核电参与电力系统调度运行方式探索论文_曹香惠

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摘要:众所周知,随着我国社会市场主义经济的高速发展,我国的电力系统迅猛发展。在这样的社会背景下,核能用于发电的频率越来愈高,核电逐渐参与到电力系统调度中,并且起到至关重要的作用,能够有效提高电力系统的安全性以及经济效益。基于此,本文主要探究了核电参与电力系统调度运行方式,以期和同行进行交流和探讨。

关键词:核电参与;电力系统;调度运行;方式探索

前言

在我国电力系统不断完善的基础上,要主动的将核电使用到其调度运行工作中,核电参与电力系统调度运行,不但能够保障系统运行的质量,同时可以节约能源,因此在实际的情况中,要充分的认识和了解核电参与电力系统调度运行的重要意义。

1、核电厂的运行情况

在实际的情况中,要在动态上掌握核电厂的负荷情况,一般会使用动控制棒的方法实现动态掌握负荷情况的目的,同时也会使用硼浓度的控制方法实现动态掌握负荷情况的目的。

目前,对于核电机组的第三代而言,其具有明显的优势,例如:科学性、实用性等等,从非能动设计的角度出发,第三代核电机组具有明显的科学性,从燃料棒制作方式角度出发,其具备明显的先进性,由于其反应堆的安全性和稳定性,从而能够将核电机组的负荷动态掌握工作落实到位,最终为核电厂的稳定性奠定基础,为电力系统的运行质量提供保障。通常情况下,核电机组处于不同生命周期功率调节性能,具体如图1所示。

图1

从核电机组的功率调节性能的角度出发,其运行方式主要有两个,分别是日运行方式和12-3-6-3的运行方式。

2、核电参与电力系统调度运行的算法分析

通常情况下,对于核电参与电力系统调度运行而言,其要重点是混合整数优化疑问,这会和高纬数有关,同时也会和非线性等等方面的内容有关,为了有效的处理这个疑问,要采用合理有效的解决措施,从算法的角度出发,主要有微增率算法、动态规划法等等其他的算法,但是上述算法中都有不完善的地方,这主要表现为计算时间过长。此外,局部最优解也有不完善的地方,导致核电参与电力系统调度运行算法的精确性得不到保障。为了有效的改善这些不完善之处,人们开始使用ICA计算法。

ICA算法是一种全新的算法,它能够对全局性进行优化。另外,对于ICA计算法而言,它有效的接受了动态规划的思想,同时也接受了聚类分析等其他的思想,以此不断的提高自身的水平和质量,从而有效的处理其中的问题,处理混合整数等其他的疑问。在借鉴动态规划的前提下,同时按照有关的原理,将启停成本的计算工作落实到位。对于启停成本的计算工作而言,首先要有效的处理动态递推的疑问,利用ICA计算方法,即使能够将处理启停状况中的机组的负荷分布情况,但是不能够将处于启停情况下的成本优化工作落实到位。对于ICA算法而言,动态规划原理是其一个特征,在动态规划原理的帮助下,能够计算出不同时间之内的启停成本,以此将系统最佳总成本问题的处理工作落实到位,保证合理有效的对机组的组合和负载进行分配。对于聚类分析而言,在ICA计算法的帮助下,同时合理的利用分线性问题,从而使N+1个子集族合并,成功的替换机组的组合状态空间,在使用聚类分析的基础上,为计算的质量提供保障,有效的掌控机组组合的数量。

3、核电参与电力系统调度运行的重要作用

笔者结合自身多年的工作经验以及查询相关资料,选取型号为IEEE10行的机组系统来进行模拟操作,进而得出相应结论,探析核电参与电力系统调度运方式,掌握核电参与电力系统调度运行的重要作用。通过模拟操作发现,此型号的机组系统在处于备用旋转状态的时候,其最大负荷量为百分之十,而核电堆型号为VVER1000。随后,采用的是ICA这一新型算法,在运用的过程中,首先需要设置科学合理的参数,比如初始数量是十等,此时的国家数量为两百个,这样才能够保障运用ICA算法得出来的结果足够可靠、精确。在探析核电参与电力系统调度运行方式的过程中,应该从核电成本以及经济效益这两个角度出发,进而对两种运行方式进行剖析研究。通过不断的实践发现,第二种运行模式能够有效减少电力系统的排碳量,进而能够控制启停成本,满足核电机组经济负载的需求。基于此,核电参与电力系统调度能够有效提升电力系统的环境效益与经济效益,随着核电接入容量的持续增加,达到饱和状态的时候,两种运行方式带来的效益将会趋于一致。

核电参与电力系统调度的两种运行方式存在不同之处,主要表现在发电能耗方面,在核电接入容量的比例持续增加时,两种运行方式均会降低发电成本,其中第一种运行方式(日运行模式)降低速度更快,而第二种运行方式的启停成本相对而言比较小。出现这样情况的主要原因在于第二种运行方式的核电调度需要一定的容量,以此来减少其他机组的启停次数,实现降低机组启停能耗的目的。在负荷低谷期间对两种运行方式进行对比,第一种运行方式的调度盈余相对而言小于第二种运行方式。基于此,在运行第二种方式的时候,在电网调度中巧妙加入核电机组,从而能够有效提高电力系统的调度能力,促使电网运行具有安全性和稳定性。

在平均煤耗率方面对两种运行方式进行比较,出现这种情况的主要原因是第一种运行方式在对电力系统进行调度的过程中没有核电参与,促使机组的经济负荷比较高,有效降低火电机组的煤炭使用效率。在研究算法的过程中,应该着重研究ICA新型算法的收敛性。通过调查相关资料发现,ICA这一新型算法有效结合了禁忌粒子群算法以及标准遗传算法的优点,能够在收敛速度方面取得一定成效。

4、核电参与电力系统调度运行的影响分析

本文主要借鉴了VVER1000,系统的负荷最大值为10%。是其核电堆型,在运用ICA计算法时,要设置200个国家数量,设置10个初始帝国,主要使用η1=5%,和η2=7%的两个运行方法。在核电的成本计算工作中,以及核电的收益计算工作中,从计算结果角度出发,在运行的过程中使用后一种方式,能够有效的降低电力系统的碳排放量,同时能够有效的降低启停成本。此外,可以为火电机组运行负载的经济效益奠定基础,在核电参与电力系统调度运行之下,会对环境形成保护。对于持续加大的核电的接入量而言,在某一限定值上面,两个运行方式的核电收益会比较接近。对于发电能耗而言,合理的使用第一个运行方法,可以提高降低的速度,而第二个运行方法,可以节约启停成本。当负荷处于低值时,对于调峰盈余而言,使用第一个运行方法的调峰盈余会大于第二个运行方法的调峰盈余。另外,在平均煤耗率和算法等中,都可以使用上述两个运行方法进行阐述。

5、结语

综上所述,现阶段,核电参与电力系统调度运行能够借助两种运行方式。有关部门及个人应该重视ICA这一新型算法,进而探究ICA算法对电力系统调度运行的重要作用。笔者结合自身多年的工作经验以及查询相关资料发现,在电力系统调度运行中合理运用核电,能够提高电力系统的可靠性以及安全性。

参考文献

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论文作者:曹香惠

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期

论文发表时间:2019/9/11

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