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關鍵詞:電力系統(tǒng);調控;運行;優(yōu)化措施
在我國經濟水平的日益提升下,電力系統(tǒng)的數(shù)量和規(guī)模也有著翻天覆地的變化,其操作難度越來越高,使得供電的質量和安全問題成為了當前普遍關注的問題。為了有效針對這一問題,運行調控人員必須提高自身技術水平,一旦工作人員操作不當造成電網故障,輕者停止供電,重者引發(fā)生命安全也是很有可能的。因此,分析電力調控運行系統(tǒng)有著一定的重要性和必然性。
一、電力調控運行系統(tǒng)面臨的主要問題
(一)工作人員專業(yè)能力有待提高
從我國電力企業(yè)當前發(fā)展情況得知,電力企業(yè)急于組建電力調控運行系統(tǒng)并立刻進行生產使用,由于整個過程比較匆忙,沒有做足準備工作,操作人員對電力調控運行系統(tǒng)還缺乏一定的了解,沒有排除系統(tǒng)的安全隱患就進行工作,在實際工作中會出現(xiàn)大量失誤,無法保證電力調控運行系統(tǒng)的正常運行和安全保障,因此電力調控運行系統(tǒng)的作用并沒有完全釋放出來。所以,為了保證電力調控運行系統(tǒng)的正常運行和持續(xù)發(fā)展,必須采取相關措施提高整個系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性,這就要求操作人員能夠熟練掌握電力調控運行系統(tǒng)的相關知識,同時需要在實踐工作中總結經驗與教訓,將系統(tǒng)的理論知識與實際工作相結合,使電力調控運行系統(tǒng)的工作效率有所提升,進而保證了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
(二)完整的管理體系有待落實
電力調控運行系統(tǒng)的運作模式較為新穎,系統(tǒng)的運作能力是十分優(yōu)秀的,但是由于我國電力系統(tǒng)的更新速度較慢,其中的具體措施還有待完善,尤其缺乏電力系統(tǒng)在實際工作中管理問題和運作情況的有關經驗,致使操作人員遇到問題時無章可循,這樣的管理系統(tǒng)是不充分、不健全的。此外,管理體系對電力調控運行系統(tǒng)的正常運作也起到了十分重要的作用,如果沒有一個完整的管理體系,不僅無法保證系統(tǒng)的工作效率,其安全性和穩(wěn)定性也會逐漸降低。因此,有關人員必須盡快落實管理體系,制定完善、健全的管理制度,為電力調控運行系統(tǒng)的正常運作掃清障礙。
(三)電力調控運行系統(tǒng)管理工作需要重視
從電力調控運行系統(tǒng)的管理方面來講,僅有管理體系還是不夠的,工作人員必須要重視實際工作中的管理工作。電力調控運行系統(tǒng)應該是構成應用系統(tǒng)的一部分,與其它功能相比,其用于實際工作中的效果比較明顯,所以我們通??梢钥吹竭@樣一種情況,工作人員對電力調控運行系統(tǒng)的操作水平高、應用能力強,但是過于重視系統(tǒng)的應用導致相應的管理工作缺乏具體實施。另一方面,電力調控運行系統(tǒng)缺少專業(yè)管理機構,配置的人員往往也是少之又少,這些管理人員的專業(yè)水平通常不高,缺乏一定的培和學習,當電力調控運行系統(tǒng)出現(xiàn)安全故障時,管理人員將責任推給生產商,認為是生產環(huán)節(jié)埋下的安全隱患,對自己存在的問題閉口不談,這種現(xiàn)狀導致電力調控運行系統(tǒng)的問題無法根除,其安全性和穩(wěn)定性便無從保障。
二、優(yōu)化電力調控運行系統(tǒng)的主要措施
(一)優(yōu)化電力調控運行系統(tǒng)的設計目標
在電力調控運行系統(tǒng)中,系統(tǒng)設計的針對性比較單一,經常將個別問題進行改動,在實際運作時不斷的磨煉與深化,進而將問題徹底解決,但是這種措施的效率較低,缺少可以在宏觀角度進行完善的系統(tǒng)。從未來的發(fā)展來看,電力調控運行系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性是維持正常工作的重要因素,所以相關的軟件也需要有所研發(fā)。設計電力調控運行系統(tǒng)時需要注意,需要將系統(tǒng)的監(jiān)測設備以及主線接線圖在工作中的具體情況放大。另外,還可以將電力調控運行系統(tǒng)在運作時的具體信息以數(shù)據(jù)資料的方式展現(xiàn)出來,把采集到的數(shù)據(jù)資料匯總后進行保存,將數(shù)據(jù)替換為圖形,通常是作出曲線圖形方便查看。
(二)優(yōu)化電力調控運行系統(tǒng)的相關準則
首先,電力調控運行系統(tǒng)的開放性是系統(tǒng)優(yōu)化后的體現(xiàn)之一。眾所周知,電力調控運行系統(tǒng)能夠長時期運行,長此以往,系統(tǒng)內部會逐漸出現(xiàn)老化甚至報廢的現(xiàn)象,而電力調控運行系統(tǒng)的開放能力能夠避免該問題的發(fā)生。電力調控運行系統(tǒng)在實際工作時,能夠將資源及時傳遞至其它電力系統(tǒng),不僅達到了資源共享的目的,也創(chuàng)造了一個兼容環(huán)境,實現(xiàn)了資料共存的可能。電力調控運行系統(tǒng)的開放功能加強了各電力系統(tǒng)之間的關系,是電力系統(tǒng)得以安全工作的重要保證。
其次,電力調控運行系統(tǒng)的實用能力。優(yōu)化電力調控運行系統(tǒng)以成本不變和設備不受干擾為主要前提,電力調控運行系統(tǒng)的優(yōu)化程度也要根據(jù)電力行業(yè)目前發(fā)展的情況做出改變。在信息化社會的影響下,網絡技術也成為了電力調控運行系統(tǒng)優(yōu)化的手段之一,許多企業(yè)使用計算機進行優(yōu)化,減少了許多不必要的資源消費和成本消耗。
(三)優(yōu)化電力監(jiān)測運行系統(tǒng)的具體方式
電力監(jiān)測運行系統(tǒng)可以隨時隨地對電網進行監(jiān)測,采集電網的信息資料,所以對電力監(jiān)測運行系統(tǒng)進行優(yōu)化是十分必要的,它不僅能夠實現(xiàn)供電企業(yè)自動化,從人工看守轉變?yōu)闊o人看守,還可以保障電網的安全,提高電網的運作效率。目前,電力監(jiān)測運行系統(tǒng)以PLC、調控儀盤、資料收集設備以及信號設備構成。電力監(jiān)測運行系統(tǒng)可以加強警報的功能,企業(yè)相關部門以信號類別做出相應措施,為電力系統(tǒng)的正常運作提供了安全保障。
結束語:
隨著社會的進步,電力調控運行系統(tǒng)也更加難以掌握,為了提高電力調控運行系統(tǒng)的工作效率,需要重視電力調控運行系統(tǒng)的管理體系,采取有效、合理的方案解決實際工作中的具體問題,發(fā)揮其調度、監(jiān)測的功能。管理人員還需要強化自身的管理意識和管理水平,提高電力調控運行系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性,為我國電力事業(yè)的發(fā)展打下堅實的基礎。
參考文獻:
[1]胡長生.電力調控運行系統(tǒng)的安全運行問題分析[J].科技傳播,2015,7(21).
