一種考慮外部受電的電網(wǎng)調(diào)峰方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種調(diào)峰方法，尤其是涉及一種考慮外部受電的電網(wǎng)調(diào)峰方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在國家有關(guān)部門的大力支持下，"十二五"以來上海電力供應(yīng)緊張局面得到了明顯 的緩解，但與此同時，上海電力發(fā)展外部環(huán)境正發(fā)生深刻變化。既有經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型電力需求增速 趨緩的有利條件，也面臨電力供應(yīng)安全性和清潔性要求越來越高、峰谷調(diào)節(jié)矛盾越來越大、 電力項目落地越來越難等方面的挑戰(zhàn)。
[0003] 上海電網(wǎng)作為典型的受端型電網(wǎng)，外來電比例已經(jīng)達(dá)到最高負(fù)荷的一半左右，外 來電以西南水電等清潔能源為主，積極消納市外來電意義重大；上海城市處于率先轉(zhuǎn)型時 期，負(fù)荷特性出現(xiàn)明顯變化，電力供需出現(xiàn)新特點，對電網(wǎng)優(yōu)化運行提出更高要求。
[0004] 隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的轉(zhuǎn)型和外部條件的變化，上海電網(wǎng)發(fā)展面臨著新的形勢和困 難。
[0005] (1)城市發(fā)展對電力安全的要求越來越高。隨著城市經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，對電力供應(yīng) 安全可靠的依賴越來越大。
[0006] (2)電網(wǎng)調(diào)峰壓力增大、運行矛盾突出。2014年上海電力最大峰谷差為1208萬千 瓦，再創(chuàng)歷史新高，占最高用電負(fù)荷的45%。由于外來電不參與調(diào)峰，且最近幾年增加較為 集中，部分時段市內(nèi)機(jī)組可能以日開夜停方式運行，對安全供電、節(jié)能減排極為不利。
[0007] (3)大規(guī)模市外來電對上海電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提出更高要求。上海電網(wǎng)是典型的 受端末端電網(wǎng)，大規(guī)模接收外來電存在較多不確定性。一是長距離、大容量輸電風(fēng)險隱患 多，一旦故障將對上海電網(wǎng)安全造成嚴(yán)重沖擊；二是市外來電多為調(diào)節(jié)性能較差的核電與 水電，與上海峰谷差、季節(jié)差大的城市用點負(fù)荷特征不匹配，增加上海電網(wǎng)調(diào)峰難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種調(diào)峰效果好的 考慮外部受電的電網(wǎng)調(diào)峰方法。
[0009] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0010] -種考慮外部受電的電網(wǎng)調(diào)峰方法，包括以下步驟：
[0011] 1)獲取待調(diào)峰電網(wǎng)的內(nèi)部電源結(jié)構(gòu)和外部受電方式；
[0012] 2)根據(jù)待調(diào)峰電網(wǎng)的歷史負(fù)荷信息，預(yù)計其在調(diào)峰時段內(nèi)的電力負(fù)荷情況；
[0013] 3)考慮內(nèi)部電源結(jié)構(gòu)和外部受電方式，并結(jié)合調(diào)峰時段內(nèi)的電力負(fù)荷情況，制定 調(diào)峰平衡策略，結(jié)合內(nèi)部和外部電源共同調(diào)峰。
[0014] 所述的步驟1)中，待調(diào)峰電網(wǎng)的內(nèi)部電源結(jié)構(gòu)包括火電機(jī)組、燃?xì)鈾C(jī)組、風(fēng)電和 太陽能發(fā)電。
[0015] 所述的步驟1)中，外部受電方式包括核電、常規(guī)水電和抽水蓄能電站。
[0016] 所述的步驟2)中，歷史負(fù)荷信息包括年峰谷差率、年負(fù)荷率、季不均衡系數(shù)、年平 均日負(fù)荷率和季最小日負(fù)荷率。
