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摘要：近几年，我国电力行业发展态势良好，抽水蓄能电站发展规模不断扩大，抽水蓄能机组拥有的经济调度能力提高了电网运行的经济价值。基于此，本文以抽水蓄能电站作为研究对象，分析抽水蓄能电站在电网运行中的积极作用，有效实现了事故备用和调峰调频功能，体现了抽水蓄能电站在电网运行中的经济价值。
关键词：抽水蓄能电站；电网运行；经济价值
引言：经济全球化时代背景下，人们开始重视能源的高效开发与合理利用，特别是电力系统中的抽水蓄能机组，在电网运行中起到了重要的“削峰填谷”作用。抽水蓄能电站中的抽水蓄能机组可以与核电机组、火电机组配合使用，有效节约了燃料，提高了电力设备的使用效率，改善了电网运行的环境，提高电网运行的可靠性，保证电力系统平稳运行。
1.抽水蓄能电站在电网运行中的作用分析
1.1调峰与调频
抽水蓄能电站中的抽水蓄能机组拥有调频调峰功能。这是电网安全运行的前提条件，也对电力市场经济性发展起到重要的保障，由于不同的发电机组运行特性不同，经济调度情况也会不同，当前调频与调峰基本服务主要由抽水蓄能机组和燃气轮机组提供。抽水蓄能机组的结构很简单，操控十分便利，可以随着需求快速增加或者降低功率，机组启停灵活，能够准确的反映电力负荷频繁波动情况，不断优化负荷曲线，保证电力系统的平稳运行。
抽水蓄能电站可以削峰填谷。抽水蓄能机组中有四种运行工况，即发电、水泵、发电调相以及水泵调相，发电工况运行的时候可以发出额定功率，水泵工况运行时可以吸收额定功率。电网运行时，如果当前是高峰负荷时段，抽水蓄能机组就会在发电工况中运行，向智能电网发送额定功率；如果是低谷负荷时段，抽水蓄能机组会启动蓄能机组，在水泵工况中运行，从而实现电网运行的功率平衡，确保电网频率处于稳定状态[1]。
1.2事故备用
随着社会经济的发展，抽水蓄能大型机组不断投产，单一元件故障引起抽水蓄能跳闸事故经常发生，将对电网运行造成不良影响，甚至会引发电网崩溃。大型电网运行中，需要设置事故备用或者负荷备用，当负荷增加到难以预测情况下，或者发生突发事件，抽水蓄能电站可以起到冷备用的作用。不仅可以满足难以预测的负荷变化要求，还能够积极应对突发事件，有效节约火电机组带来的煤耗。
低谷时段，电网运行经常面临跳闸问题。这种情况下，抽水蓄能机组在水泵工况运行，属于大功率旋转备用，当电力工作人员检测电网频率已经下降到某一数值的时候，抽水蓄能机组会停机，并启动其他机组发电出力，短时间内恢复电网正常工作。此外，抽水蓄能机组也会从水泵工况切换到发电工况，电网运行从吸收额定功率变为发出额定功率，4分钟内就能实现双倍抽水蓄能机组容量的功率，有利于提高电网运行恢复的效率[2]。
1.3调节电网无功，稳定电网电压
无论是发电、储水，还是调相，抽水蓄能机组都可以发出功率，提高电网运行电压，也能够吸收功率，降低电网的电压。在每年放假期间，电网负荷较低，但是电压较高，部分电站的电压甚至超出百分之十，这时抽水蓄能机组可以通过调相工况降低电压。由此可见，抽水蓄能机组有着强大的调节能力，可以按照抽水蓄能机组当前工况，结合电力系统电压需求，有效调控电网电压，使其满足抽水蓄能电站与电网的需求。应用抽水蓄能机组的调相工况完成调节，提高电力系统调压能力。
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抽水蓄能机组在进行无功调节的时候，需要满足以下几点要求：（1）保证抽水蓄能机端电压符合电站用电和变压器要求，如果抽水蓄能机组电压超出一定范围，需要立即了解机组的无功出力，帮助机端电压可以恢复正常值。（2）当抽水蓄能机组机端电压运行正常时，需要考虑抽水蓄能机组功率因素对电压的影响。