關鍵詞:電網;調控一體化;運行管理模式
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.155
0 引言
電網調控一體化運行管理的實施是滿足當代電網智能化發(fā)展的必然要求,對于推動我國電網的智能運行、提高工作業(yè)務效率、促進電網企業(yè)的發(fā)展等有著重要的意義[1]。但是在電網調控一體化運行管理模式的實施過程中,電網企業(yè)也必須要注意到幾方面問題,以確保電網調控一體化運行管理能夠發(fā)揮其作用和優(yōu)勢。以下本文就電網調控一體化運行管理模式相關內容進行了簡要的探討。
1 電網調控一體化運行管理模式的作用
電網調控一體化運行管理模式的應用對于推動電網運行和發(fā)展有著重要的作用和意義:首先,電網調控一體化運行管理模式的應用能夠有效提高工作效率。所謂電網調控一體化運行管理模式指的是由調度部門直接對電網進行監(jiān)控和管理的運行管理模式,其能夠將電網監(jiān)控和設備的調度結合在一起,既能夠優(yōu)化業(yè)務流程,又能夠方便調度部門及時掌握電氣設備在運行過程中出現(xiàn)的各種問題,有助于提高調度部門在設備調度和電網監(jiān)控工作方面的效率;其次,電網調控一體化運行管理模式能夠幫助提升工作人員的專業(yè)素質和工作能力。電網調控一體化運行管理模式的應用要求調度人員不僅能夠掌握專業(yè)的設備調度知識和技能,還要具備較強的電網監(jiān)控能力以及對電力運行過程中各種問題的發(fā)現(xiàn)和解決的能力[2]。因此,采用電網調控一體化運行管理可以有效提高調度人員的專業(yè)素質,促進工作人員的自我發(fā)展;最后,電網調控一體化運行管理模式的應用有助于提高電網運行裝備的保障水平。從電網運行設備的保障方面來看,電網調控一體化運行管理不僅能夠加強電網的監(jiān)控能力,也有助于提升電網運行技術和電網設備保障水平。
2 電網調控一體化運行管理模式的實施要求
電網調控一體化運行管理模式的實際應用要求注意以下三個方面的問題:第一,要求能夠加強對人力資源的重視,實現(xiàn)人力資源的高效利用,實現(xiàn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著時代的不斷發(fā)展,人力資源逐漸成為了企業(yè)發(fā)展中的重要資源,要求各企業(yè)能夠加強對人力資源的重視。對于電力企業(yè)而言,人力資源顯得尤其重要,但是目前我國電力企業(yè)在電網調控一體化運行管理模式的應用過程中卻忽略了對人力資源的管理,因此容易限制電網調控一體化運行管理的質量和效率。因此,要求電力企業(yè)能夠重視人力資源的重要作用,切實提高管理的質量和效率[3];第二,要求能夠加強信息建設,滿足技術平臺的應用需求;第三,要求能夠滿足電網負荷的變化和數(shù)據(jù)計算適應能源的接入。對于不同的地區(qū)而言,電網設置可能需要不同的能源,如風能、水能等,但是如果能源不夠穩(wěn)定,那么電網運行的安全性和穩(wěn)定性就會受到一定的影響,因此要實現(xiàn)電網調控一體化運行管理必須要求能夠滿足電網設置相關數(shù)據(jù)的計算功能需求。
3 電網調控一體化運行管理模式的具體實施
3.1 技術實施
從技術角度上來看,要實現(xiàn)電網調控一體化運行管理模式的具體實施和應用要求能夠做到以下幾個要點:第一,要保持一定的開放性。電網調控一體化運行管理模式的應用要求企業(yè)能夠選擇國家規(guī)定的、符合標準的電網調控一體化相關設備和產品。其中,技術支持系統(tǒng)必須要求能夠滿足電網系統(tǒng)升級的需求,因此必須要具備較強的可擴展性。此外,電網運行環(huán)境和體系結構也必須是開放性的,必須滿足不同功能設備相互之間的聯(lián)系和集成[4];第二,要保證電網調控一體化技術的安全性和可靠性。電網調控一體化技術在電網運行中發(fā)揮著重要的作用,能夠實現(xiàn)工作效率和質量的提高,但是這些均必須要以保證電網調控一體化技術的安全性為基本前提,這樣才有助于切實保障系統(tǒng)中的重要數(shù)據(jù)和信息,做好信息安全工作。因此要求工作人員在進行信息平臺建設和調度系統(tǒng)調整時能夠做好信息安全保護工作,并設置安全防火墻,防止信息系統(tǒng)被非法入侵;第三,保障設備的可維護性。電網調控一體化技術及其運行管理模式的實施要求保證系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)能夠實現(xiàn)后期升級和維護;第四,運行多態(tài)化。保障系統(tǒng)運行的多種狀態(tài),如規(guī)劃態(tài)、調試態(tài)、歷史態(tài)以及實時態(tài)等。
3.2 方案實施
電網調控一體化運行管理的應用要求能夠制定完善的實施方案,然后進行方案實施。電網調控一體化運行管理模式方案的設計較為復雜,因其設計的單位部門以及工作活動較多,具體實施中也有可能出現(xiàn)多種運行風險,因此電網調控一體化運行管理方案的實施要求能顧做好方案實施工作則要求工作人員能夠從整體和局部細節(jié)角度出發(fā),切實做好各方面協(xié)調和配合工作[5]。具體來說,電網調控一體化管理方案實施需要分為三個階段:首先,過渡階段。過渡階段企業(yè)必須構建完善的技術支持體系,以支持電網調控一體化管理模式的運行;其次,實施初期。實施初期要求能夠對運行管理組織機構進行調整,明確各部門和人員的工作責任和范圍;第三,成熟階段,即完全實施電網調控一體化\行管理模式階段。
