核電參與電力系統調度的運行探討

趙文滔　張海杰　張珊

中圖分類號：TL4 文獻標識：A 文章編號：1674-1145（2018）7-397-01

摘要 隨著電力需求量增長速度加快，我國電力生產能源也面臨著緊缺的問題，而核電資源的使用極大地緩解了電力能源上的壓力，對電力生產具有重要的積極意義，尤其是對電力系統的調度工作而言。本文分析了核電運行的特點和對電力系統調度的重要性，進而得出行之有效的運行方法。

關鍵詞 核電 電力調度 運行方法

社會各行業的發展都離不開電力資源的支持，社會需求的增長不僅擴大了電力企業的規模，也對生產和供電環節的質量要求逐年攀升，核電在電力調度系統中的應用也逐漸被重視，推進了電力供應和分配的良好發展，但新時期如何為進一步地將核電應用與電力調度并順利運行對電力企業具有現實意義。

一、核電運行特征和重要性

核電簡言之就是指利用原子核內部蘊藏的能量產生電能，據不完全統計世界范圍內使用核電形式發電的電量約占總電量的百分之十六，是電力生產的重要方式，像我國建成的浙江的秦山核電站、廣東大亞灣核電站、廣東陽江核電站等都是較為典型的發電站。從核電運行的特征和重要性來看，主要是依托于核電機組作業，一是具有安全性，其自身系統在運行的過程中具有功率調節的性能，可以根據不同的情況和運行時間保持額定狀態工作，避免出現高負荷等問題，提高安全性。二是，先進性。新一代的核電機組的制造工藝較之以往有了很大的提升，采用的燃燒棒工具能夠增加電力生產的效率，且核電在反應堆反應時對機組負荷的實時監控技術也提高了功率調節的能力。三是，穩定性。核電的運行有日運行和12-3-6-3運行兩種，可在規定的作業時間內通過控制棒等部件將負荷數值始終維持在額定運行狀態，實現電力調度系統和生產的穩定。

二、核電參與電力調度系統的運行措施

通過上文的分析可知，核電參與電力調度能夠提高系統的穩定性、安全性和效率，又因其運行的先進性推進了電力調度技術的發展。為了充分、全面地將核電應用與電力系統調度，可以借鑒如下的幾點運行措施。

（一）健全和完善核電調度系統

自核電在我國建設并應用與電力系統開始，對提高運行的安全和效率的研究就長期占據重要的地位，“十二五”規劃中就明確地提出了要采用成熟、先進的核電技術，穩步推進“東中部核電帶”建設。在這一大環境下，除了要加大對核電的成本投入外，健全核電調度系統也是重中之重。

1.技術改進工作。核電參與電力系統調度之所以出現問題，與技術上的不相適應有很大的關系，需要電力企業及時地進行調節和改進。技術改進的過程中，先要對電力調度和核電的實有清楚的認識和了解，以便提高技術的適用程度。接著，改進核電運行算法。電力調度系統中應用核電，系統算法的改進與調度效率和質量的關系很大。核電調度數學模型的形成需要求解機組調度運行組合和負荷分配的預測數值，圍繞最大程度降低電力系統運行成本和運行穩定安全的目標確定模型。核電調度系統運行的算法中，獨立分量法ICA算法是關鍵的技術，但對于核電運行中的高維數據，會存在歐式距離都差不多的情況（可證明），也就是所有點的數值距離差距不大的維數災難，以及混合整數等問題都會導致運行出現問題。這就要求，ICA算法的改進可以融合聚類分析、動態規劃的思想，將聚類預搜索和動態好啟停成本計算應用與系統調度中，形成預先篩選空間，并逐步地推演出核電系統運行不同時間的啟動和停運成本。

2.核電調度系統程序的完善。電力系統調度是對電網運行的各項工作有序進行系統管理，由各級信息收集器和主控自動系統構成，核電的參與必須根據實際的對程序進行調整，以保證電力調度工作的順利進行并應對可能發生的安全問題。

（二）核電評價系統的健全

通常情況下，電力的使用一定會出現高峰值數據，系統調度工作的運行也需要依據此類數據參數進行，核電系統調度也同樣如此。因此，評價系統的健全工作要從核電評價系數和電力評價系數兩個方面入手。一方面，核電評價系數。核電評價系數的確定采用的是基于動態規劃的啟停成本算法，對用電的高峰期和低谷期等不平衡狀態下的調峰數值計算。具體的步驟先是初始化核電機組在0-（t-1）時段的運行狀態，接下來從電阻中班選取電壓，判斷是否滿足標準的數據信息，滿足則相繼采用ICA和啟停成本算法計算出高峰和低峰調度時期的核電能源消耗值，進而計算出調峰成本。而且，為了實現核電的可持續發展，單位內碳化物的排放量也要納入評價系數中。電力成本評價系數的確定，需從核電生產的能源消耗、低負荷時間段內的調峰參數以及系統運行的煤炭資源消耗出發，通過數學模型和函數計算得出準確的數值，為核電調度評價系統提供精準的信息支持。

三、結語

總而言之，核電是我國的電力企業的發展方向，參與電力系統調度更是必然要求，在實際的運行環節中，可以參考上文提到的兩點對策，提高調度系統的安全性和穩定性。