核電參與電力系統(tǒng)調(diào)度的運行探討

宋鑫

【摘 要】眾所周知，核電在我國社會發(fā)展中，作為重要資源，在其中起到重要的作用。特別是在對領(lǐng)域和相關(guān)開發(fā)戰(zhàn)略上受到各界人士的關(guān)注。在實際中，要想能夠進一步提高核能發(fā)電所起到的經(jīng)濟性和安全性等各個因素，則就需要相關(guān)單位注重對當前核電參與電力系統(tǒng)調(diào)度運行方式的研究工作?；诖耍疚氖紫染蛯穗妳⑴c電力系統(tǒng)調(diào)度具體運行方式進行深入分析，其次對算法進行相應的探究，并對具有典型的核電運行方式進行簡單闡述。

【關(guān)鍵詞】核電；電力系統(tǒng)；調(diào)度運行；探討

中圖分類號： TM732 文獻標識碼： A 文章編號：2095-2457（2018）04-0162-002

Nuclear Power Participates in the Operation of Power System Dispatch

SONG Xin

（China Nuclear Power Operation Management Co.，Ltd.，Jiaxing Zhejiang 314300，China）

【Abstract】As we all know， nuclear power plays an important role in our social development as an important resource. Especially in the field and related development strategies， people from all walks of life are concerned. In practice， in order to be able to further improve the economical and safety factors of nuclear power generation， relevant units need to pay attention to the current research work on how nuclear power participates in power system dispatching and operation. Based on this， this paper firstly analyzes how nuclear power participates in the specific operation mode of power system dispatching， and then makes a corresponding exploration of the algorithm， and briefly expounds the typical nuclear power operation mode.

【Key words】Nuclear power； Power system； Dispatching operation； Discussion

隨著近幾年社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，使得我國電力系統(tǒng)獲得明顯的改變。具體表現(xiàn)在其調(diào)度運行方面開始應用核電，這對推動核電參與電力系統(tǒng)調(diào)度運行上具有重要的意義。因而在實際中，核電參與力系統(tǒng)調(diào)度的運行，在保障系統(tǒng)安全的基礎上，還極大的提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。為了能夠更好的提高系統(tǒng)運行的質(zhì)量，則需要相關(guān)人員加強對這方面的認識，加強對相關(guān)技術(shù)的改進，以此滿足現(xiàn)代社會發(fā)展需求，推動電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 核電廠運行情況及特點

結(jié)合實際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，核電廠在進行負荷跟蹤工作過程中，主要通過控制棒和硼的濃度這兩種方式進行[1]。相關(guān)工作人員使用控制棒來進行控制時，所起到的作用就是能夠?qū)ζ溥M行相應的調(diào)整，具體來說就是結(jié)合實際情況，以縱向的形式對實際深度進行插入。借助這種形式，能夠在一定程度上實現(xiàn)控制住機組端負荷的目的。而在控制硼濃度這種方式上，則就是需要工作人員采用補償機組燃料的方式，來對硼濃度進行相應的調(diào)整，進而實現(xiàn)機組慢速反應性的目的。

對于核電機組在實際應用中所表現(xiàn)出的特點，主要有三個方面。分別是，安全性、先進性和穩(wěn)定性。在第三代核電機組中，能夠清楚的發(fā)現(xiàn)，其在設計上具有一定的先進性。例如，在工藝制造方面，該核電機組中所需要的燃料棒充分的體現(xiàn)出相關(guān)的科技水平。與此同時，核電機組的反應堆在負荷追蹤性能上也比較好，進而能夠在一定程度上保證整個核電廠在使用上的安全性以及機組調(diào)度運行的穩(wěn)定性。

結(jié)合核電機組自身在功率上所具有的調(diào)節(jié)性能，相關(guān)人員則可將其運行方式按照兩種方式進行。第一種方式是日運行模式，第二種方式則是12-3-6-3的運行模式。在實際中，所謂的日運行模式就是在24小時中，能夠?qū)嶋H運行的核電組額定狀態(tài)予以持續(xù)保持的狀態(tài)[2]。而第二種，則是在已經(jīng)指定的12小時內(nèi)，按照要求來維持額定狀態(tài)，同時在3小時內(nèi)，還需要線性的降低負荷，當其開始到達一定值后，要在6小時中對該值予以維持的狀態(tài)。而在最后3個小時內(nèi)，相關(guān)工作人員則能夠?qū)嶋H負荷從該值逐漸升到標準的額定運行狀態(tài)。

