特性分析 据上述电力电量平衡计算结果得电力电量平衡特性如下 ：
第 41 卷
单位： 万 kW 11 59 39 33 101 36 1830 0 771 2601 2601 0. 0 12 42 29 29 76 31 1572 0 830 2402 2402 0. 0
注： 未平衡为正表示电网总出力电量小于平均总负荷电量； 弃出力为正表示电网总出力大于平均负荷。
电力电量平衡特性计算 1 ） 小湾、糯扎渡电站未投产云南电网电量 平衡结果： 只列出 2015 年基准方案 （ 来水平偏枯
75% 保证率、 负荷为中负荷方案 ） 。 为保证投产 前及投产后电网总装机规模一致， 小湾及糯扎渡 未投产方案计算时只考虑两电站装机容量 ， 优化 计算时其水位固定在正常蓄水位及死水位之间的 中间值，不考虑两电站的调节作用。 51
小湾、糯扎渡电站未投产云南电网电量平衡特性表 （ 2015 年） 3 34 23 23 60 24 998 0 926 1924 2307 383. 5 4 54 37 36 89 35 1270 0 926 2196 2288 91. 6 5 82 56 55 131 52 1653 0 797 2450 2450 0. 0 6 154 120 115 259 103 2768 532 240 3008 3008 0. 0 7 174 128 113 295 107 3336 445 240 3576 3576 0. 0 8 192 137 120 338 121 3578 358 240 3818 3818 0. 0 9 153 103 93 277 100 3343 0 450 3793 3793 0. 0 10 107 72 67 199 73 2689 0 761 3450 3451 0. 0
方法是让火电尽量带腰荷与基荷， 腰荷相对较平 稳，因此计算得到的火电出力也均匀的多， 峰荷 仍然让水电站带。 具体火电调峰计算方法是取出 负荷的腰荷与基荷， 合成新的系统负荷， 为了控 制火电相邻时段出力之差在爬坡速度范围内 ， 这 里采取负荷约束的办法， 即控制负荷相邻时段之 差在火电爬坡速度范围之内， 然后让要平衡的火 电站在新的负荷图上进行切荷。 这种计算方法能 在保证火电出力均匀的情况下， 既能保证火电日 电量刚好平衡掉， 也能保证相邻时段出力之差在 爬坡速度范围内。
1
前言
云南 省 水 力 资 源 非 常 丰 富， 根 据 云 南 电 网 “十二五” 规划， 云南省水电装机比重将持续上 ， “十二五 ” 末期全省水电装机比重将由目前 升 的 61. 2% 增加到 73. 4% 。云南电网大部分水电为 径流式电站， 调节性能较差， 调峰能力较弱， 特 别在汛期，存在水电弃水调峰问题。 随着小湾和 糯扎渡电站相继投产运行， 将会改善整个澜沧江 流域乃至云南电网的发电特性， 从而改善云南电 网水电发电枯丰不平衡的特性， 将水电汛期季节 性电能向枯期转移。 先从云南电网中长期电力电 量平衡入手， 先利用水电站群优化调度结果， 剩 余负荷再由火电来分配， 采用逐次切负荷算法进 行电力电量平衡计算。 分丰、 平、 枯、 特枯四种 来水，高、中、低三种负荷预测对云南电网进行 电力电量平衡。 小湾和糯扎渡电站是澜沧江流域上两座调节 能力强的多年调节电站， 如何充分发挥水电与火 电在电网中的特点， 满足云南电网随负荷增长及 云电外送日益增加情况下的电力电量平衡 ， 是小 湾及糯扎渡电站投运后必须考虑的问题。 小湾及 糯扎渡的投产对云南电网水电运行方式有较大改 变，云南电网进行电力电量平衡结果将发生重大 变化，研究的主要内容有： 1 ） 分高、 中、 低三种负荷情况 （ 按规划较 2011 年负荷增长 15% 、10% 、5% ，下同） 和丰、 平、 枯、 特 枯 四 种 来 水 情 况 （ 25% 、 50% 、 收稿日期： 2013 － 03 － 28 50