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[科普中国]-发电机组出力管理

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发电机组出力简介

大型发电机组的出力,可以分为有功出力和无功出力。有功出力主要是由汽轮机的出力来决定的。大型发电机和汽轮机虽然有的是属于两个工厂分别制造的,但是两者却作为一个整体,以“汽轮发电机组”的形式销售给用户,其出力、效率和其他经济性能,都是对汽轮发电机组整体而言。虽然发电机有其本身的各项技术经济指标(铭牌),也必须符合汽轮发电机组整体的指标。但不同发电机机组的本身特性和效率不同,以及供电要求不同,故在同时使用时必须进行必要的管理。2

实施原因电力系统发电负荷(包括发电厂厂用电和线损)的最大值称为最大发电负荷。电力系统发电负荷的最小值称为最小发电负荷。影响电力系统发电负荷的因素是电力系统最大可能出力。最大可能出力是指电力系统在一定时期内所有发电机组最大可能出力的总和。发电机组的最大可能出力有时小于其铭牌(额定)出力,它们之间的差额称为受阻容量。

受阻容量是变化的,随着季节的变化或运行条件的改变,电力系统最大可能出力也随之变化,需要不断进行分析,以便采取措施提高电力系统的供电能力与经济效益,因此电力系统的出力管理十分重要。3

管理内容1、规定机组最大和最小可调出力

由于各种原因,有时发电机组达不到铭牌出力(见电力系统最大可能出力)。经过技术分析,按月或按季排出各发电机组的最大可调出力表和全厂综合最大可调出力表。发电机组最小可调出力受机组安全稳定运行条件的限制,也需要编制各机组和全厂综合最小可调出力表。发电厂要制订措施实现最大、最小可调出力的要求。电力行政主管部门除对各发电厂的最大、最小出力进行审核批准并考核其执行情况外,还应协助其实现。1

2、发电机组出力的运行调度

电力系统总的发电出力要适应负荷的变化,并不断进行调整。这些调整(包括机组开停)按照调度部门事先编制的计划进行。计划给出各发电厂每日24小时发电出力曲线和机组开停时间表。过去,由电力系统值班调度员按照计划根据实际情况对各发电厂或发电机组的出力进行实时调整;现在,可使用调度自动化系统(如能量管理系统EMS)编制计划并进行发电出力的实时自动控制。1

3、电力市场形成后发电出力的运行调度

电力市场形成后,发电企业向电网公司(电力交易中心)出售电力(电量),向电力交易中心报出最大、最小可调出力及上网电价等多种信息。电网公司的调度部门只执行电力交易计划(含各发电企业每日的发电计划)。发电企业自行确定发电机组的最大、最小技术出力,不需报电力系统管理部门批准。1

应用实例甘肃风电发电出力创历史新高

甘肃特殊的地域风貌非常有利于风电资源的开发和利用,特别是地处河西走廊西端的酒泉市,南邻祁连山,北望马鬃山,浩瀚的戈壁与西山之间形成峡谷,让季风在这里经年不息。据估算,河西走廊风电资源约8000万千瓦。

近年来,风电、光伏新兴能源在甘肃能源结构总框架中的比重逐步加大。为进一步贯彻国家能源发展政策,加强风电优先消纳工作,规范风电调度运行工作流程,提高风电并网性能,国网甘肃电力调控中心多年来以认真、扎实的工作态度和方法积极积累运行经验,针对实际采取多项举措服务风电发展,取得了一定的工作成效。

该公司统筹安排常规能源与可再生能源的协调配套,强化风电并网优先调度运行的原则,实现全过程电能资源优化配置和风资源综合利用,促进风电健康快速发展。同时,充分利用风电调度有功智能控制系统,根据电网输送能力,按照“三公调度”原则下达各风电场初始标杆发电计划(控制上限),同时根据各风电场间风况、设备等差异而产生的空闲容量进行智能分配,滚动调整各风电场发电计划,最大限度提高河西风电送出能力。

该公司精心调度,随着新疆—西北750千伏第二通道联网工程投运,河西地区新能源送出能力大幅提升,仍然无法实现全额收购,新能源送出形式依然很严峻。针对新能源送出问题,值班调度员充分利用D5000平台,通过对各断面稳定裕度的校核和分析计算,优化安自策略,火、水、风、光联合调度,在确保电网稳定运行前提下,合理安排新能源上网,最大限度满足上网需求。

甘肃省调组织设备制造厂商、风电场业主和检测机构开展了规模宏大的风电机组低电压穿越能力改造、涉网整改、风机信息上传、功率预测和并网检测等工作,促进了风机硬件和软件的更新换代,提升了风电场并网运行管理水平。4