摘要:在我国科研技术水平不断提升的背景下,智能化技术在各行各业中都得到了广泛的运用。智能电网在电力系统的运用具有推动我国电网系统完善,提升电网系统运行质量控制的作用。为了满足人们越来越大的用电量需求,抽水蓄能智能化系统在智能化技术普及的背景下油然而生。抽水蓄能电站的智能化建设以调速系统智能化、励磁系统智能化为核心,通过智能化技术在电网抽水蓄能电站中的运用,实现了 电网电能的供应需求,在智能化电网抽水蓄能电站中接入新能源,实现智能电网建设的高效节能效果,具有非常重要的意义。
关键词:智能电网;抽水蓄能电站;作用;智能化
在我国大力提倡绿色节能环保的可持续发展观念下,智能电网在抽水蓄能电站的建设中开始注重节能效果,将智能化抽水蓄能电站建设中引入了新能源,以满足智能电站的储能需求。抽水蓄能是当前我国智能电网系统中的主要储能技术,,抽水蓄能电站的智能化建设有助于消除新型能源并网对智能化电网造成的诸多不利影响。避免因新型节能能源引入智能电网造成的电能负荷波动,而影响智能电网运行不稳定的问题,有助于我国电力行业的长期、稳定发展,同时缓解了我国的能源危机问题。
1 抽水蓄能电站在智能电网中的作用
1.1 均衡能源资源供需
我国能源供需分布不均衡,智能电网的建设的重要目的是实现全国范围内电力资源的优化配置。抽水蓄能电站的存在可以有效提升电网的调节能力和能源资源的优化配置能力,增加电网的运行效率和有效输送容量,提高输电线路的利用率,减少输电损失,优化区域间的经济发展和能源资源的合理分配。
1.2 支持新能源的接入
风能、太阳能、海洋能资源等新能源发电存在随机性、间歇性、波动性以及反调峰等特点,在并入电网时容易引起电网频率偏差和电压波动,极大的限制了新能源的入网与发展,抽水蓄能电站是新能源发展的重要组成部分,可在新能源接人电网后补偿负荷波动,为新能源的可持续发展提供重要支撑。
1.3 调峰填谷
调峰填谷是抽水蓄能电站的特有作用,在未来的智能电网中,抽水蓄能电站将配套电网中核电机组及新能源机组接入,实现发电和用电间负荷调节,在一定程度上减弱电网峰谷差,减少火电机组参与深度调峰的启停次数,使其在最优的状况下运行,降低火电机组燃料和运行维护费用提高全电网的能源利用率。
1.4 调频调相
当电网频率波动时,抽水蓄能机组一次调频功能自动响应频率变化调整其负荷出力,使电网的频率自动恢复到正常范围。在智能电网中,抽水蓄能电站可参与系统调频运行,并可通过发出与吸收无功功率来调节电网电压,从而提高智能电网的供电质量,维持智能电网的安全稳定运行。
1.5 事故备用
抽水蓄能机组具有快速响应能力,跟踪负荷迅速,能适应负荷的急剧变化,可有效提高电网运行频率和电压质量的稳定性,有效增强智能电网的自愈能力,保障电力系统的安全稳定运行。
1.6 黑启动
由于抽水蓄能机组具有响应速度快、容量大,调节性能好的特点,因此,当电力系统发生故障停运时,抽水蓄能机组是非常理想的黑启动电源,实现快速发电,带动其他机组恢复电网运行和对用户供电 。
2 智能电网抽水蓄能概述
抽水蓄能是当前智能电网中的主要组成,因其具有使用寿命长、电能存储量大的特点,受到广大智能化电网建设人员的重视。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该电站在智能电网中的利用新型能源,有助于解决以往我国新型能源在电网中应用中产生的负荷与波动不稳定等问题,利用智能化电网系统实现了对电网抽水蓄能中的智能化频率和相位变化检测,促进新型节能环保能源的安全、稳定输出,满足人们的用电需求。
