关于优化电力调度策略的研究与分析论文_余潇寒1,高畅2,焦辉2,徐庆鹏3,杨少君3

关于优化电力调度策略的研究与分析论文_余潇寒1,高畅2,焦辉2,徐庆鹏3,杨少君3

1.国网黄山供电公司 安徽省 245061;2.国网亳州供电公司 安徽省 236800;

3.国网阜阳供电公司 安徽省 236017

摘要:近些年来,在整个世界范围内都不同层次不同程度地出现了电力调度安全问题,所以引起了广大电力企业的高度重视,所有电力企业开始将调度安全风险的控制作用一项长期而持久的任务去抓,文章针对当前这种情况,从风险的辨别和风险的评估等两个方面阐述和分析了电力调度的风险预防和控制,希望能给从事电力调度的相关人员一个参考。

关键词:电力调度;风险控制;安全管理;电力企业

引言:电力系统是一个生产紧密性和技术密集性结合在一起的复杂系统,全网发电出力和用电负荷必须时时达到平衡。在电力系统运行中,电力调度是电网运行管理、倒闸操作和事故处理的指挥机构,担负着组织、指挥、指导和协调电网安全稳定运行的重任,是保证电网安全运行、稳定运行的保障机构,若出现调度人为的错误指令,就会给电网、给社会、给人民带来不同程度的经济效益和社会效益的双重损失。

1系统运行中的不安全因素

目前,我国的电力调度自动化系统已经覆盖了全国,占有85%的变电站都实现了微机监控,68%的变电站已经实现了无人值班,再加上最近几年国家所开展的智能电网工程,电力数字化水平的进一步提升,为整个电网设备的安全提供了一个安全的前提和保障。然而我们并不能因为自动化技术的不断完善而放低警惕,整个系统的风险还是不容低估,电力调度数字化系统运行过程中所存在的不安全因素主要分两大类,一种是系统自身缺陷,比如:施工环节的不当、远程警告信息泛滥、设备老化以及系统通道故障等等,第二种是环境因素,比如人机混杂、病毒攻击、黑客的入侵以及人为等其他因素。

2电力调度控制技术

微电网与大电网之间的快速隔离、并网状态与孤网状态的无缝切换,以及微电网内部稳定控制是微电网面临的三大核心问题。以稳定控制为例,微电网的发电侧为具有间歇性的可再生能源,不可控,用电侧由于范围较小,个别用户的负荷变化会对整体负荷造成较大影响,负荷也不可控。目前解决这一问题的基本方向是通过储能系统来平衡发电侧的不可控,通过通讯系统、双向互动、价格变化用电侧响应等来做到负荷的相对可控,但经验还在摸索之中。此外,微电网当前成本还不具备市场竞争力。微电网的发电成本包括分布式电源与微电网控制系统两部分,从经济学的角度分布式发电成本尚高,更不必说微电网。尽管微电网技术还不够成熟,更为关键的是发展也缺乏国家层面统一标准规划,政策的不确定性是微电网未来发展的最大障碍。目前,在国家政策层面,包括微电网接入、规划设计、建设运行和设备制造等环节,都缺乏相应的国家层面的技术标准与管理规范。更重要的是,关于微电网建设、运营模式,政府相关政策尚不清晰。

3优化电力调度策略

30年来的国际电力体系改革路径显示,电力调度改革的根本目的在于提升调度效率和降低成本。而通过电力系统改革提升电力调度效率,是一个需要循序完成的系统工程,其核心内涵是优化调度策略。

3.1优化调度策略

对调度策略的优化,既可以通过市场竞争化改革,依托市场机制,经双向拍卖形成的市场价格实现;也可以在厂网分离后,通过电网运营者构建拍卖平台实现;还可以在垂直一体的电力体系中,通过优化调度策略实现。无论哪种方式,调整电力调度机制、形成正确的价格机制都是前提,没有这两项工作的完善,其他改革措施都难以实现提升电力经济效率的目的。而这都需要加强电网在电力调度过程中的信息收集、输电管理和经济分析能力,强化监控和管理电力市场的能力。

