基于静态电压稳定的低碳电力调度研究论文_余韵

(国网山西省电力公司太原供电公司 山西太原 030012)

摘要:随着经济的发展和社会的进步,各种科学技术应运而生,使得工业经济一直保持稳健增长的态势,也促进了人们的生活水平的显著提升,这就导致整个社会对电力的需求不断扩大,从而给电力行业中的电力调度带来了更大的挑战。鉴于我国目前日益严峻的生态环境问题,电力行业在传统电力调度基础上开发出了低碳调度方式,而低碳调度方式的广泛引用得益于静态电压稳定的保障。本文首先介绍了低碳电力调度的概念,然后提出了低碳调度的重要性,再次阐述了低碳调度的特点,最后论述了基于静态电压稳定的低碳电力调度。

关键词:静态电压稳定;低碳电力调度;重要性;特点

一、引言

随着改革开放的不断深入和市场经济体制改革的深化,我国社会经济有了前所未有的发展,伴随而来的就是社会电力需求的不断增长,这就让电力调度得到了社会广大人民群众的广泛关注。封存技术和二氧化碳捕捉技术是低碳化电力生产的技术基础,目前我国生态环境问题日益突出,在建设生态文明和可持续发展的号召下,在火力发电厂中应用碳捕捉技术已经成为电力行业发展的主要趋势,从而实现与生态环境的协调发展。在这种发展形势下,加强对给予静态电压稳定的低碳电力调度的研究具有十分重要的意义。

二、低碳电力调度的概念

低碳电力调度具有均匀性原则,经过技术的不断创新,已经从“三公性调度”逐渐转换为“节能型调度”,“节能型调度”主要是基于节约能源、保护环境的目标而开发的,后来为了提升电力企业的经济效益,又出现了“经济调度”。“经济调度”和上述的“节能型调度”以及“三公性调度”构成了低碳调度的基本体系,这三种调度方式各自有各自的优缺点,但是它们是为了实现不同目标而出现的,所以不具有可比性。“三共性调度”是为了实现电力系统中资源的最优化配置,有利于维护电力调度的公平性和电力供应的稳定性。“节能型调度”,顾名思义,是以保护环境、节约资源为最终目标的,减少生产环节有害物质比如二氧化硫等气体的排放。“经济调度”致力于解决电力调度的成本问题,有利于减少电力企业电力调度的成本,从而有效提升电力企业的经济效益。

三、低碳电力调度的重要性

1.实现可持续发展的必然要求

一直以来,煤炭都是我国各行业使用的主要化石能源,火力发电厂中使用的能源很大比例也是煤炭。虽然煤炭可以为我国经济发展提供发展动力,但是它毕竟是不可再生能源,我国现在已经开始面临资源枯竭的紧张形势,而且煤炭燃烧会排放出大量的污染性气体比如二氧化碳、二氧化硫等,更加剧了我国本就严峻的生态状况。在建设生态文明和可持续发展的号召下,电力企业应该尽量减少煤炭资源的利用量,这就需要企业积极转变发展理念,改革电力调度方式,推广应用低碳电力调度方式,从而实现社会的可持续发展,促进人类与环境的和谐统一。

2.促进企业长远发展的必经之路

对于电力企业而言,在电力生产环节耗费的成本越高就意味着效益的减少,要想降低生产成本,就必须改进电力调度方式。低碳电力调度有利于减少煤炭的使用量,提高电力企业的经济效益,从而促进企业的长远发展。

四、低碳电力调度的主要特点

1.碳捕集电厂的特点

碳捕集电厂是一种创新型发电厂,发电厂中应用的发电设施与传统电厂中的设施没有本质上的区别,这种新型发电厂与传统发电厂最大的不同之处就是碳捕集系统的应用。传统发电厂在生产电力能源的时候会排放出大量的二氧化碳;而碳捕集电厂利用碳捕集系统可以对二氧化碳进行有效捕集,捕集率高达95%。但是碳捕集电厂在运行过程中会消耗大量能量,二氧化碳的捕集率越高,所消耗的能量也就越大,这就在一定程度上降低了发电厂的输出功率,严重影响了最终的电能产量。所以,普及碳捕集电厂的重要任务就是找到输出功率与碳捕效率的平衡点。

2.近零碳的排放电源

近零碳的排放电源就是少排放甚至不排放二氧化碳的电源,因为低碳电力调度过程中产生的二氧化碳气体比较少,所以可以将其归入到零碳排放电源中。低碳电力调度生产过程中应用的能源主要是水能、风能等清洁程度较高的可再生能源。水力发电模式就属于一种常见的零碳排放的发电方式,现阶段,我国水力发电规模不断扩大,对于实现我国低碳电力调度的目标有十分重要的作用。

五、基于静态电压稳定的低碳电力调度

1.优化目标

常规的电力调度模型的决策内容一般都是以电力系统中各种电源出力曲线为依据的,在满足电力系统负荷要求和网络传输条件的基础上降低发电的总成本。基于静态电压稳定的低碳电力调度需要重点分析发电过程中产生的二氧化碳数量以及减排措施,重视电力生产的外部成本,所以基于生态环境保护要求,电力企业技术人员病必须要对电力系统进行调度,在满足电能供应的前提下有效降低电力调度成本,从而提升电力企业的经济效益。此外,调度人员可以将生产总成本进行合理分类。

2.降低电力网络线损

降低电力网络线损的措施可以主要从管理层面和技术层面来讨论。从管理层面上说,技术人员应该加强对电力网络结构的管理,根据电力系统的运行状态对其进行实时调整,并且进行相关的电网改造和优化。从技术层面上说,如果变压器三项负荷处于不平衡状态就会严重影响变压器的正常运行,从而增加电力网络的线损程度。三项不平衡情况在电力生产过程中时常出现,当不平衡情况严重时应该及时作出调整。

3.优化电网结构

系统运行与静态电压稳定既存在共通性,也在约束上存在一定的差异性。系统运行约束能有效确保发电与负荷二者之间的平衡,而且还能维持电力系统的运行和发电质量。静态电压稳定约束在实际操作中通常不会运行到临界点,可以促进电力系统始终保持优化的运行状态,稳定度过高峰负荷点。技术人员应该综合考虑电网的运行方式和负荷等问题作为优化电网结构的重要依据,从而有利于达到低碳调度的最终目的。

4. EEE30节点系统的算例分析

由上表可以清楚看到各机组的运行参数,能够得出以下几点结论:第一,如果不应用基于静态电压稳定的低碳电力调度,虽然最优化购电成本的目标也可以实现,但是会对电网的正常运行产生不利影响。第二,碳价对购电成本的影响非常大,如果碳价比发电机的最低临界碳价低,那么碳捕集设备是无法运行的。只有当碳价处于发电机最低与最高临界范围内后碳捕集设备才会运作。基于此种情况,为了实现电成本最优化目标,就必须适时调整电力系统各个机组的上网功率,降低发电机在并网运行状态下的负荷,通常情况下,有功功率的调节是通过调整原动机的输出负荷实现的,无功功率则是通过改变励磁电流实现的。

六、结束语

电力行业是我国国民经济的基础产业,可以为社会各行各业提供源源不断的能源,并且与人们的日常生活息息相关。现阶段,我国生态环境问题日益加重,为了实现可持续发展目标,应该应用普及基于静态电压稳定的低碳电力调度,降低电力行业的能耗,减少污染物的排放,在满足社会用电需求的基础上实现人与自然的和谐发展。

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论文作者:余韵

论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期

论文发表时间:2018/6/12

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