4 結語
綜上所述,電網調控一體化運行管理模式的應用和實施對于提高工作效率、促進工作人員的專業(yè)素質發(fā)展以及保障電網運行裝備有著重要的作用,要求電力企業(yè)能夠加強對電網調控一體化運行管理模式的重視,并根據(jù)本企業(yè)的實際情況,采用適當?shù)碾娋W調控一體化運行管理模式進行管理,促進本企業(yè)的長遠發(fā)展。
參考文獻:
[1]羅濤,何海英,呂洪波,馮躍龍,詹國紅.基于全壽命周期理論的電網調控一體化管理模式評價[J].華東電力,2011(02):172-175.
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[3]張省三.基于調控一體化的智能變電站運行管理模式研究[J]. 中國高新技術企業(yè),2016(30):138-139.
[4]吳明珠.調控一體化運行管理模式的概念與應用分析[J]. 企業(yè)技術開發(fā),2013(21):112-113.
關鍵詞:調控模式 設備故障
中圖分類號:TM615 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)12(b)-0115-02
電網調度機構是電力系統(tǒng)運行和事故搶修的指揮機構,肩負保證電網安全運行的重要使命,擔任著電網運行、操作和事故處理的職責。傳統(tǒng)調度模式下,電網設備日常監(jiān)控主要由監(jiān)考人員負責,調度員和電網設備之間聯(lián)系薄弱,這給電網運行帶來的風險和安全隱患。在新的調控模式下,調度員應同時具備調度及監(jiān)控業(yè)務技能,調控員既需要監(jiān)控設備,確保電網設備正常運行;又需要根據(jù)設備監(jiān)控信號及遙測、遙信變化情況,及時判斷設備狀態(tài)安排運行、搶修人員現(xiàn)場檢查以及適時調整運行方式。新調控模式使調度快速發(fā)現(xiàn)設備故障并迅速消缺成為可能。
1 涑瀆變電容器開關非全相運行
1.1 涑瀆變接線情況及異常情況
事故情況介紹:2010年9月30日上午,35 kV涑瀆變周邊地區(qū)為大霧天氣,35 kV涑瀆變1#、2#主變并列運行。按照工作計劃,要在上午完成10 kVI段母線全部出線及10 kV洮西線的停役檢修工作。在所有檢修操作完成后,無功優(yōu)化系統(tǒng)自動切除#1電容器119開關,實時運行方式如圖一所示,切除后,調度中心調度值班員發(fā)現(xiàn)涑瀆變10 kV I、II段母線電壓存在較大異常,10kVⅠ段母線電壓為U線=10.24 kV;UA=6.69 kV;UB=4.46 kV;UC=6.91 kV;3 UO=14.77 V。10 kVⅡ段母線電壓為U線=10.30 kV;UA=6.70 kV;UB=4.48 kV;UC=6.91 kV;3UO=14.65 V。并且監(jiān)控系統(tǒng)間斷發(fā)出接地告警信號和裝置告警信號(如圖1)。
1.2 主要處理過程
06:12,涑瀆變:10 kVⅠ、Ⅱ段母線接地動作,出線開關告警信號動作。值班調度員在比較了緊臨35 kV涑瀆變的35 kV指前變10 kV母線電壓后,認為涑瀆變電壓異常較為明顯,可能存在故障。
06:35,變電所值班員現(xiàn)場檢查無異常。
08:12,拉開10 kV母聯(lián)100開關。10 kVⅡ段母線接地復位。10 kVⅠ段母線電壓:U線 =10.25 kV;UA=9.09 kV;UB=1.31 kV;UC=9.19 kV;3UO=46.17 V。10 kVⅡ段母線電壓:U線=10.27 kV;UA=5.95 kV;UB=5.99 kV;UC=5.85 kV,3UO=0.82 V。
08:15,拉開10 kV旁路170開關。
08:17,合上10 kV母聯(lián)100開關(確認故障電壓非瞬時電壓異常)。
08:19,拉開#1主變101開關。
08:28,拉開10 kV母聯(lián)100開關。
調度判斷故障在#1電容器119開關。此時101、100均已經拉開,可以無電隔離故障。
09:17,調度口令將#1電容器119開關由運行改為冷備用。
10:07,許可涑瀆變1號電容器發(fā)接地信號檢查處理。
11:38,操作班匯報1號電容器發(fā)接地信號檢查處理工作結束。原因是電容器119開關B相連桿螺絲脫落。造成拉開電容器119開關時B相未拉開。
11:42許可現(xiàn)場電容器119開關檢修工作可以開始。
2 事故分析總結
當值調控員并沒有因為電壓異常程度不高而放松警惕,更沒有因為現(xiàn)場值班員匯報的檢查無異常而麻痹大意,抱著認真、負責的態(tài)度,通過改變運行方式,拉開母聯(lián)100開關及旁路170開關后徹底將電容器開關故障暴露出來,避免了故障設備長時間運行,避免了35 kV涑瀆變10 kV設備絕緣遭受損害,消除了電容器119開關送電時對系統(tǒng)造成的過電壓沖擊可能帶來的事故危險。幸運的是當天10 kVI段三條出線全部有檢修工作,這樣又避免了10 kV出線的非計劃停電工作,保證了用戶的供電可靠性。