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3.2完善调度政策

输电和调度政策的完善,是调度策略最优的制度保证。在已经完成电力改革的电力市场中,电网运营者扮演了核心角色。在竞争化的电力市场中,大部分的用电交易都并非用电方和发电方直接缔结合同,而是电力供求双方,各自将用电预期和发电计划提前递交给电网运营者。电网运营者根据双方提交的信息,通过数值方法求解该电力系统的最优潮流问题(optimal power flow,OPF)后,形成每个电网的供求曲线,并依此形成节点价格和核准发电申请。由此机制形成的发电组合,符合最优调度策略,并且能够最小化发电成本。需要特别强调的是,现行市场中大部分的交易并非供求双方直接签订合同。这是因为如果大量的电力供应由买卖双方直接订合同,会造成输电管理的困难和输电权的争议,从而增加了电网管理的难度和交易成本。

3.3发展智能电网

智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。因此,微电网作为智能电网中很重要的一环,对减少新能源发电对电网的冲击,可以扮演很重要的角色。微电网通过控制系统、储能系统,协调平衡多种分布式电源,平时与大电网并联,富余电力输入大电网或储能系统,发电不足则从大电网购入电力或使用储能内电力,遇到大电网发生故障,则快速解列,孤网运行,保障负荷供给。微电网还可以实现并网孤网运行,快速切换、隔离,对大电网无影响,此外,通过自备的储能系统,还可以在用电高峰向大电网输电,用电低谷从大电网购电,有效地实现削峰填谷。

3.4加强调度标准化建设,提高协同作业能力

集团化运作能够有效的提高电力系统的管理水平,建立一个规范化的工作督导机制,对电力调度的关键环节进行重点的指导和检查,提高业务水平。建立一套完善的调度管理评价指标体系,对电网调度的各项工作进行考评,提升调度管理的整体水平。

调度标准体系包括三方面的内容,技术标准、管理标准和工作标准。标准化建设要求这三个方面共同发挥作用。制定调度系统的基础规程规定,明确核心业务的流程和主要技术的规范操作,完善电网稳定计算、电网负荷预测、电网联络线功率控制、电网继电保护整定计算等各项技术规范。

掌握准确的调度运行信息,深化对调度运行的理解,实施精益化的调度管理。同时,注重对二次设备的深化。制订继电保护及装置、调度自动化设备运行管理统计评价规程,可以延长二次设备的使用时间,为统一招标工作创造了良好的条件。

除了上述方案,由电网运营者或输电企业根据用电预测进行用电量供应拍卖,或由电网运营者或输电企业直接根据发电企业成本信息和用电预期核算出最优调度策略,也能够实现最优调度策略。但无论哪一种方案,都需要电网运营者或输电企业掌握所有发电企业的成本和相关参数等信息,这些信息需要用来计算最优调度策略和节点价格,并且用于监控市场防治漏洞。因此需要加强电网调度能力,形成正确的上网电价形成机制。

4结论

只有通过竞价上网机制或输电企业通过最优调度策略形成的节点价格,才能够激励发电企业形成有效的发电组合,降低发电成本,从而提升电力经济的效率。但合理电力价格制度的形成是一个复杂的制度变迁过程。在这个过程中,电力监管机构需要对与新的电力价格机制相配的输电网政策、稳定供电责任归属和利益分配机制等做出详细规定和出台具体操作规程。同时推进其他改革——如双向竞价、输配分开等,会加重问题的复杂程度,增大制度变迁的成本,使制度变迁过程中出现问题和漏洞的风险增加。

参考文献

[1]李孟超.智能变电站及技术特点分析[J].电力系统保护与控制,2011,38(18).

[2]侯伟宏.数字化变电站系统可靠性研究[J].电力系统保护与控制,2010,2.

论文作者:余潇寒1,高畅2,焦辉2,徐庆鹏3,杨少君3

论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期

论文发表时间:2019/1/3

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