能源結(jié)構(gòu)不合理下如何尋求效益最大化

導(dǎo)語(yǔ)：為適應(yīng)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的要求，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、適應(yīng)性和電力資源的優(yōu)化配置提出更高要求。為此，必須加快電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，創(chuàng)建一流的電力調(diào)度指揮中心，優(yōu)化電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度，達(dá)到用電負(fù)荷趨于均衡而提高負(fù)荷率，降低網(wǎng)損，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

電力調(diào)度旨在對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行組織、指揮、指導(dǎo)和協(xié)調(diào)提高電能質(zhì)量，保持電力供需均衡。在提高電網(wǎng)負(fù)荷率的同時(shí)降低網(wǎng)損，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是從全局視野，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，它通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)采集電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視、安全分析、狀態(tài)評(píng)估、負(fù)荷預(yù)測(cè)等。

只有把電網(wǎng)控制技術(shù)、微機(jī)繼保技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到電力調(diào)度指揮中心，才能使電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

在調(diào)度自動(dòng)化建設(shè)中，要基本實(shí)現(xiàn)主干通道光纖化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、電網(wǎng)調(diào)度智能化和管理手段現(xiàn)代化，從而提高調(diào)度系統(tǒng)的現(xiàn)在化管理水平，杜絕調(diào)度責(zé)任事故，防止大面積停電事故的發(fā)生。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行控制的核心，它能根據(jù)電力供需情況和電網(wǎng)的負(fù)荷曲線，及時(shí)、靈活、準(zhǔn)確地發(fā)出調(diào)荷指令對(duì)電網(wǎng)用電負(fù)荷進(jìn)行調(diào)控，優(yōu)化電力資源配置，使之達(dá)到均衡用電，從而提高電網(wǎng)負(fù)荷率。

新形勢(shì)下能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生重大變化，電力將成為重要的能耗載體，也是履行社會(huì)責(zé)任和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。為此，對(duì)電網(wǎng)的安全性、適應(yīng)性和電力資源優(yōu)化配置能力提出更高要求。為滿足各類電力用戶的用電需求，電力調(diào)度必須密切跟蹤用電負(fù)荷變化，精心安排電網(wǎng)運(yùn)行方式，積極做好調(diào)峰、調(diào)壓、調(diào)頻和經(jīng)濟(jì)調(diào)度，以適應(yīng)新能源發(fā)電的接入與輸送，為建設(shè)友好互動(dòng)的現(xiàn)代供電網(wǎng)絡(luò)而不懈努力。

電網(wǎng)是個(gè)互聯(lián)系統(tǒng)，也是現(xiàn)代社會(huì)高效、便捷、廣泛的電力優(yōu)化配置平臺(tái)和重要的基礎(chǔ)設(shè)施。作為電力系統(tǒng)重要的組成部分，情系萬(wàn)家燈火的電網(wǎng)被置于一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)、外力、氣候等不確定因素明顯增多的復(fù)雜環(huán)境之中，更需始終堅(jiān)持電網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度，更要明確電網(wǎng)與調(diào)度是不可分割的。只有很好運(yùn)用電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)，才能在電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力市場(chǎng)的有序運(yùn)作中發(fā)揮更好的作用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

一、建設(shè)功能完善的電力調(diào)度指揮中心

為進(jìn)一步開(kāi)創(chuàng)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的局面，必須創(chuàng)建一流的電力調(diào)度指揮中心，使電力調(diào)度運(yùn)行指標(biāo)、工作內(nèi)涵、科技進(jìn)步、技術(shù)裝備和現(xiàn)代化管理水平顯著提高。從而使電網(wǎng)安全運(yùn)行的主要指標(biāo)均能達(dá)到要求，驗(yàn)證了電力調(diào)度經(jīng)受住嚴(yán)峻考驗(yàn)，從電網(wǎng)事故次數(shù)的大幅度下降和調(diào)度責(zé)任事故的明顯減少，證明了電網(wǎng)安全運(yùn)行水平在不斷提高。只有建設(shè)功能完善的電力調(diào)度指揮中心，才能使電網(wǎng)在遭受嚴(yán)重自然災(zāi)害和電負(fù)荷沖擊時(shí)，調(diào)度人員即能果斷、迅速、準(zhǔn)確地對(duì)電網(wǎng)事故進(jìn)行處理，避免了電網(wǎng)事故的擴(kuò)大。