下面簡單定性分析一下電容器119開關B相未拉開時運行方式發(fā)生變化時10 kV系統(tǒng)的電壓變化情況。因事例中10kV系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng),且故障當日變電所負荷很輕,故在10 kV母聯(lián)拉開以前,母線對地容抗如圖2所示。
從上圖可以看出,由于B相母線除了對地電容外還串聯(lián)有B相電容器(B相電容器中性點對地電容近似于A、C相對地電容,即:CBG≈CAG=CCG=Ck,因電容器電容CB>Ck,所以又有XCB
因為CB這個分量的存在,使系統(tǒng)的中性點發(fā)生了偏移,因為XCB
拉開10 kV母聯(lián)100開關后,故障存在區(qū)域變成了容量更小的系統(tǒng),此時C’k變小,即: C’k
3 結論及建議
(1)建議變電運行工區(qū)對同一型號的電容器開關進行檢查,避免同樣的情況再次發(fā)生(根據(jù)工區(qū)反饋情況,在同區(qū)域其他變電所已發(fā)現(xiàn)同一型號的斷路器存在上述安全隱患并及時進行了整改)。
(2)調控班加強對電容器投切后的信號監(jiān)視工作,保證能夠及時發(fā)現(xiàn)電容器開關在分合過程中可能存在的類似故障。
(3)隨著電網接線的改變,要配合好主變有載調壓,及時更新、化無功優(yōu)化系統(tǒng),盡可能降低無功優(yōu)化系統(tǒng)一天投切電容器的次數(shù),提高電容器開關的工作環(huán)境,延長電容器開關使用壽命。
參考文獻
【關鍵詞】超臨界機組;協(xié)調控制策略;優(yōu)化
在我國每年生產的煤炭中,有近乎一半是用來發(fā)電的。面對煤炭資源的不可再生性,就我國電力企業(yè)來說,如何通過經濟和技術手段提升煤炭在電力生產過程中的使用率、減少資源浪費和環(huán)境污染,成為了關乎到能否實現(xiàn)科學發(fā)展觀的重要課題。
一、超臨界機組的使用
為了實現(xiàn)增加電力產量、提高電力生產效率的目的,我國在不斷促進經濟發(fā)展的同時也在不斷促進著電力科技的革新,大容量、高參數(shù)成為了主要的發(fā)展方向。在此技術帶領下,超臨界鍋爐技術在我國試行良好之后便廣泛普及并推廣,與此同時,我國還正在研究新的更先進的超臨界機組。
目前我國超臨界機組和協(xié)調控制策略正在得到大面積的推廣和應用。超臨界機組及其協(xié)調控制策略以其科技水平的先進性使得電力系統(tǒng)發(fā)展的更加完善,電力生產能力大幅度提升的同時也提高了電力生產的使用效率,是推動時展的一大助力。
二、超臨界機組協(xié)調控制策略的使用現(xiàn)狀、研究方向和研究意義
超臨界機組的的協(xié)調控制系統(tǒng)是火力發(fā)電機組中的控制中樞,是電站構成部分中的核心組成原件。
1.超臨界機組協(xié)調控制策略的使用現(xiàn)狀
超臨界機組已經在很多國家尤其是發(fā)達國家中廣發(fā)使用,發(fā)電量量和發(fā)電效率都得到了大幅度提升。目前在我國伴隨著超臨界機組的廣發(fā)應用也得到了推廣,并在提高電力生產,提升電力系統(tǒng)方面發(fā)揮了巨大作用。
2.超臨界機組協(xié)調控制策略的研究方向
以國內外設備技術的發(fā)展方向借鑒看,超臨界機組協(xié)調控制策略的主要研究方向將是如何在原有的高效率控制和生產的基礎上進一步完善電力控制系統(tǒng),提高電力產能和使用率,保障電力使用的可靠性,減少資源浪費,控制環(huán)境污染等方面,而超臨界機組協(xié)調控制策略的實際發(fā)展現(xiàn)狀也證明了這一點。最近幾年,超臨界機組協(xié)調控制策略的優(yōu)化探究成為了電力行業(yè)共同關注的主要議題,幾乎在每一次涉及電力改革和發(fā)展的重大國內外會上都會成為熱議的話題。
3.超臨界機組協(xié)調控制策略的研究意義
超臨界機組是在常規(guī)蒸汽動力火電機組的基礎上改進和發(fā)展而來的,而傳統(tǒng)的協(xié)調控制策略主要有三種基本控制方式構成:鍋爐跟隨為基礎,汽輪機跟隨為基礎以及機爐綜合型。鍋爐跟隨型協(xié)調控制策略是根據(jù)氣壓偏差采用反饋控制方式調節(jié)各機爐組件,適當提高了氣壓控制質量,但是卻降低了機組對于負荷的響應性能。汽輪機跟隨為基礎的協(xié)調控制策略改變了燃燒率和汽輪機調節(jié)汽門開度,提高了功率響應速度,但是在一定程度上也加大了氣壓動態(tài)偏差。機爐綜合型協(xié)調控制策略既做到了維持穩(wěn)定汽壓的同時磨合了機組和負荷指令,是當前比較合理的控制方式。以上三種傳統(tǒng)的協(xié)調控制策略都具有一定的現(xiàn)實意義,在促進電力行業(yè)發(fā)展的過程中起到了比較大的作用,但是較當下電力系統(tǒng)的發(fā)展主流和強勢需求,這已經不能起到很好地滿足功效,因此超臨界機組控制策略的優(yōu)化探究勢在必行。
另外一個角度也可以看出超臨界機組控制策略優(yōu)化探究的重要意義。超臨界機組協(xié)調控制系統(tǒng)是通過整體來進行控制,單方面就協(xié)調控制系統(tǒng)來說,雖然早已涉及,各個方面已經接近成熟,但是科技的發(fā)展是無止境的,這項研究可以說每走一步都是新的發(fā)現(xiàn),有都能產生新的效果。協(xié)調控制系統(tǒng)經過長久的發(fā)展已經形成了一個完整成熟的工業(yè)實用體系,但是社會需求的強勢發(fā)展又不斷對協(xié)調控制策略提出新的發(fā)展要求,因此,新技術的研究和發(fā)展時刻擁有著廣闊的應用前景和使用市場。
