水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的功能分析

汪大慶

(和田烏魯瓦提水力發(fā)電廠，新疆 和田 848000)

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水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的功能分析

汪大慶

(和田烏魯瓦提水力發(fā)電廠，新疆 和田 848000)

作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，水電廠在電力系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展的過程中起著重要的作用，其中在調(diào)頻調(diào)峰中的作用更是不容忽視。鑒于此，文章筆者結(jié)合多年的實踐經(jīng)驗，針對水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的功能問題進行分析，從作用和意義入手，進而分析水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的功能，目的是提升水電廠對于電力系統(tǒng)的貢獻效率，使其更好地為我國經(jīng)濟發(fā)展服務(wù)。

水電廠；電力系統(tǒng)；調(diào)頻調(diào)峰；功能分析

隨著我國的經(jīng)濟深入發(fā)展，人民群眾對于電的需求也在不斷提升，但同時也由于我國各個地區(qū)經(jīng)濟工業(yè)發(fā)展程度不同，各個地區(qū)的用電程度也不盡相同，負(fù)荷峰值之間差距也在不斷擴大，因此，在這一背景下電力系統(tǒng)的調(diào)頻調(diào)峰功能效率和質(zhì)量的提升顯得至關(guān)重要，作為從業(yè)者應(yīng)當(dāng)參考借鑒國內(nèi)外的先進經(jīng)驗，對于水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的地位有一個清晰認(rèn)識的基礎(chǔ)上，推進水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的功能策略改進，提升其運行效率。

1 水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的作用概述

當(dāng)前，在進行電力系統(tǒng)的運行和發(fā)展的進程中，應(yīng)當(dāng)基于不同地區(qū)、不同用途和不同時段進行用電需求的分析，通過峰值和谷值的分析進行需求曲線的數(shù)字化描述，進而將電力系統(tǒng)當(dāng)中的低谷電通過技術(shù)手段轉(zhuǎn)化成為價值更高的峰值電，縮小我國不同時段不同地區(qū)之間的峰谷用電的差距，進而實現(xiàn)高效率，保障高峰時段和高峰地區(qū)用電的需求[1]。與此同時，在當(dāng)前我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的背景下，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整也隨著風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電等新技術(shù)的涌現(xiàn)而不斷深化，電力系統(tǒng)的調(diào)頻和調(diào)峰需要隨著新能源技術(shù)的涌現(xiàn)進行調(diào)整，掌握從實踐經(jīng)驗比較久的傳統(tǒng)發(fā)電模式轉(zhuǎn)型成為水力發(fā)電的模式，同時應(yīng)當(dāng)將抽水蓄能的電站作為系統(tǒng)蓄能的電池，提升我國國家電網(wǎng)的調(diào)頻調(diào)峰控制能力以及新能源的電力處理消耗的能力，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出高效高質(zhì)量的能源結(jié)構(gòu)化體系。

具體進行作用闡述，水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的作用可以從以下兩個方面入手：一方面，水電廠提升電力系統(tǒng)整體運作的經(jīng)濟性，同時通過抽水蓄能的方式進行調(diào)頻調(diào)峰的縫隙，這樣能夠有效降低預(yù)算，減少原始成本投入和后期的維護費用同時也能夠合理控制水電廠機組在峰值和谷值的時刻進行不同負(fù)荷的調(diào)整，這對于整個電力系統(tǒng)而言都意義重大；另一方面，水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的實踐也有助于提升電網(wǎng)運行的安全性，總體而言，抽水蓄能的調(diào)頻調(diào)峰功能完善的同時結(jié)構(gòu)也更加簡單明了，能夠適應(yīng)不同的啟動和暫停的速度和頻率，作為一種高效的方式，能夠根據(jù)實際需要的不同進行功率的增減，也能夠為電力系統(tǒng)的整體運行提供技術(shù)和設(shè)備的支持，從軟件和硬件兩個方面進行調(diào)頻調(diào)峰調(diào)整服務(wù)[2]。同時，也能夠進行設(shè)備的功率補償工作，對于整體的電力系統(tǒng)供電質(zhì)量提供保障，一旦發(fā)生進行事故，能夠通過備用電源的方式為其提供基本用電，保障電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)性技術(shù)支持，保障其能夠持續(xù)運轉(zhuǎn)。

