调度的智能化是智能电网的核心体现, 智能调度是建设坚强智能电网的关键内容, 是智能电网运行控制的神经中枢。在智能电网下, 实行节能经济调度具有重要的环保和经济效益。它通过建立促进提高能源效率的新机制、新体制, 改进发电调度方式, 可以促进电力系统整体效率的不断提高, 从而实现节能降耗的目标。
1 智能电网的概述
21世纪的电力工业面临巨大的挑战, 为了满足经济社会发展的新需求, 实现电网的升级换代, 许多国家和政府根据本国能源资源和电力系统的发展特点, 逐步形成了智能电网为核心内容的电力系统发展规划[1]。智能电网, 就是电网的智能化, 它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上, 通过先进的传感和测量技术、智能设备制造技术、通信技术、信息处理技术以及决策支持系统技术的应用, 实现电网的安全、可靠、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。智能电网以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的, 实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。
结合国内外智能电网的发展背景及驱动力, 将智能电网的本质动因归纳为如下几个方面[1~3]: (1) 能源枯竭和环境压力; (2) 全球金融危机; (3) 电网安全性及多元化的用电需求; (4) 电力市场环境下电网经济运行的需求; (5) 新技术新设备的广泛使用。根据我国智能电网规划, 以及欧美对智能电网的研究和实践, 智能电网应该具备以下特征和性能:坚强、自愈、清洁、经济、交互、优质。
调度的智能化是智能电网的核心体现, 智能调度是建设坚强智能电网的关键内容, 是智能电网运行控制的神经中枢。为适应智能电网的需求, 调度系统应该具备更为全面而准确的数据采集系统, 具有强大的智能安全预警功能, 在调度决策中注重系统安全与经济的协调在系统故障时, 能够快速的诊断故障和提供故障恢复决策能够利用可视化技术, 将电网的实时运行情况全面而直观地提供给调度员。
2 节能经济调度
国务院办公厅以国办发[2007]53号文件发布的《节能发电调度办法 (试行) 》明确指出:按照节能、环保、经济的原则, 以保障电力可靠供应为前提, 优先调度风能、太阳能、海洋能、水能、生物质能、核能等清洁能源发电, 对火电机组, 按照煤耗水平调度发电, 煤耗低的多发、满发, 煤耗高的机组少发或不发, 并在部分省份进行试点, 取得了可喜的经济效益和社会效益。电力系统节能发电调度与传统的发电调度的比较见表1。节能发电调度改变了传统的发电调度方式, 取消了按行政计划分配发电量指标的做法, 制定并实施新的调度规则, 也就是以节能、环保为目标, 合理调用电力系统内发、供电设备能力, 最大限度地降低能源消耗, 减少污染物排放, 保证电力系统的高效、清洁运行。
电网节能环保经济调度是指在保障电力可靠供应的前提下, 按照节能、环保、经济的原则, 优先调度可再生发电资源, 按机组能耗和污染物排放水平由低到高排序, 依次调用化石类发电资源, 最大限度地减少能源、资源消耗和污染物排放、经济调度是以全网的供电成本或煤耗最低为目标函数, 按照等微增率法和协调方式进行调度, 是运行环节中十分科学的方法。同时, 兼顾实施节能、环保调度, 经济效益、环境效益更好。节能环保经济调度相对于以往的调度来说是一种全新意义上的改革, 它将彻底改变以往各电厂平均分配发电指标的局面, 对整个电力行业的发展将带来深远影响。节能环保经济调度的优化组合目标是降低电力生产与供应过程中的一切能源消耗和排放, 基本原则是以能效高、排放低的机组作为优先排序和调度对象。
3 节能经济调度给电力企业带来的影响
节能经济调度给电力企业带来了以下几个方面的影响[4~5]。
(1) 打破了传统发电调度的平均分配模式。节能调度政策的实施, 将改变按行政计划分配发电量指标的做法, 重新按照节能、环保、经济的原则对机组进行排序, 在保证电力系统安全的前提下, 排在前面的机组出力空间将增大, 排在后面的机组出力空间将缩小, 从而使“大平均”调度模式走到尽头, 彻底改变了电力调度规则。
(2) 可再生能源发电企业迎来新机遇。根据《办法》, 对于电网覆盖范围内的可再生能源发电企业, 今后电网企业必须优先全额收购其上网电量, 给予可再生能源发电企业并网保障, 保证对可再生能源开发的投资回报。这意味着可再生能源发展的巨大契机, 从而推动了电力结构的整体优化。
(3) 狙击小火电企业。根据《办法》, 火力发电机组按照供电煤耗等微增率的原则安排发电负荷供电煤耗等微增率的原则实质上就是按照发电煤耗由低到高依次安排发电, 低煤耗的机组优先上网, 高煤耗的机组将被逐步淘汰。
(4) 确定了大容量、高参数、高效率机组在竞争中的优势地位。由于火电大机组在大容量、高参数、高效率方面占有优势, 势必将挤占原先按行政计划分配给小火电机组的出力空间, 从而使小火电机组仅获得少量电量甚至被彻底挤出市场, 迫使小火电机组加快关停进程。这对拥有先进大型机组最多的大型发电集团而言, 将获益匪浅。
智能电网下的节能经济调度流程如下。
智能电网下, 节能经历调度的最终目标是实现全网电力负荷的经济环保运行, 以节能调度的优化理论为依据, 采用的优化分配方法主要有以下几种[6~7]: (1) 效率法; (2) 等微增法; (3) 动态规划法; (4) 人工智能遗传算法。
节能发电调度方式与传统的调度运行方式相比发生了重大的变革, 其计划制定方式从传统的均衡发电到按机组的能耗排序发电;管理方式从传统的简单粗放到精细化边际化管理;调度运行方式从传统的仅考虑安全裕度到综合考虑安全、经济、节能和环保。也就是说, 节能发电调度机组组合是考虑新能源在内的多种电源的组合优化, 实现节能、环保和经济的综合目标。图1示出了节能经济调度的主体流程, 从流程看, 节能经济调度计划制定需要考虑负荷、备用、检修及安全等众多因素, 仅依靠人工难以完成, 因此建立能综合考虑上述因素的节能经济调度计划制定分布式系统势在必行。
4 结语
在智能电网下, 实行节能经济调度具有重要的环保和经济效益。它通过建立促进提高能源效率的新机制、新体制, 改进发电调度方式, 可以促进电力系统整体效率的不断提高, 从而实现节能降耗的目标。实行节能调度, 同时也给各级调度部门带来了挑战、首先要改变计划方式下平均分配发电的做法, 用节能序位安排调度。其次要建立一整套信息公开、监管、查询、纠正、处罚等有利于科学调度的机制。三是要及时解决调度方式改变情况下出现的电价、环保、电网能力、自备电厂等方面问题, 解决体制机制上的障碍, 真正通过改进方式实现环保和节能。
摘要：在智能电网下, 实行节能经济调度具有重要的环保和经济效益。它通过建立促进提高能源效率的新机制、新体制, 改进发电调度方式, 可以促进电力系统整体效率的不断提高, 从而实现节能降耗的目标。
关键词：智能电网,节能经济调度
参考文献
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