三、超臨界機組協(xié)調控制過程中存在的不足
超臨界機組在火電廠發(fā)電過程中發(fā)揮巨大的作用,它在節(jié)約能源降低能耗方面的作用是其他組件所不可比擬的,因此它被廣泛應用于火電廠發(fā)電過程中。隨著社會的發(fā)展在新的歷史條件下,超臨界機組在發(fā)電過程中顯現(xiàn)出越來越多的不足亟待改進,具體來講包括以下幾個方面:
1.鍋爐的使用問題
超臨界機組使用過程中大都使用直流鍋爐,所謂直流鍋爐就是指在發(fā)電過程中給水——加熱——蒸發(fā)——過熱——過熱蒸汽環(huán)節(jié)的一次性的過程循環(huán),這種情況下超臨界機組受到強大的阻力,嚴重影響了機組的發(fā)揮,甚至造成發(fā)電系統(tǒng)的癱瘓。另外在直流鍋爐的使用過程中給水、加熱、材料等任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都會出現(xiàn)鍋爐功率下降的情況,使發(fā)電過程受阻。除此之外,超臨界機組位置的設定和鍋爐位置安排不統(tǒng)一,也是影響發(fā)電效果的一個重要因素之一,在這種情況下很容易造成機組受熱面的磨損。最后,與鍋爐位置相匹配的燃燒方式也是影響超臨界機組的重要因素之一。
2.超臨界機組材料使用不當
發(fā)電過程中的超臨界機組在直流鍋爐的作用下經過不斷的加熱、再熱的過程實現(xiàn)發(fā)電的目的,這一狀況無形之中就對超臨界機組的使用材料提出了較高的要求,然而在現(xiàn)實生活中經常出現(xiàn)由組材料使用不當而造成的機組受腐蝕,或在高強度的運作下出機組現(xiàn)磨損的現(xiàn)象。我國國內目前有關超臨界機組的材料大都是各種耐熱鋼,當工作溫度過高或受到粉煤顆粒侵蝕的時候不可避免的就會受到氧化或磨損、缺皮現(xiàn)象。“巧婦難為無米之炊”,面對這種情況超臨界機組制造公司應該積極借鑒國外的先進經驗,努力制造出高質量的組件材料。
3.超臨界機組容量問題
所謂機組容量就是指在發(fā)電過程中超臨界機組的功率,也就是有關它一次能發(fā)多少電量的問題,影響機組容量的功率主要有電網和汽輪機等多種因素。機組容量越大發(fā)電的功率就越強,但是在實際的操作過程中不能急功近利的通過加大機組容量去提高發(fā)電量,因為發(fā)電量是有上限的超過它的臨界點只會產生反效果。在正常的發(fā)電過程中經常會出現(xiàn)由于迫切希望提高效率而導致發(fā)電系統(tǒng)癱瘓的現(xiàn)象。就目前我國的發(fā)電水平和發(fā)電需求而言,超臨界機組容量設定在700MW以上1000MW以下為宜。
四、超臨界機組協(xié)調控制策略優(yōu)化探究的應對方法
針對上述經過實際使用而分析出的超臨界機組協(xié)調控制過程中存在的不足,我們應該做到針對性地拿出解決措施和應對方案,具體結合產品和系統(tǒng)本身的實際特點,科學嚴謹?shù)剡M行改進。
1.合理使用直流鍋爐,嚴控鍋爐本身的擾動
科學細致地研究好直流鍋爐的使用技巧,首先做到心中有數(shù)。對于有自身內置的啟動分離器的超臨界機組是通過濕式和干式兩種方式運行的。在濕式的運行過程中,超臨界機組最小給水流量大于蒸汽流量,此時啟動分離器的出口溫度基本處于飽和狀態(tài),其控制策略和方式基本等同于汽包鍋爐,可以通過控制燃燒系統(tǒng)定燃料,控制給水系統(tǒng)定流量等方式實現(xiàn)控制策略,鍋爐的蒸汽流量大于最小流量時,飽和水會全部轉化為飽和蒸汽。在干式的運行方式下,系統(tǒng)出在直流控制方式下,在機組負荷變化的過程中要定值控制機器的壓力和溫度。
充分發(fā)揮鍋爐本身作用的同時,還要嚴格把控鍋爐因其本身的構造原因而引起的擾動。雖然鍋爐本身的擾動只通過主蒸汽的壓力體現(xiàn)出來,但是鍋爐本身內部的擾動反映出來的是整個機器內部狀態(tài)變量的擾動,對整個電力生產系統(tǒng)來說也是有問題的。為了減少內部擾動,我們就得確保主蒸汽壓力與本身設定的數(shù)值偏差越小越好,為此,可以使用在鍋爐側反饋主蒸汽壓力偏差的方式做到時時把控。
2.嚴格規(guī)范機組使用材料的同時提升機組性能
超臨界鍋爐機組是強耦合、多參數(shù)、非線性的,因其本身的此種特性,在其適應過程中,應把保持機組穩(wěn)定運轉作為重點工作。涉及到機組運轉,使用的材料至關重要,首先,在材料的采用上應使用適合機組運轉的材料,而不能因為經濟方面的考慮而偷工減料,否則不但影響生產,也會使得機組故障率上升,反而造成大筆的維修費用。在材料的使用過程中也應當引起十足的重視,按照正規(guī)要求合理使用材料才能起到保養(yǎng)機組的效果。在材料的采購和使用環(huán)節(jié)都應建立健全相關制度,專人負責,專人監(jiān)管,出了問題要追責到人,嚴格管理。
多方面提升機組性能,改善機組的蓄熱變化適應性就是其中重要的一點。針對超臨界機組的設計特點,使用變參數(shù)控制,尤其在高負荷段要加強燃料和給水的前饋超前指令強度,適當減少汽輪前饋變化梯度,以隨時適應生產過程。
3.使用超超臨界機組,提高發(fā)電效率
