月度發(fā)電計(jì)劃實(shí)用編制方法在浙江電網(wǎng)的應(yīng)用

龔建榮，高國(guó)寧，虞斐

（1.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司，杭州310007；2.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司杭州供電公司，杭州310009）

月度發(fā)電計(jì)劃實(shí)用編制方法在浙江電網(wǎng)的應(yīng)用

龔建榮1，高國(guó)寧1，虞斐2

（1.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司，杭州310007；2.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司杭州供電公司，杭州310009）

提出了一種檢修修正法，通過(guò)以待編機(jī)組總檢修系數(shù)對(duì)月度需求進(jìn)行反向修正、各機(jī)組檢修系數(shù)對(duì)發(fā)電能力作正向修正，進(jìn)而獲得年度合同分月分解的最佳因子。此法獲得的月度計(jì)劃保證機(jī)組間年度進(jìn)度一致，滿足月度總需求，同時(shí)各機(jī)組間電量分配均衡，便于調(diào)度控制。該方法在浙江省電力公司已有5年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電網(wǎng)各種情況均有較好的適應(yīng)性。

月度電能交易計(jì)劃；負(fù)荷率；檢修修正；公平；實(shí)用

0 引言

目前，關(guān)于短期日前計(jì)劃的研究比較豐富[1-3]，年度計(jì)劃的研究也較多[4，5]，而對(duì)于月度計(jì)劃的研究相對(duì)欠缺。隨著我國(guó)電力體制改革的逐步推進(jìn)，發(fā)電側(cè)的“公開(kāi)、公平、公正”調(diào)度越來(lái)越受到發(fā)電企業(yè)的重視，也是新時(shí)期促進(jìn)網(wǎng)廠和諧的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。目前，省一級(jí)的月度電能交易計(jì)劃編制多采用等進(jìn)度控制法、同類機(jī)組相同負(fù)荷率法，這些方法雖然簡(jiǎn)單易行，但編制過(guò)程考慮問(wèn)題不夠全面或過(guò)于粗略，其結(jié)果沒(méi)有很好體現(xiàn)“三公”調(diào)度的原則，也增加后續(xù)日前調(diào)度的執(zhí)行壓力。因此，研究適合當(dāng)前電力市場(chǎng)形勢(shì)下的月度發(fā)電計(jì)劃編制實(shí)用方法，并給出月度計(jì)劃合理性監(jiān)測(cè)指標(biāo)具有重要意義。

文獻(xiàn)[6]提出利用負(fù)荷率偏差法編制月度發(fā)電量計(jì)劃，綜合考慮了機(jī)組檢修及負(fù)荷分布問(wèn)題，但求解過(guò)程采用了反復(fù)迭代的方式來(lái)處理，既滿足年度總量控制進(jìn)度相當(dāng)，又滿足當(dāng)月總需求的二維目標(biāo)問(wèn)題，相對(duì)復(fù)雜。本文提出了一種“檢修修正法”的實(shí)用方法，用于解決常規(guī)燃煤機(jī)組的年度計(jì)劃月度分解問(wèn)題。該方法考慮月度負(fù)荷分布及機(jī)組檢修，首先通過(guò)待編制機(jī)組總檢修系數(shù)對(duì)月度負(fù)荷分布進(jìn)行反向修正，再通過(guò)機(jī)組檢修系數(shù)對(duì)機(jī)組月可發(fā)電量進(jìn)行修正，進(jìn)而獲得機(jī)組年度計(jì)劃月度分解的最佳因子。年度總目標(biāo)乘以分月最佳分解因子后即可獲得月度發(fā)電量。通過(guò)此法得到的月度計(jì)劃既能保證年度進(jìn)度控制，又能滿足當(dāng)月用電需求，同時(shí)當(dāng)月各機(jī)組發(fā)電負(fù)荷率偏差控制最小，便于調(diào)度控制。機(jī)組發(fā)電負(fù)荷率指標(biāo)可作為觀測(cè)月度計(jì)劃合理性的指標(biāo)或進(jìn)行人工調(diào)整的依據(jù)，亦可作為監(jiān)測(cè)全年分月發(fā)/用電形勢(shì)指標(biāo)，開(kāi)展以此分解為基礎(chǔ)的優(yōu)化調(diào)度工作。該方法在浙江省電力公司已有5年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電網(wǎng)各種情況均具有較好的適應(yīng)性。