2 核電參與電力系統(tǒng)調(diào)度運行的影響進行分析

為了能夠較為全面的分析核電參與電力系統(tǒng)調(diào)度運行的影響，本文將通過某型號的機系統(tǒng)的方式，進行仿真操作。經(jīng)過實際調(diào)查，可得出，某機系統(tǒng)處于備用選擇狀態(tài)時，所承受的最大負荷為10%，而在核電堆型則是CPR1000?；诖?，相關(guān)人員在使用ICA算法時，要能夠根據(jù)實際情況，按照標準和要求，設置相應的參數(shù)[5]。如，當國家數(shù)量200個，則在初始帝國數(shù)量上就需要設置為10，δ=1.75，σ=0.2，ψ=π/2。其次分為兩種運行方式，即η1=5%，η2=7%。對于ICA算法，主要借鑒與過去人類政治社會殖民階段帝國之間的競爭，并占領(lǐng)殖民地過程的一種全局性優(yōu)化的進化算法。如圖1所示。

相關(guān)電力單位在開展核電成本和收益計算工作時， 經(jīng)過對上述中兩種運行模式結(jié)果的分析，發(fā)現(xiàn)第二種方式不僅能夠有效降低電力系統(tǒng)的排放量，同時還對啟停成本起到一定的控制，因而極大的滿足現(xiàn)階段火電組在經(jīng)濟負載上的需求。由此可見，核電參與電力系統(tǒng)與電力系統(tǒng)調(diào)峰在提升電力系統(tǒng)環(huán)境效益上具有重要意義，因而電力單位要對這方面予以足夠的重視。

電力單位在發(fā)電能耗方面，可采用這兩種運行方式[6]。在實際中，如果核電接入容量的比例不斷增加時，會發(fā)現(xiàn)這兩種運行方式都存在相同的情況，即降低發(fā)電成本。但是第一種運行方式速度降低比第二種方式快，而第二種方式在啟停成本較小。這種現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因就是因第二種方式在實際運行過程中，核電的調(diào)峰是需要一定的容量，因而在一定程度減少其他類型機組所需要的啟停次數(shù)，從而實現(xiàn)降低機組啟停能耗的目標。

在處于負荷低谷期間的調(diào)峰期間，分別采用兩種運行方式，經(jīng)過對結(jié)果分析得出，在CPR1000機組中，取η1=5%，η2=7%。按照第二種方式運行時，λ=0.5。對此，工作人員可求得調(diào)峰成本GR=0.1298Gn。將兩種運行方式下的核電單位收益進行對比，如圖2所示。

由此可看出第二種方式的調(diào)峰盈余是大于第一種。在該圖中，清楚的表明核電適當?shù)膮⑴c調(diào)峰能夠獲得較高的環(huán)境效益。具體原因，就是將方式2與方式1相比，核電適當參與調(diào)峰，并能夠有效的降低電力系統(tǒng)的排放，同時還使得系統(tǒng)中的火電機組較好的運行與經(jīng)濟負載水平。因而在電網(wǎng)調(diào)峰中按照相關(guān)的標準和要求加入核電機組，能夠有效提高電力系統(tǒng)所具有的調(diào)峰能力，保障電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性。

在平均煤耗率方面，分別采用兩種運行方式。對最終結(jié)果深入研究和探討后，發(fā)現(xiàn)，第二種方式的煤耗量是低于第一種方式。之所以出現(xiàn)這種原因，主要是因在第一種方式的調(diào)峰中，沒有加入核電。這就造成機組所產(chǎn)生的經(jīng)濟負荷比較高，并降低火電機組煤炭使用的效率。