所謂超超臨界指的就是在發(fā)電過程中鍋爐蒸汽的溫度大于等于593℃,超超臨界機組是對超臨界機組的創(chuàng)新性應用,有關二者的具體、明確的區(qū)分還沒有明確的鑒定標準,但是可以肯定的是超超臨界機組在降低能耗、保護環(huán)境方面與超臨界相比具有比較明顯的自身優(yōu)勢,具體來講使用超超臨界機組一年的時間就可以降低6000噸的能耗。因此超超臨界機組在發(fā)電過程中有重要的意義,目前在國外發(fā)達國家已經被廣泛應用于發(fā)電行業(yè),但是我國國內在當前階段有關超超臨界機組的使用還沒有得到廣泛的普及。
4.利用人工智能技術,推進發(fā)電工作的持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展
隨著經濟發(fā)展和科學技術的進一步提高,為了在激烈的競爭中獲得自身優(yōu)勢各個行業(yè)紛紛引入計算機信息、人工智能等高新技術。人工智能技術是指通過計算機對人的一些行為進行模擬,計算機、機器人等都屬于人工智能。一般來說火電廠高溫、懸浮顆粒等的工作環(huán)境把工作人員置于危險之中,另外在發(fā)電過程中在技術條件等方面的限制作用下,對施工人員的要求是非常高的,稍有不慎就會導致整個發(fā)電系統(tǒng)的癱瘓。在發(fā)電施工過程中引入人工智能技術,即可以提高工作的準確性又可以在使工作人員免受安全隱患的威脅,對它的運用有著重要意義。
五、結語
本文對超臨界機組協(xié)調控制策略的優(yōu)化研究具有極其深遠的社會意義,在整個社會發(fā)展的過程中,這是一項迫在眉睫的研究課題,在新的優(yōu)化措施不斷落實的同時,本課題的討論也將繼續(xù)下去。
參考文獻
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【關鍵詞】提高;母線電壓;合格率;措施
The effective measures to improve the 220kV bus voltage qualification rate
WEIHuiqin,FANXinjian,DUJuan
(Henan province electric power company Sanmenxia power supply company, Sanmenxia City, Xiaoshan Road West 472000)
Abstract:The voltage quality and power factor are important technical indexes of power supply enterprise, Reactive power balance and compensation are the base to ensure the voltage quality of electric power system. The management of reactive power and voltage is an important work for Electric power dispatching system, and it is also the base of other works. The qualified rate of 220kV bus voltage is an important index of benchmarking in electric power system. According to the status of an electric power system, this paper analyses the influence of the qualified rate of 220kV bus voltage, introduces some effective measures to solve these problems, and hopes to help the relevant companies。
Key words: Improve, bus voltage, qualified rate, measures。
中圖分類號:TM451 文獻標識碼:A
1 引言
電壓是衡量電能質量的重要指標之一,它與電力網的穩(wěn)定及設備的安全運行有著重大的關系,電壓質量和功率因數(shù)是供電企業(yè)的重要技術指標。電壓不合格造成的危害廣泛,不但直接影響電氣設備的性能,還將給系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行帶來隱患,甚至引起系統(tǒng)電壓崩潰,造成大面積停電。因此,有效的電壓控制分析和合理的無功補償,不僅能保證電壓質量,而且能提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性和經濟效益。
提高電網電壓合格率有很多手段,但無功補償是常用和比較重要的措施,對無功補償?shù)难芯勘容^多,但如何結合供電區(qū)電網的特點,采取最合理的措施,是運行管理人員需要不斷研究探討的課題。本文通過調查和分析影響某地區(qū)電網220kV母線電壓合格率的原因,找到了解決問題的有效措施。
2 影響220kV母線電壓合格率的原因