1 “檢修修正法”的年合同月度分解

電力系統(tǒng)擁有水電、核電、燃煤、供熱機(jī)組、風(fēng)電等多種機(jī)組類型，由于每一類機(jī)組性質(zhì)不同，月度計(jì)劃的安排方法也因此不同。本文主要討論燃煤電廠的月度計(jì)劃分配方式。

設(shè)所要編制月度計(jì)劃的月份是第m月，則電網(wǎng)某年第m月至年底總發(fā)電需求P為：

式中：Pi為電網(wǎng)第i月發(fā)電總需求。

電廠j第i月不考慮機(jī)組檢修的月度發(fā)電需求系數(shù)：

式中：i為月份；j為統(tǒng)調(diào)電廠，j=1，2，3，…，n。電廠j第i月的月度檢修修正系數(shù)：

由于每個(gè)電廠的發(fā)電系數(shù)被檢修修正后，將小于不考慮檢修的發(fā)電系數(shù)，導(dǎo)致該月總的發(fā)電量不能滿足發(fā)電量總量需求，因此在每個(gè)電廠進(jìn)行檢修修正的同時(shí)，需對(duì)該月的發(fā)電總需求通過(guò)檢修反向修正，即放大該月的發(fā)電總需求，使得經(jīng)過(guò)檢修修正后各電廠的發(fā)電量之和仍能保證本月的月度發(fā)電量總量需求。

經(jīng)過(guò)檢修反向修正后，電網(wǎng)第i月總發(fā)電需求系數(shù)為：

電廠j第m月考慮檢修修正及總量檢修反修正后的月度發(fā)電系數(shù)：

電廠j第m月應(yīng)發(fā)電量為：

式中：Wj為電廠j某年總發(fā)電量計(jì)劃；Wfinishedj為截至第m-1月完成的發(fā)電量。

在進(jìn)行月度計(jì)劃編制時(shí)，需要對(duì)機(jī)組檢修信息、分月需求信息、受阻信息、完成情況、年度計(jì)劃等進(jìn)行滾動(dòng)修正，將上述信息更新至該模型，即可獲得當(dāng)月及后續(xù)分月的月度計(jì)劃分解值。

年合同月度分解的關(guān)鍵點(diǎn)是：

（1）年度用電需求通過(guò)滾動(dòng)修正后是變量，按照電量平衡原理，待編電廠的年度計(jì)劃之和與電網(wǎng)實(shí)際需求預(yù)計(jì)存在偏差，該偏差導(dǎo)致上述算法存在總量不平衡性，因此要根據(jù)需求變化、基于年度“三公”調(diào)度原則，按比例調(diào)整待編電廠的年度基數(shù)計(jì)劃，以保證供需平衡。

（2）機(jī)組出力受阻模擬算法。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間受阻（5天以上）會(huì)影響月度電量的完成。機(jī)組受阻問(wèn)題的研究在以往的月度計(jì)劃編制方法中很少考慮或考慮得比較粗淺。本模型根據(jù)調(diào)度給出的機(jī)組受阻時(shí)間、程度及原因等信息，模擬機(jī)組受阻平均容量，以檢修方式計(jì)入模型，定量分析效果較好。

（3）第m-1月的完成電量建議采用已實(shí)際完成及本月后續(xù)幾天的發(fā)電預(yù)估合計(jì)值代替計(jì)劃值。

2 月度計(jì)劃合理性監(jiān)測(cè)指標(biāo)

機(jī)組發(fā)電負(fù)荷率指標(biāo)可以作為檢查月度計(jì)劃編制是否合理的關(guān)鍵指標(biāo)。機(jī)組發(fā)電負(fù)荷率=月度計(jì)劃發(fā)電量/（本月日歷小時(shí)×本月機(jī)組計(jì)劃可調(diào)容量）。機(jī)組發(fā)電負(fù)荷率指標(biāo)包括當(dāng)月發(fā)電負(fù)荷率指標(biāo)、當(dāng)月平均發(fā)電負(fù)荷率指標(biāo)、后續(xù)分月發(fā)電負(fù)荷率指標(biāo)和后續(xù)平均發(fā)電負(fù)荷率指標(biāo)。對(duì)于年度發(fā)電任務(wù)重或者前期發(fā)電落后的機(jī)組，當(dāng)月及后續(xù)分月的發(fā)電負(fù)荷率均會(huì)較高，但負(fù)荷率高于平均發(fā)電負(fù)荷率10個(gè)百分點(diǎn)或其絕對(duì)值大于85%時(shí)，可根據(jù)機(jī)組后續(xù)發(fā)電負(fù)荷率水平進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，在后續(xù)負(fù)荷率也明顯高于平均負(fù)荷率10個(gè)百分點(diǎn)以上時(shí)，提醒調(diào)度必要時(shí)采取人工控制模式。經(jīng)過(guò)磨合，目前在浙江電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中，計(jì)劃編制人員編制的月度計(jì)劃主要通過(guò)當(dāng)月發(fā)電負(fù)荷率指標(biāo)及后續(xù)發(fā)電負(fù)荷率指標(biāo)向調(diào)控中心提交安全校核。

