分析大電網(wǎng)一體化運行的經(jīng)濟效益及架構設計

陳興鑫++牟凡

文章編號：2095-6835（2016）17-0047-01

摘 要：電力系統(tǒng)運行的最終目的是實現(xiàn)經(jīng)濟性和系統(tǒng)性。電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、配電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)等共同組成的，它是一個復雜的系統(tǒng)結構。在電力系統(tǒng)運行的過程中，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響系統(tǒng)運行過程中的經(jīng)濟性。因此，在電網(wǎng)運行一體環(huán)境下，要考慮電力發(fā)、輸、配等多個環(huán)節(jié)運行的經(jīng)濟性。

關鍵詞：大電網(wǎng)；經(jīng)濟效益；架構設計；一體化運行

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.047

電力系統(tǒng)運行的本質就是通過發(fā)電廠將一次能源轉化為電能，然后通過輸送和配電等環(huán)節(jié)將電能傳送到用戶手中，再利用具體設備將電能轉化為其他能量的一體運行過程。目前，在電網(wǎng)運行過程中，主要采用“統(tǒng)一調度、分級管理”的方式。因此，本文重點分析了大電網(wǎng)一體化經(jīng)濟運行的相關內容。

1 電網(wǎng)分層調控管理

我國電網(wǎng)實踐工程主要采用的是“統(tǒng)一調度，分級管理”的模式。從目前情況看，以國家電網(wǎng)為例，在調控管理上，主要分為國（分中心）調、省調、地調和縣調4種不同類型的管理模式。在這種管理背景下，每一級所管控的資源對象和資源范圍都會有所不同。在具體的調配過程中，由獨立的調度中心負責，然后通過各級電網(wǎng)協(xié)調中心完成統(tǒng)一管理。從本質上分析電網(wǎng)調度的情況可知，采用這種管理方式，在具體實施過程中，只能在每一層上實現(xiàn)對管控范圍的發(fā)、輸、配、用資源的一體化運行。但是，從實際情況入手分析問題可以發(fā)現(xiàn)，電網(wǎng)物理是一個互聯(lián)整體，不同層級之間會產生一定的影響。因此，在具體的操作過程中，為了實現(xiàn)全網(wǎng)環(huán)境下的一體化經(jīng)濟調度，在具體分析過程中，需要考慮邊界條件，例如電價信息、負荷節(jié)點等數(shù)值的計算，并且要將所有的數(shù)據(jù)都納入到上下層級電網(wǎng)經(jīng)濟運行中，以確保電網(wǎng)實現(xiàn)一體化和運行的經(jīng)濟效益性。

2 分層電網(wǎng)經(jīng)濟運行模型

在建立分層電網(wǎng)經(jīng)濟運行模型的過程中，應當依據(jù)省內電網(wǎng)、省間電網(wǎng)的具體分層情況，以及電網(wǎng)在具體運行過程中所表現(xiàn)出的經(jīng)濟狀況進行針對性的分析，然后根據(jù)分析結果制訂可靠、合理的決策。下面，在具體分析過程中，以A區(qū)域為例。

針對B區(qū)域的電網(wǎng)情況進行分析，依據(jù)B區(qū)域電網(wǎng)拓撲結構，在構建模型的過程中，要將省作為電網(wǎng)的節(jié)點，并且將省間聯(lián)絡作為網(wǎng)絡模型。讀取B區(qū)域內各省網(wǎng)絡參數(shù)和運行數(shù)據(jù)，計算等值后的電價曲線和負荷范圍。在分析問題的過程中，需要將A區(qū)域內各省電力、聯(lián)絡線電力作為決策變量的主要依據(jù)，從而構建出最優(yōu)的一體化經(jīng)濟運行模型，實現(xiàn)電網(wǎng)最優(yōu)化經(jīng)濟運行。一體化最優(yōu)經(jīng)濟模型的構建如式（1）所示，即：

. （1）

式（1）中：Nk為用戶數(shù)量；Vk為用戶k用電產生的效用；Nt為分時間段范圍；Mk，t為用戶k在時段t互動負荷的相應成本；Nu為電網(wǎng)機組臺數(shù)； 為機組u在時段t的停電成本； 為機組u在時段t的上網(wǎng)電價。

對于A區(qū)域內各省的省調問題，結合電網(wǎng)設計拓撲結構，深入分析了A區(qū)的供電情況、經(jīng)濟情況和用電情況，提出了構建等值網(wǎng)絡、關鍵斷面和網(wǎng)絡階段模型的設想。在分析電網(wǎng)調度運行的過程中，要讀取機組參數(shù)、斷面參數(shù)、負荷參數(shù)，確保電網(wǎng)運行的合理性和經(jīng)濟性。在計算總調度的過程中，應當將A區(qū)域內省間的交易結果視作指定的交易條件，從而確保大電網(wǎng)一體化運行的經(jīng)濟性。