3 核電參與電力系統(tǒng)調(diào)度運行方式改進

3.1 完善調(diào)度和運行系統(tǒng)

為了有效避免電力工作系統(tǒng)運行中可能出現(xiàn)的問題，則需要相關(guān)電力單位結(jié)合實際情況，采取相應的改進措施。具體來說就是加強電力工作中的運行技術(shù)的改進工作。在此過程中，要建立較為完善的電力調(diào)度程序，以此來保證電力工作的有效開展。之所以注重對電力調(diào)度和運行系統(tǒng)的建立，主要是因其能夠?qū)﹄娏φ{(diào)度工作中出現(xiàn)的意外事故起到一定的方法作用，從而增強電力工作的安全性。

3.2 加強操作人員的培訓工作

針對電力工作系統(tǒng)中存在的問題，需要單位加強對相關(guān)電力工作人員的培訓力度以便能夠避免問題的出現(xiàn)。眾所周知，電力操作工作人員作為電力工作系統(tǒng)中的重要操作者，自身的技術(shù)水平對整個工作質(zhì)量帶來直接的影響。結(jié)合目前工作情況來看，多數(shù)操作人員在技術(shù)水平上，由于受到各方面條件的限制，使得其技術(shù)水平較低。為了能夠更好的保證核電參與電力系統(tǒng)調(diào)度工作中，首先單位就要注重對相關(guān)操作人員在這方面的培訓，提高工作人員綜合素質(zhì)，增強相關(guān)的技術(shù)水平。只有這樣才能夠更好的保證工作質(zhì)量，滿足相關(guān)要求。

4 核電參與電力系統(tǒng)運行方式的意義

4.1 有利于電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)

作為電力單位，在改進電力系統(tǒng)的調(diào)度和運行技術(shù)上，對其進一步發(fā)展起到重要的作用。因而其需要根據(jù)實際情況，建立相適用的調(diào)度技術(shù)和運行技術(shù)，進而能夠保障電力工作的穩(wěn)定開展和進行[7]。這使得電力工作系統(tǒng)不僅能夠更好的進行電能傳輸工作，還能夠更好的為現(xiàn)代人們的生活提供基本的需求。在這其中，能夠發(fā)現(xiàn)，技術(shù)水平會對整個工作的質(zhì)量造成一定的影響。對此，則需要相關(guān)人員注重對電力調(diào)度和運行技術(shù)的改進，以便能夠進一步促進電力行業(yè)發(fā)展。

4.2 為操作人員工作開展提供便利

加強對當前電力工作系統(tǒng)中調(diào)度技術(shù)和運行技術(shù)的改進，還為操作人員在工作上提供一定的便利。由于電力操作人員在電力工作中主要是借助電力調(diào)度和運行技術(shù)進行的，因而，需要電力單位注重對對相關(guān)技術(shù)的建立，以便能夠更好的開展電力系統(tǒng)工作[8]。在實際中，電力行業(yè)在各個工作開展上，在一定程度上影響社會發(fā)展。為了能夠更好的保證社會發(fā)展的穩(wěn)定性，推動電力工作系統(tǒng)工作效率的提升。作為電力單位，則必須要按照實際要求，不斷改進相關(guān)的運行技術(shù)和電力調(diào)度。通過這種形式，保障電力工作系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。由此可見，將核電應用在電力調(diào)度運行中，具有重要意義。需要單位對這方面予以足夠的重視。

5 結(jié)語

綜合上述，在當前我國社會經(jīng)濟發(fā)展的趨勢下，核電接入容量明顯擴大，因而對于電力單位來說，深入研究核電參與電力系統(tǒng)調(diào)度運行方式是十分有必要的。通過本文對新型算法，即ICA算法的分析以及核電在電力系統(tǒng)調(diào)度運行影響探討，得出，核電在電力系統(tǒng)調(diào)度運行中的應用，在提高電力系統(tǒng)安全性上起到重要的作用。

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[8]顧穎中，李慧杰，史保壯.生產(chǎn)模擬仿真在電力市場環(huán)境下的應用案例及建議[J].電力系統(tǒng)自動化，2017，24：77-82.