3 算例分析

3.1 計(jì)算條件

設(shè)某系統(tǒng)有8家統(tǒng)調(diào)常規(guī)燃煤電廠參與月度電能交易計(jì)劃的制定，待制定月度計(jì)劃的月份是4月。需要準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)分別是4月份機(jī)組檢修及后續(xù)至12月份機(jī)組檢修更新表；4月用電需求及后續(xù)至年底分月滾動(dòng)用電需求；各電廠1—3月合計(jì)完成發(fā)電量；各電廠年度發(fā)電計(jì)劃值；次月及后續(xù)非常規(guī)燃煤機(jī)組發(fā)電量計(jì)劃預(yù)安排；次月及后續(xù)至年底外購(gòu)電量計(jì)劃。

表1給出8家統(tǒng)調(diào)常規(guī)燃煤電廠的容量、年度分月檢修容量。表2為某系統(tǒng)某年分月直調(diào)火電廠發(fā)電量需求、分月需求系數(shù)及經(jīng)過(guò)檢修反修正后的分月需求系數(shù)，電廠月直調(diào)火電廠發(fā)電電量為該月統(tǒng)調(diào)用電需求電量扣減非直調(diào)火電機(jī)組發(fā)電電量和外購(gòu)電量。表3為各發(fā)電廠考慮檢修、分月需求后的月度發(fā)電因子。

表1 各直調(diào)火電廠裝機(jī)容量及后續(xù)分月檢修容量MW

表2 系統(tǒng)某年統(tǒng)調(diào)常規(guī)燃煤發(fā)電電量及分月需求系數(shù)

3.2 計(jì)算結(jié)果

表4為計(jì)算4月及后續(xù)分月各電廠各月可發(fā)電量，表5為各電廠各月發(fā)電負(fù)荷率情況。

3.3 結(jié)果分析及人工調(diào)整

表3 各常規(guī)燃煤電廠分月發(fā)電因子K2ij

表4 各統(tǒng)調(diào)常規(guī)燃煤電廠發(fā)電量MW

從上述計(jì)算結(jié)果分析，重點(diǎn)是4月份的各電廠計(jì)劃是否可行，后續(xù)分月作為年度進(jìn)度的參考，也是人工調(diào)整4月份個(gè)別電廠計(jì)劃的依據(jù)。4月份平均發(fā)電負(fù)荷率達(dá)到76.74%，說(shuō)明4月份機(jī)組利用率居中?？傮w來(lái)看，4月份各電廠負(fù)荷率在可控范圍內(nèi)，不需要做過(guò)多的人工調(diào)整。

從后續(xù)分月平均發(fā)電負(fù)荷率來(lái)看，如果月平均負(fù)荷率低于70%，建議考慮優(yōu)化機(jī)組開(kāi)機(jī)方式，即通過(guò)市場(chǎng)化的方式安排部分機(jī)組停役，進(jìn)而提高運(yùn)行機(jī)組的發(fā)電負(fù)荷率。即從目前分析來(lái)看，6—10月需要開(kāi)展發(fā)電權(quán)交易等工作，安排機(jī)組先后發(fā)電順序，以提高在役機(jī)組的利用率，推進(jìn)電力系統(tǒng)節(jié)能減排工作。

表5 各統(tǒng)調(diào)常規(guī)燃煤電廠分月發(fā)電負(fù)荷率%

4 應(yīng)用實(shí)效

（1）2012年浙江省電力公司首次實(shí)行月度計(jì)劃閉環(huán)控制，以該方法分解的月度計(jì)劃作為調(diào)度發(fā)電控制的主要目標(biāo)。全年各階段計(jì)劃控制進(jìn)度偏差比上年同期有10個(gè)百分點(diǎn)的收窄，同時(shí)年底沒(méi)有出現(xiàn)需要調(diào)整個(gè)別電廠年度發(fā)電量計(jì)劃的情況，年底“三公”調(diào)度壓力大幅減小。