[0017] 所述的步驟3)具體包括以下步驟：
[0018] 31)選擇已核準(zhǔn)或已獲路條的內(nèi)部電源和以確定規(guī)劃的特高壓交流外部電源作為 待選調(diào)峰電源；
[0019] 32)根據(jù)預(yù)計的在調(diào)峰時段內(nèi)的電力負(fù)荷情況，擬合出電力負(fù)荷曲線，確定調(diào)峰困 難的時間點；
[0020] 33)結(jié)合內(nèi)部電源中的火電機(jī)組、風(fēng)電和太陽能發(fā)電以及外部電源中的抽水蓄能 電站為主要調(diào)峰電源，按照季節(jié)負(fù)荷情況確定調(diào)峰開機(jī)和運行方式進(jìn)行調(diào)峰。
[0021] 所述的步驟33)具體包括：
[0022] 在秋季平均最高負(fù)荷日，高峰時本地機(jī)組維持最小開機(jī)方式、低谷時機(jī)組運行在 最小出力方式，同時減少外部電源受電；
[0023] 在夏季最高負(fù)荷日，高峰時本地機(jī)組僅比最小開機(jī)方式多開2臺主力煤電機(jī)組， 低谷時關(guān)停全部調(diào)峰燃?xì)鈾C(jī)組、主力煤電機(jī)組壓到最小技術(shù)出力；
[0024] 在冬季最高負(fù)荷日，高峰時本地機(jī)組和燃?xì)鈾C(jī)組全部開機(jī)滿發(fā)，并增加外部受電， 低谷時關(guān)停調(diào)峰燃?xì)鈾C(jī)組，煤電機(jī)組保持高出力。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0026] 本發(fā)明采用電網(wǎng)內(nèi)部電源與外部電源相結(jié)合的調(diào)峰方式，解決了外來電規(guī)模較大 且一般不參與調(diào)峰，為消納市外來電而安排的本地機(jī)組開機(jī)規(guī)模較小的問題，既保障了分 區(qū)電力平衡、無功支撐和供熱需要，有充分發(fā)揮了本地機(jī)組的調(diào)峰能力，統(tǒng)籌利用了區(qū)域內(nèi) 部抽蓄資源和協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)外資源，調(diào)峰效果好。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0029] 實施例：
[0030]如圖1所示，一種考慮外部受電的電網(wǎng)調(diào)峰方法，包括以下步驟：
[0031]1)獲取待調(diào)峰電網(wǎng)的內(nèi)部電源結(jié)構(gòu)和外部受電方式；
[0032] 2)根據(jù)待調(diào)峰電網(wǎng)的歷史負(fù)荷信息和經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素，預(yù)計其在調(diào)峰時段內(nèi)的電力 負(fù)荷情況；
[0033] 3)考慮內(nèi)部電源結(jié)構(gòu)和外部受電方式，制定調(diào)峰平衡策略，結(jié)合內(nèi)部和外部電源 共同調(diào)峰。
[0034] 上海電網(wǎng)是華東電網(wǎng)的重要組成部分，處于華東電網(wǎng)的受端位置，是華東地區(qū)乃 至全國負(fù)荷密度最高的負(fù)荷中心。上海電網(wǎng)是城鄉(xiāng)一體化電網(wǎng)，其供電范圍覆蓋上海市全 部。
[0035] 上海接受的華東直屬分電主要包括核電、抽水蓄能、煤電、和常規(guī)水電等，這些機(jī) 組的調(diào)峰能力分析如下：
[0036] (1)核電
[0037] 在滿足一定運行條件的情況下，核電機(jī)組在燃料周期的前80 %時間內(nèi)具備調(diào)峰能 力；當(dāng)燃耗較深時，核電機(jī)組失去調(diào)峰能力，只能帶基荷運行。但由于華東地區(qū)是人口較密 集地區(qū)，出于安全運行和環(huán)境保護(hù)方面的原因，現(xiàn)正在運行的華東核電基本帶基荷、不參加 調(diào)峰運行。電站年利用小時數(shù)較高，在7200~8000小時之間，僅在電網(wǎng)調(diào)峰極其困難的時 期如春節(jié)、國慶或者夏季臺風(fēng)時期，核電才降功率運行。