3 大電網(wǎng)運行一體化的建設

3.1 體系結構的建設

大電網(wǎng)一體化經(jīng)濟運行是A區(qū)域電網(wǎng)一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)的一個主要部分。在詳細分析整個系統(tǒng)部署的過程中發(fā)現(xiàn)，調度區(qū)域的運行需要通過該區(qū)域的網(wǎng)絡條件和其他區(qū)域的調度信息化實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

在具體分析的過程中，使用的數(shù)據(jù)來源包括EMS（能量管理系統(tǒng)）、發(fā)電調度系統(tǒng)和供電局申報數(shù)據(jù)等。所有的數(shù)據(jù)在具體應用前都進行了詳細的核實，以保證數(shù)據(jù)的準確性，避免因為數(shù)據(jù)錯誤而導致分析結果錯誤。

3.2 系統(tǒng)模塊

系統(tǒng)模塊的業(yè)務模塊主要由5部分組成，即：①數(shù)據(jù)申報模塊。在分析過程中，它的主要任務是完成對使用數(shù)據(jù)的申報。其中，主要的數(shù)據(jù)包括售電力、購電等，同時，還要審核復雜數(shù)據(jù)的準確性。②經(jīng)濟運行分析模塊。該模塊的主要任務是完成對經(jīng)濟運行中數(shù)據(jù)的分析，具體分析要從計劃和實際運行2個角度出發(fā)，從年、月2個不同的時間緯度展開針對性分析。在分析過程中，涉及到的主要內容有節(jié)能性、經(jīng)濟性等。③基礎數(shù)據(jù)維護模塊。該模塊的主要任務是確保基礎數(shù)據(jù)的準確性，并且做好相應的維護工作，避免基礎數(shù)據(jù)存在錯誤，影響最終的分析結果。其中，主要的基礎數(shù)據(jù)有送電、機組和電廠等。④經(jīng)濟運行預評估模塊。該模塊的任務是準確評估省間電力交易、電網(wǎng)運行的經(jīng)濟特點等，為接下來的分析工作打下堅實的基礎。⑤經(jīng)濟運行后的評估模塊。通過合理的評估，準確判斷經(jīng)濟運行是否達到了期望標準。

3.3 系統(tǒng)目標

在分析電網(wǎng)經(jīng)濟運行的過程中，要充分考慮、分析發(fā)電、輸配電、用電3個環(huán)節(jié)的工作。在具體的分析過程中，要分析影響電網(wǎng)運行經(jīng)濟性的因素，從不同時序入手進行相應的分析，從而提高電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。

依據(jù)評估和后評估2個時間緯度詳細評估A區(qū)域不同層級電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性，為保證電力系統(tǒng)科學、合理的運行提供決策參考。同時，應當對比、分析計劃發(fā)電與實際發(fā)電的相關內容，依據(jù)對比結果識別影響電網(wǎng)運行經(jīng)濟性的關鍵要素。通過對用電主導行業(yè)的分析，準確把握社會在用電量上的變化規(guī)律和數(shù)值特征，社會在電力上的需求變化，從而確保大電網(wǎng)一體化運行的經(jīng)濟性。

4 結束語

電網(wǎng)運行一體化是現(xiàn)在用電行業(yè)的主要發(fā)展趨勢，并且多地已經(jīng)落實了這種運行模式。但是，由于其發(fā)展時間比較短，在具體應用過程中，還有一些問題需要解決。對于運行的經(jīng)濟性，長期以來，這一直是人們所探討的焦點問題。因此，在實現(xiàn)電網(wǎng)一體化運行的過程中，要做好經(jīng)濟效益分析，確保運行的合理性和經(jīng)濟性。

參考文獻

[1]滕賢亮，高宗和，朱斌，等.智能電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)AGC需求分析及關鍵技術[J].電力系統(tǒng)自動化，2015（01）：81-87.

[2]楊成月.基于物聯(lián)網(wǎng)與空間信息技術的電網(wǎng)應急指揮系統(tǒng)[J].電網(wǎng)技術，2013（06）：1632-1638.

[3]邱威，張建華，劉念.含大型風電場的環(huán)境經(jīng)濟調度模型與解法[J].中國電機工程學報，2011（05）：23-25.

〔編輯：白潔〕