一種電力系統生產運行方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及電力系統領域，特別是設及一種電力系統生產運行方法。
【背景技術】
[0002] 隨著我國國民經濟的發展和人民生活水平的提高，社會用電量不斷增加，電力峰 谷差不斷擴大，加劇了供電的峰谷矛盾。我國多個電網火電裝機容量占比很大，面對不斷擴 大的峰谷差，深度調峰會導致火電廠利用小時數減少，廠用電率、煤耗率等主要經濟技術指 標下降W及臨檢和事故發生次數增加等，嚴重影響了電廠的經濟效益。
[0003] 目前，可再生電力發展迅猛，裝機容量快速增大。但是由于可再生能源發電受季 節、氣象和地域條件的影響，具有明顯的不連續性和不穩定性，其發出的電力波動較大、可 調節性差。可再生電力并網消納困難，一些風能、太陽能重點發展區域棄風、棄光和限電現 象嚴重。抽水蓄能電站具有啟動靈活、調節速度快的優勢，是技術成熟、運行可靠且較為經 濟的調峰電源與儲能電源，對穩定系統頻率、提供事故支援和提高電力系統穩定性具有重 要作用。但是除了地形條件的限制外，單純為了配合電網完成調峰調頻任務而運行抽水蓄 能電站，存在有"抽水4度換發電3度"的能量轉換問題，會造成能源的浪費。
【發明內容】
[0004] 針對上述問題，本發明的目的是提供一種電力系統生產運行方法，能夠消納高比 例可再生電力、減輕火電機組的調峰壓力，實現節能減排的目的。
[0005] 為實現上述技術目的，本發明采取W下技術方案:一種電力系統生產運行方法，包 括W下內容：1)假設電力系統數據日采集次數為n，分別獲取電力系統日前預測負荷曲線 Pload[lXn]、可再生電力日前預測日出力曲線P〇utp,NER[lXn]和除火電站、抽蓄電站和可再生電力 夕F的其他類型電站的日前預測日出力曲線Poutp, oth[lXn];2)計算得到需由火電站和抽蓄電站 承擔的日凈負荷曲線Pload,net[lXn] ; 3)根據電力系統日前預測負荷最大值Pload,max、電力系統 日前預測負荷最大值所處時刻的可再生電力出力P/OUtp,NER、旋轉備用率rsR和可再生電力出 力預測準確率rNER，計算得出火電機組要求開機容量；4)在滿足火電機組要求開機容量 Plnad, thermal的基礎上，對火電機組進行開機安排進而確定火電機組的最小出力 Poutp, thermal, min ; 5 )根據火電機組的最小出力Poutp, thermal, min得到可再生電力的棄用電力曲線 APoutp,NER[lXn]，并根據可再生電力的棄用電力曲線AP。utp,NER[lXn]進行抽蓄電站日運行方式 的節能優化。
[0006] 所述步驟5)根據可再生電力的棄用電力曲線A Poutp,NER[lXn]進行抽蓄電站日運行 方式的節能優化時，需要滿足蓄水過程中消納的可再生電力Wner占蓄水過程中耗電量W的比 例大于（i-n)的條件，其中，n表示抽水蓄能電站的轉換效率，具體包括W下步驟:5-1)分別 輸入需由火電站和抽蓄電站承擔的日凈負荷曲線Plnad,net[lXn]和可再生電力的棄用電力曲 線A Poutp,NER[lXn];5-2)對抽蓄電站日運行方式進行初始化;5-3)在有可再生電力棄用的時 亥IJ，開啟水累，W最小單位耗電量對負荷曲線進行"填谷"；5-4)開啟水輪機，W最小單位發 電量對負荷曲線進行"削峰"；5-5)判斷是否同時滿足節能和上水庫庫容兩個要求，若滿足， 則進入下一步驟5-6)，若不滿足，則轉步驟5-7) ;5-6)更新抽蓄電站日運行方式，并轉步驟 5-3)，進行下一輪循環優化;5-7)輸出上一輪循環優化的抽蓄電站日運行方式。
[0007] 所述步驟2)計算得到需由火電站和抽蓄電站承擔的日凈負荷曲線Plnad,net[ixn]，其 中，需由火電站和抽蓄電站承擔的日凈負荷曲線Pload,net[ixn]計算公式如下：
[0008] Pload,net[lXn]二Pload[lXn]-Poirtp,NER[lXn]-Poirtp,o1;h[lXn]
[0009] 式中，口1。3(1,。61;[1乂。]表示需由火電站和抽蓄電站承擔的日凈負荷曲線;口1。3(1[1乂。]表示 電力系統日前預測負荷曲線；Pnutp,NER[lXn]表示可再生電力日前預測日出力曲線； Poutp, oth[lXn]表示除火電站、抽蓄電站和可再生電力外的其他類型電站的日前預測日出力曲 線。