某地區(qū)電網地理布局為東西狹長分布,電源主要偏重于西部,負荷偏重于中東部,220kV變電站電壓大致呈“西高東低”的趨勢。電網結構主要以500kV某變電站為中心,變電站分層分區(qū)分布發(fā)展,這樣靠“一點”統(tǒng)一均衡調節(jié)電壓,難以同時滿足電網東、西兩端的電壓高低要求,形成“翹翹板式”調節(jié)難題。220kV電壓合格率的難點主要在于:一是電網結構、地理布局限制。二是地調可調節(jié)的有效手段受限。220kV及以上設備屬?。ňW)調調度,地調主要調度范圍在220kV以下設備,所以對于220kV電壓的重大調節(jié)需求不能直接、及時實施,只能采取間接匯報、申請、建議等手段,往往效力不大,或錯過有利時機。經過長期以來對無功電壓的管理,我認為影響地區(qū)電網220kV母線電壓合格率的原因有9個方面。
2.1 無功補償設備配置規(guī)劃設計不科學
規(guī)劃設計時沒有注重無功配置,在傳統(tǒng)管理模式中,地區(qū)電網主要側重于電能質量和線損的管理與控制,主變高壓側的受電力率未引起足夠的重視。所以在電容器的配置、主變分接開關的選擇上,往往只考慮電壓要求,未充分考慮力率的因素,不能在源頭上對無功補償設備進行科學配置。實際配置容量不足,無法實現(xiàn)就地補償[1]。
2.2 電網運行方式、負荷變化,引起電壓在某一時段內的偏移。
隨著經濟的發(fā)展,人民生活水平提高,家用電器進入千家萬戶,加劇了峰谷負荷的懸殊,造成負荷畸變,引起峰段電壓偏低[2]。
2.3 無功補償設備操作時間長
通過對區(qū)內的無功補償設備運行情況進行調查,發(fā)現(xiàn)部分無功補償設備不具備遙控操作條件,造成無功補償設備操作時間長。導致電壓調節(jié)遲緩、滯后,常常錯過電壓調節(jié)的最佳時機。調度員從發(fā)現(xiàn)220kV母線電壓越限,到采取措施,再到變電站人員投切無功補償裝置時,需要相應的時間,不能把越限時間控制在5分鐘內,嚴重影響了220kV母線電壓合格率。
2.4 不能及時監(jiān)控220kV母線電壓臨近越限情況
調度員雖然加強了監(jiān)視,但只能在母線電壓越限后才被發(fā)現(xiàn)。錯過了指揮電容器投切的最佳時機。
2.5 無功補償設備檢修導致電壓越限
本人調查了2011年1-12月無功補償設備檢修情況,對電壓越限情況進行了分析。發(fā)現(xiàn)因無功補償設備檢修造成的電壓越限點,占越限點總數(shù)的2%。
2.6 系統(tǒng)電壓波動引起電壓越限
電網220kV母線電壓受主系統(tǒng)電壓影響比較大,但220kV及以上設備屬省(網)調調度,地調的調度范圍在220kV以下設備,所以對于220kV電壓的重大調節(jié)需求不能直接及時地實施,只能采取間接地匯報、申請、建議等手段,往往效力不大,或錯過有利時機。
2.7 地方電廠最大、最小方式對系統(tǒng)電壓的影響
通過對2011年無功出力及系統(tǒng)電壓對比曲線的調查,某電廠最大、最小方式對系統(tǒng)電壓有一定影響,例如,當某電廠最大方式下,系統(tǒng)電壓為233.4kV,當某電廠最小方式下,系統(tǒng)電壓為224kV。
2.8 大功率用戶負荷發(fā)生突變
通過對2011年某區(qū)域電網的調查,區(qū)域內主要工業(yè)用戶負荷變化,直接影響到系統(tǒng)電壓。負荷重,造成母線電壓偏低,負荷輕,造成母線電壓偏高。
2.9 節(jié)假日負荷變化大
通過對2011年9-11月節(jié)假日期間的某區(qū)域電網的負荷變化和負荷預測情況進行調查分析,因節(jié)假日造成的負荷變化在負荷臨時變化總量中所占比重較小,僅為3%。調度員具有一定節(jié)假日電壓調控經驗,該因素對220kV電壓合格率影響較小。
3 提高220kV母線電壓合格率的有效措施
3.1一般常見措施
3.1.1 提前介入公司電網規(guī)劃建設
針對電網結構薄弱的問題,地調應積極提前介入電網規(guī)劃,對存在的電網結構問題不但在每年的年度方式中提出解決措施,還在公司每年的運行方式編制匯報會議、省調年度方式編制匯報會議時提出合理化建議,并針對具體問題做分析報告,從根本上保證母線電壓質量合格[3]。
3.1.2 加大電網建設,改善電網結構。
加強無功補償容量建設,配網線路及臺架合理配置補償裝置,提高用戶功率因數(shù),減少線路輸送的無功功率[4]。新增用戶配變必須進行合理無功補償,無功電力應就地平衡。凡功率因數(shù)不能達到規(guī)定要求的電力用戶,供電企業(yè)可拒絕接電。該條對所有用戶的功率因數(shù)標準都做出了規(guī)定。所以,對新增變壓器無論大小必須要求做好無功補償設計,并嚴格把好驗收關,保證用戶無功就地平衡[5]。
3.1.3 科學合理地配置電容器的容量
現(xiàn)在的電網中部分電容器組的容量很大,根據(jù)敏感性的分析結果,電容器在投切之后會出現(xiàn)無功缺失和無功過補的現(xiàn)象。這也是引起小容量電容器頻繁出現(xiàn)投切的一個重要原因。比如電容器都分組運行或者在總線上配置兩組不同容量的電容器。根據(jù)現(xiàn)場投入的電容器組的實際容量,進行人工修改相關的容量參數(shù),系統(tǒng)控制投切,將取得更好的成效。搞好無功電壓管理、降低線損的基礎是各變電所都應按《導則》要求合理的配置無功補償設備,不能不配或少配電容器,還應考慮負荷的發(fā)展需要,便于運行操作[6]。
3.1.4 嚴禁用戶向電網,下級電網向上級電網倒送無功。
地方電廠無功出力,大功率用戶的無功補償設備,接受地調、配調調度,應按照負荷和電壓變動及時調整無功出力,嚴禁用戶向電網,下級電網向上級電網倒送無功[7]。
3.1.5 合理安排電網運行方式
