電力系統檢修計劃優化問題研究

劉義斌

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2015.36.120

摘 要：為了進一步保證電力系統安全、為電力系統用戶提供更好的服務，該文對電力系統檢修問題進行了深入地分析和研究，并提出了電力系統檢修計劃優化策略，構建了大點機組檢修優化模型，極大地增強了系統的理論性和實用性。

關鍵詞：檢修計劃 電力系統 能源危機

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）12（c）-0120-02

近年來，隨著我國經濟的快速發展，石油、煤炭等不可再生資源的持續開發和利用，造成了嚴重的能源枯竭。化石能源的大量消耗不僅加劇了環境污染危害，還對人類的生存環境造成了巨大的威脅。

1 電力系統國內外檢修情況

作為能源消耗與溫室氣體的一大輸出者，電力行業必須要不斷開發更多的綠色、可再生能源才能夠更好地滿足行業增長需求，更好地緩解能源危機和溫室效應。現今已經投入使用的可再生能源包括風力、水力、潮汐和太陽能等多種發電形式，而在這么多的可再生能源當中，風力發電技術已趨近成熟，所以，眾多國家也越發重視風力發電技術的開發。我國風能資源極為豐富，具有較大的風力發電發展優勢，且近年來政府部門大力扶植風電產業的發展。

電力系統檢修計劃就是為了保障系統的正常生產運行，檢修過程中系統就必須停運，進而影響發電機組構成。因此，發電機組檢修計劃備受國內學者的關注，他們從不同方面對發電機組檢修計劃進行研究，并取得了一定成效。可將發電機組檢修計劃分為三個研究階段：一是以研究電力系統供電可靠性；二是研究電力系統的經濟性；三是研究電力系統的調峰能力和經濟性。

2 風電并網對電力系統檢修計劃產生的影響

為了保證電力系統正常、安全運行，發電機組檢修十分重要。只有定期進行發電機組檢修，才能夠提早發現系統故障，減少系統故障隱患發生率，使其維持良好的發電機組經濟狀態，電力系統檢修能夠進一步提升系統的經濟性和可靠性。電力系統檢修不能一蹴而就，它是一項中長期的工作任務，因此，要時刻關注電力系統檢修計劃，以增強系統工程運行的經濟性和可靠性。

風能資源作為一種可再生性資源，它是一種低碳、環保的綠色能源，但由于風能受自然環境影響較大，天氣、季節和地域等，同水電和火電能源相比，風電具有一定的波動性、間歇性、反調峰特性。出于對風力發電缺乏一定的連續性和可控性特點的考量，且其缺乏調峰能力，只能憑借外力進行風電峰值調節，以免影響電力系統運行的經濟性和穩定性，更好地發揮可再生能源優勢。由于大量風電并網投入使用，風電的間歇性、反調峰性及波動性等特點增加了電力系統電力生產調動困難。

我國電力系統初期發展并不完善，受經濟和技術條件的制約，發電機組故障率較高、系統裝機充裕度較低，為此，就要不斷提升電力系統檢修水平，提高供電可靠性，優化電力系統檢修計劃。等備用法與等風險度法是目前較為常用的檢修方法，這兩種方法保證了均衡機組檢修備用容量，優化系統檢修計劃。系統備用容量只是為了從某種程度上保證了系統供電的安全性及可靠性，它是根據系統最大負荷制定的系統備用容量。就拿事故備用來說，系統備用容量要根據單機容量最大的發電機組預留，而機組隨機停運概率極小。發電機組隨機停運預留容量是不科學的、不經濟的，完全沒有必要。而等風度法就是為了衡量某一時期內系統可靠性指標，它真實反映了發電機組檢修計劃，該方法能夠進一步反映系統可靠性。

隨著電力市場化和工業化的逐漸加深，系統可靠性和裝機充裕度也隨之提升，不同的系統檢修方案所造成的化石能源消耗和生產成本影響較大，檢修成本也是備受人們關注。因此，系統檢修計劃以成本耗費最低為佳，機組檢修計劃就是要在能夠完成系統工程檢修的基礎上，兼顧系統的可靠性和經濟性非線性、多目標優化。

可以用智能算法和優化算法來構建電力系統檢修計劃優化模型，電力市場環境的影響下，供電用戶更加關注自身利益，系統檢修又與供電商的切身利益息息相關，怎樣安排電力系統檢修才能夠降低企業經濟風險、減少企業損失。

3 系統檢修計劃優化模型建設

根據系統優化目標的不同，可以將其分為以系統運行經濟性和供電可靠性兩類。由于電力系統發展初期技術條件較差，電力系統可靠性不高，系統檢修可能會極大的影響系統可靠性。出于對系統檢修經濟性的考量，系統檢修優化模式的建立勢在必行。經過長期的系統檢修計劃優化問題研究，終于確立了以系統運行經濟性為對象的檢修計劃優化對象的模型目標函數，可以通過構建電力系統調峰壓力指標和發電機組對系統調峰能力影響兩方面進行模型構建，并限制了系統最大可能允許的調峰壓力。下面我們就系統調峰壓力衡量辦法進行簡要描述，電力負荷峰谷起伏變化在電力系統的生產過程中是極為常見的，鑒于電能不利于大規模儲存，發電機組要時刻關注負荷小時級波動變化，就是所謂的調峰現象。調峰壓力大小指的就是難易程度，發電機組根據電力負荷等波動小時的波動變化，我們可以根據調峰壓力系數指標來反映系統調峰狀況，該指標實現了對系統檢修計劃優化的調峰壓力。

可以通過對調峰能力和調峰需求間的關系了解調峰問題，電力系統的水電、火電等都是能夠通過人力來操縱的。風電并網后，考慮到風電可控性較低該項特點，且系統會同時在電源側與負荷側出現波動因素，機組調節速率及調節容量決定了系統調峰能力的高低，系統峰谷波動越小，越利于系統機組能力調節，這也意味著我們必須要盡量維持峰谷波動平衡。

現今我國的可再生能源預測技術仍難以滿足實際發展要求，且短期風電預測尚存在一定的誤差，就更談不上什么中長期預測了。應當揚長避短，更好地發揮可再生能源優勢，利用檢修計劃優化辦法增強系統問題的有效性。

4 結語

電力系統未來的主要發展趨勢就是要進行大規模的可再生能源開發和利用，要充分考慮到的就是要利用大規模反調峰性和波動性對電力系統造成的調峰壓力，從而做好電力系統檢修計劃優化研究工作，提高電力系統調峰壓力，進一步提升電網調峰能力。廣大電力工作者必須要從長遠考慮，構建系統檢修計劃優化模型，推動可再生能源的深入研究。

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