[0010]所述步驟3)根據電力系統日前預測負荷最大值PlDad,max、電力系統日前預測負荷最 大值所處時刻的可再生電力出力P^DUtp,NER、旋轉備用率rSR和可再生電力出力預測準確率 TNER,計算得出火電機組要求開機容量，其中，電力系統日前預測負荷最大值Pload,max的計算 公式如下：
[0011] Plnad, max 二max 化。ad[lXn])
[0012]式中，PlDad,max表示電力系統日前預測負荷最大值;PlDadClXn]表示電力系統日前預 巧憤荷曲線;火電機組要求開機容量Pload, thermal的計算公式如下：
[001引 Pload, thermal 二Pload,max( 1+rSR)-P OUtp, NER ? Tner
[0014] 式中，Pload,thermal表示火電機組要求開機容量;Plead,max表示電力系統日前預測負荷 最大值;rSR表示旋轉備用率;P^DUtp,NER表示電力系統日前預測負荷最大值所處時刻的可再 生電力出力;TNER表示可再生電力出力預測準確率。
[0015] 本發明由于采取W上技術方案，其具有W下優點：1、本發明在電力系統日前預測 負荷曲線、可再生電力日前預測日出力曲線和除火電站、抽蓄電站和可再生電力外的其他 類型電站的日前預測日出力曲線的基礎上，W日為優化周期，充分利用抽蓄機組靈活運行 特點，消納可再生電力棄用電量，在一定程度上達到削峰填谷的目的，減輕火電機組的調峰 壓力，實現系統節能減排。2、本發明W火電機組煤耗為節能指標，根據火電機組的最小出力 確定可再生電力的棄用電力曲線，并根據可再生電力的棄用電力曲線確定最優的抽蓄電站 日運行方式，操作簡單、快捷。3、本發明通過考慮抽蓄機組實際運行約束條件的基礎上而設 置各種假設條件，模擬抽蓄電站實際運行的同時還能夠避免抽蓄設備的頻繁啟停。4、本發 明通過設置上水庫最小蓄水量和上水庫最大蓄水量，能夠預留抽蓄電站對電力系統的調峰 能力、事故的支援能力，提高電力系統安全可靠性。5、本發明由于大量消納可再生電力棄用 電量，因此避免單純為了配合電網完成調峰調頻任務而運行抽水蓄能電站而造成的"抽水4 度換發電3度"的能量損失。本發明操作簡單，成本低，可W廣泛應用于具有隨機性可再生電 力的電力系統生產運行領域。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明的抽蓄電站日運行方式的節能優化流程示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。
[0018] 本發明W火電機組煤耗為節能指標，為了保證抽水蓄能電站的運行能夠達到節能 的目的，假設電力系統內火電機組單位發電量的平均煤耗為C;抽蓄機組在負荷低谷時消納 可再生電力棄用電量，在負荷高峰時發電。
[0019] 本發明的電力系統生產運行方法包括W下內容：
[0020] 1、假設電力系統數據日（24小時)采集次數為n，分別獲取電力系統日前預測負荷 曲線Pload[lXn]、可再生電力日前預測日出力曲線Poutp,NER[lXn]和除火電站、抽蓄電站和可再生 電力外的其他類型電站的日前預測日出力曲線Pnutp, Dth[lXn];
[0021] 2、計算得到需由火電站和抽蓄電站承擔的日凈負荷曲線PlDad,net[ixn]，其計算公式 如下：
[0022] Pload,net[lXn]二Pload[lXn]-Poirtp,NER[lXn]-Poirtp,o1;h[lXn]
[00Z3] 式中，口1。3(1,。61；[1乂。]表示需由火電站和抽蓄電站承擔的日凈負荷曲線;口1。3(1[1乂。]表示 電力系統日前預測負荷曲線；Pnutp,NER[lXn]表示可再生電力日前預測日出力曲線； Poutp, oth[lXn]表示除火電站、抽蓄電站和可再生電力外的其他類型電站的日前預測日出力曲 線；
[0024] 3、根據電力系統日前預測負荷最大值PlDad,max、電力系統日前預測負荷最大值所處 時刻的可再生電力出力P/OUtp,NER、旋轉備用率rSR和可再生電力出力預測準確率rNER，計算得 出火電機組要求開機容量Plnad,thermal,其中，電力系統日前預測負荷最大值Plnad,max的計算公 式如下：
[002引 Pload,max = maX(Pload[lXn])
[002引式中，PlDad,max表示電力系統日前預測負荷最大值;PlDadClXn]表示電力系統日前預 測負荷曲線；
[0027] 火電機組要求開機容