要在確保安全、可靠、滿足電能質量的前提下,根據(jù)電網結構及接線方式,優(yōu)先考慮電網運行的經濟性,了解電網運行動態(tài)調整,對易出現(xiàn)電壓質量及損耗增加,不利于電網經濟運行的方式進行及時調整和變更,將潮流計算分析作為調整運行方式和安排計劃檢修的依據(jù),科學安排電網運行方式。
3.1.6 削峰填谷,提高負荷率。
地區(qū)負荷波動大是造成供電電壓合格率低的主要因素。目前,電力市場正逐漸由賣方市場變?yōu)橘I方市場.在一定程度上使負荷峰谷差有所加大,但是,為了用戶用電質量的提高,也為了減小電網占用容量和降低電網損耗,我們還是應該提倡大用戶避峰用電。
3.1.7 無功設備運行維護
由于無功設備的運行狀況與電網電壓調整息息相關,必須協(xié)調好無功設備管理和電壓管理。因此,無功設備管理部門與無功電壓管理單位需要密切配合。一方面,管理部門及時了解無功設備的健康狀況,并提出處理要求及應急措施;另一方面,根據(jù)電壓運行情況合理安排無功設備的檢修,對于影響電壓質量的設備缺陷優(yōu)先處理[8]。
3.1.8 利用各種手段,調整系統(tǒng)電壓。
加強對變電站無功、電壓的調整,保持變電站母線電壓質量和補償裝置的即時投停:全部調壓手段用完后,變電站母線電壓質量仍不能滿足要求時,及時匯報上級調度員協(xié)助調整[9]。
3.1.9 加強監(jiān)視,發(fā)現(xiàn)越限,及時調控。
當系統(tǒng)監(jiān)控的母線電壓超過上下限值時,自動發(fā)出報警,由值班人員及時調整把功率因數(shù)控制在合格范圍內。避免了無功電壓考核發(fā)生,有效地提高了無功電壓合格率[10]。
2011年10月16日值班人員發(fā)現(xiàn)某變電站220kV母線電壓為234.7kV,越上限運行,及時調整,把功率因數(shù)控制在合格范圍內,避免了無功電壓考核發(fā)生。2011年6月11日值班人員發(fā)現(xiàn)某變電站220kV母線電壓為222.088 kV,越下限運行,及時調整,把功率因數(shù)控制在合格范圍內,避免了無功電壓考核發(fā)生。
3.1.10防止電壓下降,導致電壓崩潰引起大面積停電事故。
在電力系統(tǒng)發(fā)生事故時,調度值班人員既要控制有功電力的輸送以防止聯(lián)絡線過負荷,同時又要防止由于無功電力的缺乏引起電壓下降,導致電壓崩潰引起大面積停電事故。
3.2 應采用的有效措施
在多年的工作實踐中,本人感到僅采用常見的提高措施可以解決一些問題,但尋找更有效的措施需要不斷研究探索,以下措施供大家參考。
3.2.1 加強無功電壓全過程閉環(huán)管理
由于無功電壓涉及電網規(guī)劃、建設、生產、運行、維護等全部電力生產環(huán)節(jié),所以應及時成立無功電壓管理領導小組,按照”統(tǒng)一調度,分級管理”的原則,實行全過程閉環(huán)管理。實行日、周、月分析制度,定期召開電網調度分析會議。對電網220kV無功電壓調整合格率情況進行統(tǒng)計及分析,查找影響電壓質量的主要原因,并針對性提出提高電壓質量的具體措施。調度員加強監(jiān)視,密切關注系統(tǒng)電壓變化情況,發(fā)現(xiàn)異常,及時采取措施,并積極與上級調度溝通,說明情況,協(xié)助調整系統(tǒng)電壓,保證220kV母線電壓合格率。加強缺陷管理,保證無功補償裝置健康投入運行。
3.2.2 加強自動化技術手段應用,設置220kV母線電壓臨近越限報警。
應加強自動化技術手段應用,通過SCADA系統(tǒng)設置220kV母線電壓臨近越限報警,在電壓越限前作出預警,為調度員調節(jié)無功設備預留下充足時間,把電壓控制在合格范圍內,防止其越限。同時利用調控一體化系統(tǒng)實現(xiàn)無功設備遠方操作,大大縮短了無功補償設備的操作時間,使電壓調節(jié)做到快速、準確。
2011年5月7日值班人員發(fā)現(xiàn)某變電站220kV母線電壓為233.5kV,臨近上限運行,及時調整,將電壓控制在合格范圍內,保證了220kV母線電壓合格率。2011年5月31日值班人員發(fā)現(xiàn)某變電站220kV母線電壓為223.4kV臨近下限運行,及時匯報上級調度,協(xié)助調整系統(tǒng)電壓,將電壓控制在合格范圍內,保證了220kV母線電壓合格率。
3.2.3 加強負荷預測,及時調控電壓。
天氣異常、節(jié)假日影響負荷變化大,通過加強負荷預測,提前預知負荷的臨時變化會造成電壓的非正常變化,及時調控電壓。
3.2.4進行專業(yè)培訓,提升掌控電網水平。
使調度員熟悉電網結構,掌握各供電區(qū)的無功補償裝置分布情況。以便統(tǒng)籌考慮電網運行情況,在保證220kV母線電壓合格的同時兼顧110kV、35kV、10kV各電壓等級電壓合格。
4 結論
通過一系列措施,影響某地區(qū)電網220kV母線電壓合格率的問題逐一得到了解決,提高了220kV母線電壓合格率,為電網的安全穩(wěn)定運行打下了基礎。結合各自供電區(qū)電網的特點,采取最合理的措施,是我們運行管理人員今后需要不斷研究探討的課題。
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作者1簡介:魏惠琴(1966-),女,漢族,河南省偃師縣,大專,工程師,河南省電力公司三門峽供電公司調控中心經濟運行專責,主要從事電力系統(tǒng)無功電壓管理工作。