2 水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的功能分析

2.1 水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的功能特點

現(xiàn)階段，我國電力系統(tǒng)發(fā)展當(dāng)中主要參與的調(diào)頻調(diào)峰機組類型包括水電廠在內(nèi)的抽水蓄能機組、燃?xì)鈾C組以及常規(guī)傳統(tǒng)的煤火發(fā)電機組，常規(guī)的煤火發(fā)電機組主要問題在于利用煤炭作為主要的原料進行發(fā)電，其對于空氣環(huán)境的影響很大，因此在當(dāng)前全球都在深入強調(diào)綠色能源經(jīng)濟的背景下，應(yīng)當(dāng)秉持節(jié)能和低碳的思路進行電力系統(tǒng)的管理和發(fā)展，水電廠在電力系統(tǒng)中調(diào)頻調(diào)峰的優(yōu)勢正在于此?？v觀國內(nèi)外的電力整體系統(tǒng)發(fā)展模式，其中對于調(diào)頻調(diào)峰的利用和發(fā)展是很廣泛并且深入的，尤其對于水電廠的發(fā)展而言意義重大?？偠灾姀S在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的功能特點是峰值和谷值把控較好、從我國電力系統(tǒng)發(fā)展的角度而言，其還具有啟動速度更快、發(fā)展效率更高以及跟蹤負(fù)荷能力更強的有點，其中抽水的機組和蓄水的機組能夠利用水作為發(fā)電的能源，通過進行波谷和波峰的電力監(jiān)測實現(xiàn)不同數(shù)值電力之間的轉(zhuǎn)換工作，并且轉(zhuǎn)換的工作具有反應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)換工作誤差小、能夠承受的誤差較大的有點，這樣就能夠保障供電的穩(wěn)定性和質(zhì)量，電網(wǎng)整體運行可靠也是廣大人民群眾和各個行業(yè)生存發(fā)展的基礎(chǔ)，并且水電廠能夠很好地滿足不同發(fā)電模式的要求，也能夠更好地發(fā)揮自身優(yōu)點，將清潔能源運用到整體電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰發(fā)展的進程中。

2.2 水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的發(fā)展目標(biāo)

上文對于不同類型的電力系統(tǒng)機組有所提及，每種類型的電力系統(tǒng)模式具有不同的優(yōu)缺點，但是總體而言，水電廠對于電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰的發(fā)展而言，具有較好的經(jīng)濟性和效率，作為水電從業(yè)者，我們對于水電廠當(dāng)中，尤其是抽水蓄電這一領(lǐng)域當(dāng)中對于電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中發(fā)展的目標(biāo)，其中對于調(diào)頻調(diào)峰的優(yōu)秀作用和飛來廣闊的發(fā)展前景已經(jīng)較為明確。因此，其發(fā)展目標(biāo)就是將電力系統(tǒng)中的調(diào)頻調(diào)峰的功能作用發(fā)揮到最大化，能夠?qū)⒄{(diào)頻調(diào)峰的作用發(fā)揮到最高效率，在明確認(rèn)識到這一問題的基礎(chǔ)上，能夠?qū)⑺姀S在電力系統(tǒng)的作用得到進一步的強化，對于其功能進行進一步的精細(xì)化分工的同時進行準(zhǔn)確的定位。

有關(guān)的數(shù)據(jù)顯示，抽水蓄能電廠在最為高效的調(diào)峰能力背景下能夠達到一倍的效果，這樣能夠在保障啟動速度的同時，提升負(fù)荷程度，通常情況下靜止?fàn)顟B(tài)的滿載僅僅需要不到100s就能夠?qū)崿F(xiàn)雙循環(huán)的發(fā)電效率，相比于傳統(tǒng)的燃?xì)鈾C組速度得到了更大的提升，生產(chǎn)的效率和安全性能也都得到的了相應(yīng)的加強。單循環(huán)的機組通常在電力系統(tǒng)內(nèi)部的運行效率只能達到95%左右，表現(xiàn)較為優(yōu)秀的能實現(xiàn)100%左右的效率，但是水電廠在保障安全的背景下能夠?qū)崿F(xiàn)200%的運轉(zhuǎn)效率，火電的機組能夠在很大的調(diào)峰調(diào)頻背景下保障暫停和啟動的速度，也能夠通過數(shù)據(jù)的對比制定水電廠在電力系統(tǒng)內(nèi)部的發(fā)展目標(biāo)。通常，電力系統(tǒng)當(dāng)中，調(diào)頻調(diào)峰的發(fā)展對于整個企業(yè)的運行至關(guān)重要，水電廠的優(yōu)越性在這一點上表現(xiàn)得十分明顯，尤其在當(dāng)前綠色經(jīng)濟深入人心的背景下。通過上述的描述不難發(fā)現(xiàn)，水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰當(dāng)中有著優(yōu)秀的表現(xiàn)，因此對于其發(fā)展功能目標(biāo)可以進行較高的制定，同時也能夠起到更重要的作用，然而隨著電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，還有許多例如大數(shù)據(jù)等思想需要融入到水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的功能分析，抽水蓄能電廠建設(shè)和功能創(chuàng)新能夠為我國國家電力系統(tǒng)的深化改革提升發(fā)展契機。