[0038] 近幾年華東電網(wǎng)核電機(jī)組在四季典型日的最低出力率為0· 993至0· 997,但大部 分時段出力水平為一條直線。如2012年秦山二、三期的降功率運行的實績?yōu)椋?br>[0039] 核電秦山聯(lián)營有限公司，曾由262萬千瓦降功率至210. 3萬千瓦連續(xù)運行8天，壓 出力2〇% ;
[0040] 秦山第三核電有限公司，曾由145. 6萬千瓦降功率至123. 0萬千瓦連續(xù)運行8天， 壓出力15%。
[0041] (2)常規(guī)水電
[0042] 常規(guī)水電是基本調(diào)峰手段之一，但華東有相當(dāng)部分的小水電是徑流電站，調(diào)峰性 能受限。其中上海電網(wǎng)接受的華東電網(wǎng)直屬直調(diào)水電調(diào)峰性能很好，四季典型日機(jī)組的最 低出力率基本為0。
[0043] (3)抽水蓄能電站
[0044] 抽水蓄能電站使用兼具水栗和水輪機(jī)兩種工作方式的蓄能機(jī)組，其典型工作狀態(tài) 是：利用夜間低谷負(fù)荷時火電站等提供的剩余電能，從高程低的下水庫抽水到高程高的上 水庫中，通過水體這一能量載體將電能轉(zhuǎn)換為水的位能；在日間出現(xiàn)高峰負(fù)荷時，再從水庫 放水發(fā)電，承擔(dān)系統(tǒng)的峰荷。
[0045] 抽水蓄能電站與常規(guī)水電站最大的不同是，只有水庫電能而沒有天然來水的不蓄 電能，其發(fā)電能力與其上水庫的庫容有關(guān)，很大程度上決定于水頭的高度。由于抽水蓄能電 站的廠址受到水源和地形等因素制約，其庫容通常有限，持續(xù)發(fā)電能力較弱。另一方面，隨 著技術(shù)的發(fā)展，目前最先進(jìn)的可逆式抽水蓄能機(jī)組的性能已經(jīng)超過常規(guī)的水力發(fā)電機(jī)組， 從開始擔(dān)任負(fù)荷到滿負(fù)荷運行只需l〇s( -般約1~2分鐘）。
[0046] 抽水蓄能電站是目前電網(wǎng)內(nèi)最有效的削峰填谷手段之一，它具有雙重調(diào)峰功能。 參近年來華東電網(wǎng)為滿足電網(wǎng)的調(diào)峰平衡、提高電網(wǎng)供電的質(zhì)量，建設(shè)了一批抽水蓄能 電站，如：天荒坪抽水蓄能電站（1800MW)、桐柏抽水蓄能電站（1200MW)、瑯訝山蓄能電站 (600MW)等。四季典型日華東電網(wǎng)抽水蓄能電站每日抽水時間約3~7小時。
[0047] 上海電網(wǎng)發(fā)電機(jī)組以火電為主，2013年底火電機(jī)組占全上海的98. 5%，其余為少 量風(fēng)電。
[0048] 結(jié)合各類型機(jī)組固有調(diào)峰能力，并參考華東及上海電網(wǎng)各類機(jī)組的調(diào)峰實績和運 行方式的要求，得到各類機(jī)組調(diào)峰運行情況如下：
[0049] (1)火電機(jī)組
[0050] 華東電網(wǎng)在1996~2000年間新建的火電機(jī)組大多采用300麗、600麗機(jī)型以及部 分的125麗和350麗機(jī)型，2000年以后新增機(jī)組的重點轉(zhuǎn)向600麗和KKKMW機(jī)組。根據(jù)近 幾年華東新建機(jī)組的運行情況，125MW機(jī)組的最大調(diào)峰能力在20%~40%之間；300MW國產(chǎn) 型機(jī)組因按帶基荷設(shè)計，其調(diào)峰能力較差約20%左右；300MW引進(jìn)型機(jī)的最大調(diào)峰能力在 40%~60% ;350MW進(jìn)口機(jī)組的最大調(diào)峰能力為50% ;600MW、1000Mff進(jìn)口機(jī)組的最大調(diào)峰 能力為40%~60%。
[0051] (2)燃?xì)鈾C(jī)組
[0052] 對于燃?xì)鈾C(jī)組來說，簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)幾乎沒有最低技術(shù)出力限制，技術(shù)上深度 調(diào)峰能力接近1〇〇%，調(diào)節(jié)速度快。對于燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)燃機(jī)的調(diào)峰能力總結(jié)如下：
[0053] 1)配置有煙氣旁路的聯(lián)合循環(huán)燃機(jī)可以利用煙氣旁路