1.4节煤效益，改善水电调节性能
抽水蓄能电站在抽水的时候可以起到填谷的作用，有效改善机组运行环境，帮助火电机组在最佳环境中运行。不仅如此，抽水蓄能电站可以提高设备的使用效率，延长抽水蓄能机组寿命，降低设备运行与维护的成本，降低煤耗带来的资源浪费，有效提高抽水蓄能电站的节煤效益。
抽水蓄能机组在电力系统中十分重要，汛期来临时为了减少弃水，拥有调峰功能的水电站也需要满发，使电网的调峰能力降低。低谷时段或者有弃水产恒，抽水蓄能电站可以进行电能的储蓄，将低谷时段的电能转为高峰电力，有效改善了水电运行的性能。
2.抽水蓄能电站在电网运行中的经济价值
2.1保障电网运行的可靠性
现如今，我国抽水蓄能电站管理方式主要有电网统一运营管理、租赁运营管理、独立运营管理以及委托运营管理集中。不管是哪一种经营方式，国家都与予以大力支持，为了提高抽水蓄能电站的经济效益与社会效益，根据电网负荷差异，选择有效的运营管理方式。抽水蓄能机组也是调峰调频机组，可以提供电网运行辅助性服务，保证电力系统平稳运行，改善电源运行状况，提高电力系统运行的可靠性。抽水蓄能机组在运行中发生事故的概率比火电机组低，使用抽水蓄能机组作为电力系统负荷调节手段，有效降低了电力系统中火电机组强迫停运的频率，提高电网供电的效率，减轻电力企业的停电损失。
2.2提高电力市场的经济性
抽水蓄能电站同其他种类的调峰调频电源相比，建设与运行的成本都会低很多，课件抽水蓄能电站经济性明显。不仅如此，抽水蓄能机组可以实现各项主要系统功能，还能够提高系统中火电、核电机组的利用效率，推动电力系统的稳定运行，实现电力市场的经济效益，降低建设与运行成本。
2.3提高电力市场运行的稳定性
抽水蓄能电站中的抽水蓄能机组可以抑制市场不良影响，调峰调频机组可以快速启停系统，有效的对负荷波动进行响应，不断优化负荷曲线，进而起到抑制市场价格的作用。应用抽水蓄能机组可以简化电力市场的规则，在一定程度上保证电力市场的稳定运行。不仅如此，抽水蓄能机组也是市场调节其，可以产生某一个地区某时段电力市场是否合理的信号。如果电力市场运行合理，抽水蓄能机组小时数、调峰幅度就会处于合理范围，如果电力市场运行不合理，抽水蓄能机组小时数与调峰服务超出合理范围，代表电力系统需要进行下一步扩容工作。根据该信号，电力企业需要制定发电容量和输电容量的有关计划，并以抽水蓄能机组给出的信号作为参考依据，对该地区的输电线路加以扩容处理，彰显抽水蓄能电站在电网运行中的经济价值。
总结：总而言之，随着社会经济的发展与电力行业的进步，人们生活水平在提高的同时，对电力的需求也在增加，电网容量不断扩大，用电结构发生变化，各大电网峰谷差日渐明显。应用抽水蓄能电站，有效提高了电网运行的效率，降低不必要的成本浪费，推动了电网运行的经济价值与社会价值增长，有利于维护电力市场的和谐稳定。
参考文献：
[1]黄裕健. 抽水蓄能电站的效益评价及经营模式的探讨[D].华南理工大学,2015.
[2]建刚. 抽水蓄能电站价值实现机制研究[D].华北电力大学（北京）,2016.
论文作者:刘东兴,王业庭
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
标签：机组论文; 电网论文; 电站论文; 工况论文; 负荷论文; 电力系统论文; 电力论文; 《电力设备》2019年第1期论文;