响应调峰需求的水电系统优化调度方法研究及应用

《响应调峰需求的水电系统优化调度方法研究及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、响应调峰需求的水电系统优化调度方法研究及应用1绪论1.1我国电网普遍面临巨大的调峰压力我国电网的电源结构一直以水火电为主，其中燃煤火电在电网电源结构中占据绝对支配地位，如图1.1。截至2013年，我国火电装机容量为8.62亿k2，供电服务人口1.21亿。东北电网以500kV线路为骨干、以220kV线路为主体，由多个电压等级组成，覆盖东北地区的绝大部分电源基础和负荷中心。电网北起内蒙古东部的伊敏电厂，南至大连的南关岭变电站，最长输电距离1643km，并通过500kV高岭直流联络线与华北电网背靠背联网，提高了东北、华北电网互为备用互相支援的

2、能力。东北电网的负荷主要集中在哈尔滨到大连、沈阳至山海关铁路沿线的大中城市，这些地区的负荷约占全网总负荷的60%，从电源和负荷分布来看，电网电源重心偏北，负荷重心偏南，总体呈西电东送、北电南送的格局，如图2.1所示。长期以来，由于境内待开发水电资源不断减少（部分在中俄、中朝界河上，开发难度大），而煤电和风电资源相对较多且开发速度较快，导致电网中风-水-火电比重严重失调，电源结构非常不合理，电网调峰问题十分突出。截至2013年，全网统调总装机为11340万kW，其中火电8319万kW，占73.3%;水电845万kW，占7.4%;并网风电2

3、077万kW，占18.3%;核电及其它100万kW，占0.88%，风电己成为东北电网仅次于火电的重要电力。.2.2华东电网华东电网我国最大区域电网，也是世界上单一国家内最大区域电网，是国家电网公司交直流混联特大型网架的骨干电网，在三华（华北、华中、华东）乃至全国互联电力系统中具有非常重要的地位图2.7为2012年全国各区域电网最高用电负荷以及发电装机容量。由于处在我国经济最具活力的长三角地区，华东地区的电力需求非常巨大，但受制于能源资源的严重S乏及其不均衡分布，区内各省（市）间以及对区外的电力依赖程度逐年增加，跨省跨区电力电量交换规模不

4、断在加大，电力资源的优化配置需求非常强烈。极大不同于单一的省级电网或其它区域电网，华东电网具有其明显的特点，突出表现在最高用电负荷屡创新高、电网负荷峰谷差持续拉大、省（市）间负荷特性差异大，电源结构复杂、跨区受电规模大等几个方面：华东电网辖属上海、浙江、江苏、安徽、福建五省市，人口约占全国总数的20%，GDP总量接近全国的1/4，是我国主要用电负荷中心，全网最高负荷已超过2亿kW,位居全国首位。2013年，用电负荷最高达到2.09亿kW,比2012年增加2400多万kW，同比增长13.3%，与2005年相比，增加了12200万kW，增长

5、率140%。3跨流域引水梯级水电站群长期调峰效益..........393.1引言.........393.2数学模型.........403.4应用实例.........483.5本章小结.........554含混合式抽水蓄能电站的梯级.........564.1引言.........564.2数学模型.........574.3模型求解.........594.5本章小结.........685大电网平台下抽水蓄能电站群短期多电网.........705.1引言.........705.2数学模型.........715.3模型求

6、解.........785.4应用实例.........836大规模跨区特高压直流水电受端电网多电源短期协调调峰方法6.1引言第五章从电网侧角度详细阐述了直调抽水蓄能电站群短期多电网调峰存在的关键科学问题和技术难题，本章从交直流互联大电网角度研究大规模跨区特高压直流水电与受端电网多电源短期协调调峰问题，与第五章的单一电源相比，本章涉及的电源种类更多，求解问题更为复杂，既要寻求适合各类电源的优化调度模型及求解方法，还要分析各类电源协调优化调度、各受端电网间负荷互济以及跨区跨省直流水电输送控制等复杂问题。以往的相关文献大多以单一省级电网水火

7、电或单一区域电网内水火电为研究对象，仅有的几篇关于跨区补偿调度的文献主要从电力市场角度出发，且对原问题作了很多简化处理，与我国当前水电输送的实际情况不相适应。因此，迫切需要研究如何利用区域电网内多个省级电网负荷差异、多种电源间互补特性，构建合理的直流水电输送调度方式，这是我国特高压直流水电面临的一项新课题，具有重要的研究和应用价值。本章以华东网调直代管的2座常规水电站、6座大型火电站、4座抽蓄电站、2座核电站和6条跨区直流联络线为对象，开展了大规模跨区特高压直流水电与受端电网多电源短期协调调峰方法研究。以多个省（市）级电网剩余负荷方差最

8、小为调峰目标，通过考虑各省级电网负荷差异和各类电源发电特性差异，从实用化和理想化两个角度，研究了华东电网特高压直流水电大规模受电的两种调度方式，提出了直流水电电力控制和电量控制方法。实例结果表明，本章提出的