2.3 水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的功能定位

認(rèn)識到調(diào)頻調(diào)峰在電力系統(tǒng)的重要地位后，進行功能定位的工作量就可以下降，通常，調(diào)頻調(diào)峰工作是由水電廠的功能地位確定的，通常功能定位的工作都是一個電力企業(yè)發(fā)展的靈魂，也是對于其進行調(diào)控的必須要求，其功能定位也承擔(dān)著保障電網(wǎng)的穩(wěn)定和安全、經(jīng)濟平穩(wěn)運行的重要使命，對于整體電力系統(tǒng)的功能定位主要圍繞4個重點進行，分別是專業(yè)業(yè)務(wù)重點、專業(yè)技能重點、結(jié)構(gòu)化分析重點和服務(wù)導(dǎo)向重點工作，應(yīng)當(dāng)將其作為和電力企業(yè)共同發(fā)展的協(xié)調(diào)部門，進行電力企業(yè)的售電和購電工作，同時進行運輸和配電工作也同樣重要，應(yīng)當(dāng)對于其基本的業(yè)務(wù)進行夯實，同時對于新功能進行開發(fā)和創(chuàng)新，目的是將其業(yè)務(wù)范圍進行擴大，令其能夠提升電力系統(tǒng)服務(wù)的專業(yè)性。

在新的節(jié)能環(huán)保的背景下，我國的水電事業(yè)發(fā)展功能也需要被不斷擴展，也正是由于水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的功能定位在整個電力系統(tǒng)中占據(jù)著主要比重，未來也將會在整個電力系統(tǒng)占據(jù)更大的比重。在調(diào)頻調(diào)峰功能建立中，水電調(diào)頻調(diào)峰水電站能夠提供的功能包括服務(wù)、緊急事故處理等，除了這些具體的事務(wù)性功能，其也能夠通過對于電力系統(tǒng)功能的調(diào)整進行服務(wù)的建設(shè)，在進行業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)調(diào)整的宏觀性工作也有很大的貢獻，對于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改善和調(diào)整，能夠?qū)⑵涞氖袌龈偁幜Φ玫教嵘?，也能夠令市場的?dǎo)向凝聚成一個方向。水電調(diào)頻調(diào)峰功能指向的多樣化也能令越來越多的市場被所接受，進而在此基礎(chǔ)上進行市場的領(lǐng)導(dǎo)和各個地區(qū)水電事業(yè)發(fā)展調(diào)頻調(diào)峰工作的順利開展。在運行實踐當(dāng)中，能夠在電力系統(tǒng)發(fā)展中保持整個系統(tǒng)的安全、高效和穩(wěn)定的運行，相比于風(fēng)力發(fā)電和傳統(tǒng)的煤炭發(fā)電而言更有實際性的意義，同時也能夠在數(shù)據(jù)統(tǒng)計上明顯得到更低的能耗。同時，水電廠在對于我國電力系統(tǒng)提供整體的調(diào)頻和調(diào)峰服務(wù)的同時也能夠根據(jù)其較為靈活可靠的特性，保障整個電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)保持在良好的階段上。這對于提升電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性運行和資源能源的節(jié)約而言意義重大。

在我國的電力系統(tǒng)建立過程中，水電廠在進行建立的過程中的主要作用之一就是調(diào)整電力系統(tǒng)的調(diào)頻調(diào)峰，這樣才能夠構(gòu)建起更為新穎的能源結(jié)構(gòu)，水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的作用還表現(xiàn)在能夠推進我國整體能源結(jié)構(gòu)的側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、同時也能夠促進我國國家電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，同時也能夠為我國綠色經(jīng)濟的發(fā)展理念做出貢獻，對于整體的電力能源的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，提升我國送端國家電網(wǎng)當(dāng)中的靈活性和處理問題處理問題和解決事故的能力，提升其對于風(fēng)險的抵抗性。

3 結(jié) 語

總而言之，水電廠在整個電力系統(tǒng)發(fā)展當(dāng)中起著至關(guān)重要的作用，水電廠安全高效的運轉(zhuǎn)是整個電力系統(tǒng)工作的基石。同時，水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰當(dāng)中的功能也需要被不斷的擴展，隨著我國電力系統(tǒng)改革的不斷深入，電力的基礎(chǔ)設(shè)施和軟件系統(tǒng)也在不斷升級，在調(diào)頻調(diào)峰領(lǐng)域需要強調(diào)水電廠的功能，保障其基礎(chǔ)功能的同時完善創(chuàng)新性功能。令水電廠在電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰中的功能作用得到良好的發(fā)揮。

[1]柯飛,李欣然,黃際元,等.儲能系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)的動態(tài)分配系數(shù)研究[J].電器與能效管理技術(shù),2016(14):41-45，84.

1007-7596(2017)01-0025-02

2016-12-30

汪大慶(1975-)，男，甘肅武威人，工程師，研究方向為水利發(fā)電。

TV737；TM73

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