（2）2013年月度計(jì)劃執(zhí)行均衡率最高達(dá)到97%，比2012年上升7個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)調(diào)度在12月初即采用自動(dòng)控制模式進(jìn)行發(fā)電控制，充分體現(xiàn)了“三公”調(diào)度的意義。

（3）2011年，能監(jiān)會(huì)以及各統(tǒng)調(diào)電廠曾多次表示年度計(jì)劃完成前松后緊，缺少計(jì)劃性，不利于機(jī)組性能的較好發(fā)揮。經(jīng)過(guò)幾年來(lái)月度計(jì)劃管理的加強(qiáng)，不但這種狀況有所改變，同時(shí)還引導(dǎo)發(fā)電企業(yè)逐漸加強(qiáng)月度發(fā)電量計(jì)劃的管理，促進(jìn)網(wǎng)廠和諧。

（4）機(jī)組出力受阻以檢修的方式計(jì)入模型，對(duì)機(jī)組發(fā)電進(jìn)度控制由定性控制提升為定量控制，進(jìn)度控制更科學(xué)。

5 結(jié)語(yǔ)

發(fā)電交易月度計(jì)劃編制涉及不同時(shí)間維度和空間維度，必須統(tǒng)籌兼顧安全與經(jīng)濟(jì)、效率與公平、整體與局部利益等諸多因素，要確保實(shí)現(xiàn)發(fā)電交易計(jì)劃整體的協(xié)調(diào)性和有序性。采用本文方法，對(duì)影響發(fā)電計(jì)劃的各種因素進(jìn)行通盤管理，并給出監(jiān)測(cè)指標(biāo)，簡(jiǎn)單實(shí)用。借助該方法，月度計(jì)劃管理人員可將更多的精力用在相關(guān)信息分析及運(yùn)行方式優(yōu)化方面，使得月度計(jì)劃不僅反映月度信息，而且兼顧全年信息。發(fā)電負(fù)荷率指標(biāo)作為檢測(cè)月度計(jì)劃合理性的指標(biāo)，直觀有效，可作為電力交易的安全校核監(jiān)測(cè)指標(biāo)。

[1]王雁凌，張粒子，鮑海，等.用優(yōu)化排序法進(jìn)行日發(fā)電計(jì)劃的計(jì)算[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2000，12（5）∶32-36.

[2]初壯，于繼來(lái).初期電力市場(chǎng)確定電網(wǎng)日發(fā)電計(jì)劃的模型與方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2006，30（22）∶43-47.

[3]蔣東榮，劉學(xué)軍，李群湛.電力市場(chǎng)環(huán)境下電網(wǎng)日發(fā)電計(jì)劃的電量經(jīng)濟(jì)分配策略[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2004，24（07）∶90-94.

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[5]陳雪青，陳剛，張煒，等.電力系統(tǒng)長(zhǎng)、中、短期能源調(diào)度管理系統(tǒng)的研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，1994，14（6）∶41-48.

[6]王漪，湯偉，羅桓桓，等.編制直調(diào)火力發(fā)電單元月度電能交易計(jì)劃的負(fù)荷率偏差法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2009，22（37）∶134-140.

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（本文編輯：徐晗）

Application of Practical Compilation Method for Monthly Generation Schedule in Zhejiang Power Grid

GONG Jianrong1，GAO Guoning1，YU Fei2
（1.State Grid Zhejiang Electric Power Company，Hangzhou 310007，China；2.State Grid Hangzhou Power Supply Company，Hangzhou 310009，China）

This paper proposes a practical"maintenance revising method"，which conducts reverse correction on monthly demand through total maintenance coefficient of units to be encoded and positive revision on generating capacity through the maintenance coefficient of each unit，and then the optimum factor of monthly decomposed annual contract is obtained.The monthly schedule achieved by this method can guarantee consistent annual schedule among units and meet the monthly total demand.Meanwhile，the electricity distribution of each unit will be balanced so that electricity can be dispatched and controlled conveniently.This method has been applied in Zhejiang（Provincial）Electric Power Corporation for five years and is of nice adaptability for various power grid conditions.

monthly electric energy trade plan；load rate；maintenance revision；justice；practicality

F407.61

：B

：1007-1881（2014）10-0067-04

2014-07-02

龔建榮（1975-），女，吉林磐石人，碩士，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)殡娏κ袌?chǎng)。