智能电网在我国电网建设中的应用,符合现代化技术的发展需求,而抽水蓄能电站智能化的建设则推动了新能源抽水蓄能电站的电能输入输出质量提升,发挥新能源技术在电网电能存储中的功能,通过智能化系统中的实施监测、安全评估、风险报警等功能的应用,有助于及时发展电网抽水蓄能电站在运行中的安全故障风险因素,防治故障扩大都电网造成更加不利的影响。
3实例分析
对于广东省某市蓄能水电厂的改进对于智能电网的安全可靠性及自愈性,以广东省某市蓄能水电厂的机组响应快速性及机组运行可靠性两方面进行分析。
3.1 机组相应快速性
要提高抽水蓄能电厂响应速度,需要对电厂机组进行调控,广东省某市蓄能水电厂机组可以通过调度 AGC 直接进行控制调节,运行时的负荷调节由温度AGC发出。智能电网通过大量的传感器对电力系统的部分设备进行实时监控,可以将相关线路的重要预警信息添加到调度AGC控制中,使调度AGC的判断更全面更智能,以此把握抽水蓄能机组加减负荷的时机。一次调频功能影响电网在紧急情况下的响应速度,对保障电网安全运行意义重大,因此需要优化一次调频功能。广东省某市蓄能水电厂七台组机的一次调频投入运行已久,根据实际测量情况及各项指标可知,一次调频负荷响应滞后时间满足一次调频的相关规定,固有转速死区和频率死区也满足一次调频的相关规定。但也存在负荷稳定时间和一次频率最大负荷调整幅度用时较长的情况,不能达到一次调频的相关规定,所以需要完善一次调频功能,为电网提供更好的服务。在广东省某市蓄能水电厂中,一厂可在一分钟内带上满负荷,而二厂要 5 min 左右才可以带上满负荷。抽水蓄能机组启停时间的影响因素主要有两个,一是机组设备,在机组启停过程中,各种设备启停时间不一样,耗时最多的是球阀和转子升速过程。可以通过设备改进与换型提升反应速度,以此缩减启停时间,也可通过更智能化和数字化的传感和变送元件缩短机组启停时间。二是控制机组启停流程的程序设计,高效合理的机组启停控制流程,可以有效缩短机组启停时间。在机组安全运行的前提下,对机组流程进行仔细研究,可进一步优化顺控程序,缩短启停时间。现在广东省某市蓄能水电厂一厂发电时球阀要打开一半才可以启动调速器,通过改进打开 1/4 左右就可以启动调速器。二厂机组的部分流程命令与设备不匹配,通过改进使一步操作流程只能操作一个设备。
3.2 机组运行可靠性
建立全面的机组状态监测系统,抽水蓄能水电厂数字化是必然的发展趋势,通过现在所掌握的计算机和网络技术搜集整理机组运行数据,通过这些数据建立完整的机组状态监测系统。广东省某市蓄能水电厂的生产信息系统与主变压器在线监测系统都会影响系统故障及运行状态分析,且这些系统是独立存在的。如果将这些信息整合利用,可为技术人员获取机组状态及变化趋势提供便利,并为制定相应的检修及维护规则提供依据。另外,还可以利用这些数据建立预警系统,方便技术人员及时发现隐患并进行维修。建立完整且有效的故障诊断系统,需要大量的故障信息数据与经验丰富的技术人员。在发生故障时,检测系统根据之前的设定进行故障诊断,并自动与电子图纸连接,辅助技术人员进行故障维修。广东省某市蓄能水电厂的生产状态监测系统、电子图纸系统及历史故障处理数据为建立故障诊断系统奠定了良好基础。
结论:综上所述,智能电网的发展越来越迅速,抽水蓄能电站是保证电网安全可靠运行的重要工具,抽水蓄能电站是智能电网不可分割的一部分,对智能电网的建设意义重大,并可创造良好的社会效益。
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论文作者:高骏,李云峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/7
标签:电网论文; 机组论文; 电站论文; 智能论文; 水电厂论文; 新能源论文; 负荷论文; 《基层建设》2018年第33期论文;