市场环境下电力系统可靠性分析及优化调度方法研究论文_周红丽

市场环境下电力系统可靠性分析及优化调度方法研究论文_周红丽

(宁夏理工学院 宁夏石嘴山 753000)

摘要:实现电力系统安全可靠的经济运行对国民经济具有重大的意义。通过分析市场化对电力市场可靠性影响的原因,提出了重新审定可靠性标准,负荷控制,电网投资,电价机制等保障措施,以及市场环境下电力市场可靠性管理新模式的设想。同时电力系统运行中不仅考虑频率、电压等的约束条件,还要考虑各种运行状态之间的变化的动态的约束条件,使得优化的问题更显得重要和优化调度的问题非常的复杂。然而,传统意义下的电力系统运行调度决策机制面临严峻挑战,在追求一般意义下运行费用最小为目标的基础上,进行电力系统运行调度的决策,以保证电力系统正常安全运行下的电力市场效益,已迫在眉因此,在电力市场环境下提出电力系统优化调度的新框架非常重要。面对复杂多变的电力系统,需要很好的处理安全性与经济性的问题。

关键词:市场环境;电力市场;可靠性;管理新模式;电力系统;优化控制

1 电力市场环境下的可靠性分析、主要技术措施及方法

1.1电力市场环境下的可靠性分析

电力市场中,在传统垂直一体化的体制下,机组开停机计划和机组以及线路的检修计划等,都是全网集中优化安排的,调度员可通过改变机组出力来满足电网安全可靠的要求。此外,在传统计划管理体制下,发电厂以整个电网的安全可靠为目标,整个电网的安全稳定措施是统一组织实施的。厂网分开后,就要建立有效的管理机制和组织结构,并进行有效管理和监督。

1.2 市场环境下电力提高可靠性水平的主要措施

电力市场化以来,为保证系统可靠性不受影响,人们想尽各种办法来强制性执行可靠性标准和各种惩罚措施。比如在用电波峰时间段内,经济利益往往高于行政性的惩罚措施,在明显的经济利益刺激下,很难想象某种惩罚措施能消除电力公司追求经济利益最大化的行为。市场环境下,如果系统发生故障,某些具有价格弹性的用户可以随着电价的上升而主动减少负荷,运行人员也可以通过负荷控制等手段减少电能消耗量和降低高峰电力负荷需求量,通过“削峰填谷”的方式消化高峰负荷,有效降低高峰时段电力需求,缓解电力供需矛盾,提高系统可靠性。同时加强对电网的投资建设,以此来保障并提高输电系统可靠性,无论在传统垂直一体化的电力系统结构还是市场环境下,都是十分必要的。在电力市场中,利用电价信息引导市场各成员主动提高系统可靠性,比强制性的可靠性标准更能有效地提高系统供电可靠性,促进电网的健康发展。

1.3 可靠性管理新模式的设想

在未来的电力市场中,可靠性应该成为市场交易的依据之一。建立一种新型管理模式,使得电能可靠性的供给与需求可以对应,通过市场的经济信号和机制来指导系统可靠性的提高。新型可靠性管理模式的优点体现在以下几点:一是突出用户的地位。二是信息透明。三是动态分区电价机制引导发电资源的优化配置。2优化调度的方法研究

2.电力系统调度分析、调度优化的内容与策略

目前对于供电网络结构、设备资源和作业的管理等因素未进行较好的优化管理。根据供电网络结构、输变电设备的特点和用电负荷的具体情况等,可以从以下几方面进行优化:

2.1作业优化

作业主要包括电力施工作业和检修作业,通过对作业的优化管理,同一停电区域内的施工或检修作业尽量采用平行作业,以减少停电次数和停电时间,科学合理地进行作业持续时间的优化和作业时间的选择。通过合理调整作业持续时间可以降低综合成本,提高电网的供电量,增加电力企业经济效益。对于作业时段的选择,原则上应选择在负荷较小的时段进行,以减小供电量损失。

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设作业综合成本为Y=G1(t)+S1(t),式中G1(t)——作业持续t时间的成

S1(t)——t时间内收入损失的成本所以最佳作业持续时间

应该满足 dY/dt = d[G1(t)+S1(t)]/dt = 0

2.2设备资源优化

需要优化的电力相关设备资源主要有线路和电容器、变电站主变压器、配电变压器等。首先要根据负荷情况使变电站主变在经济运行区内运行,其次是保证配电变压器相对其供电量损失最小,新装变压器要根据负荷选择合适的规格和容量,对于供季节性负荷的配电变压器应适时停运,减少空载现象。线路的优化原则是使线损最低、电量损失最小。为此应减少线路“瓶颈”现象,实现各线路负荷均衡,使线路经济运行,应加强计划管理,减少检修停电次数。无功的优化原则是使系统负荷接近中性,提高功率因数,要及时投切站内电容器,负荷较轻时适当降低电压,以减小线损中的固定损耗,根据负荷性质实行就地补偿,对于分散的感性负载,在进行理论分析后,在适当位置加装自动投切补偿电容器。在局部供电区域中,需要优化的设备有输电线路和电容器、配电变压器等。

2.2.1 配电变压器的优化原剐是使配电变压嚣相对于其供电量损失最小。其优化方案有

(1)对于季节性负荷,可以利用供电网路互连,轻负荷时停用部分配电变压器;

(2)对于波动较大的负荷,进行经济可行性分析后可以选择自动调节容量的配电变压器;

(3)新装配电变压器应根据负荷大小合理选择配电变压器容量。

2.2.2输电线路的优化原则是使输电线路的损失电量最小。其优化的方案有

(1)加强施工的管理,减少因施工而引起的损失;

(2)尽量防止输电线路中的“瓶颈”现象。

2.3可靠性优化

安全可靠供电是对电网的基本要求,应该根据电网的结构特点,输电线路的分布情况,科学合理的配置分支开关的数量和位置,尽可能缩小事故或检修时的停电范围;供电系统安全可靠运行是供电最基本的要求,可靠性优化的方法包括:

(1)根据负荷分布要求,适时合理安装保护装置;

(2)根据输电网络的结构特点,进行经济和合理性分析设置相应的开关和断路器;

(3)根据用户用电的可靠性级别,合理消除不良影响因素。

3 结束语

通过借鉴文献资料,系统的分析了电网的系统的可靠性及优化的方法的分析。市场机制下所反映的传统电力系统运行调度问题,会随着市场竞争程度的不断激烈而日趋尖锐化,应该认真对待。随着电网规模的扩大及电力系统复杂程度的增加,采用上述调度优化策略后,可以起到一定的效果。实践也证明,通过作业优化、运行方式优化、设备资源优化、可靠性优化等可以降低电网运行成本,提高电力企业的经济效益和社会效益。以上策略优化不能仅仅依靠调度,还需要营销、生产技术、输变电工区等部门以及各个供电所的紧密配合,相互沟通,才能实现策略的最优配置,实现经济效益和社会效益的最大化。

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论文作者:周红丽

论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/21

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