為建設(shè)功能完善的電力調(diào)度系統(tǒng)，調(diào)度人員必須不斷探索電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)律，充分認(rèn)識(shí)優(yōu)化供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要性。在電網(wǎng)建設(shè)、管理和運(yùn)行上取進(jìn)步的同時(shí)，還要精心安排電網(wǎng)運(yùn)行方式。只有把電網(wǎng)控制技術(shù)、微機(jī)保護(hù)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用到電力調(diào)度系統(tǒng)，才能通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)采集電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行安全分析和狀態(tài)評(píng)估，并結(jié)合電網(wǎng)負(fù)荷曲線，及時(shí)、準(zhǔn)確下達(dá)調(diào)荷指令，優(yōu)化電力資源配置，使用電負(fù)荷不斷趨于均衡，從而提高電力資源利用效率和電網(wǎng)負(fù)荷率。同時(shí)還要認(rèn)識(shí)到電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度對(duì)實(shí)現(xiàn)更大范圍內(nèi)電力優(yōu)化配置的重要性，從而認(rèn)真研究積極探索新形勢(shì)下電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度的新辦法。通過(guò)優(yōu)化電力調(diào)度，實(shí)現(xiàn)最大范圍的電力調(diào)配與事故支援，加大跨地區(qū)電力電量交換力度，為迎峰度夏和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的有序提供電力支撐。

為建設(shè)功能完善的電力調(diào)度系統(tǒng)，必須有序地推進(jìn)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的更快發(fā)展。調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)是供電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，加快推進(jìn)電能量自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)、雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)的建設(shè)，使電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平邁上新臺(tái)階。電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提高了實(shí)時(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量和可靠性，為電力系統(tǒng)信息化和電力市場(chǎng)奠定基礎(chǔ)。電力調(diào)度是電網(wǎng)運(yùn)行指揮中心，要積極探索專家支持系統(tǒng)技術(shù)在電力調(diào)度上的應(yīng)用，使之在保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和保障電力市場(chǎng)的有序運(yùn)作等方面發(fā)揮作用。電力調(diào)度要堅(jiān)持“統(tǒng)一調(diào)度、分級(jí)管理”和做好電力供需緩和下的“三公”調(diào)度，不斷改善電力調(diào)度辦法，健全電力供需平衡預(yù)警機(jī)制和處理突發(fā)事故的應(yīng)急機(jī)制，著力構(gòu)建電網(wǎng)安全運(yùn)行的長(zhǎng)效機(jī)制，確保電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

為建設(shè)功能完善電力調(diào)度系統(tǒng)，調(diào)度工作要以科技進(jìn)步為先導(dǎo)，進(jìn)一步加大先進(jìn)技術(shù)在電力調(diào)度工作中的應(yīng)用力度，將科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。利用數(shù)據(jù)萬(wàn)里傳輸電網(wǎng)故障錄波數(shù)據(jù)，并對(duì)故障信息進(jìn)行綜合分析，使電力調(diào)度準(zhǔn)確地掌握電網(wǎng)故障情況及繼電保護(hù)動(dòng)作行為，有利于及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)電網(wǎng)事故進(jìn)行處理，從而提高電網(wǎng)供電可靠性。

為建設(shè)功能完善電力調(diào)皮度系統(tǒng)，必須建設(shè)一支具有奉獻(xiàn)精神的高素質(zhì)調(diào)度人才隊(duì)伍。人才是企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地的根本所在，高素質(zhì)調(diào)度隊(duì)伍的建設(shè)是關(guān)系到電網(wǎng)安全運(yùn)行和調(diào)度事業(yè)成敗的重要舉措。為此，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)高度重視調(diào)度人才的培養(yǎng)，既要建立一支思想政治素質(zhì)好懂業(yè)務(wù)會(huì)管理的人才隊(duì)伍，又要培養(yǎng)一批有理想、有道德、遵紀(jì)守法、技術(shù)水平較高的專業(yè)技術(shù)人才，使之成為電力調(diào)度事業(yè)發(fā)展的有生力量。為建設(shè)一流電力調(diào)度指揮中心而盡職盡責(zé)。

二、調(diào)度電力負(fù)荷均衡運(yùn)行

電網(wǎng)一旦構(gòu)成其線路結(jié)構(gòu)與參數(shù)相對(duì)不變，其在供電中必定存在有在某負(fù)荷下網(wǎng)損最小為特征的運(yùn)行工況。若電網(wǎng)運(yùn)行中存在有峰谷負(fù)荷差值增大，必將導(dǎo)致電網(wǎng)利用系數(shù)降低，負(fù)荷率下降，致使網(wǎng)損也隨之呈增加趨勢(shì)。在電網(wǎng)供電運(yùn)作中只有運(yùn)用電力調(diào)度手段，對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)視與調(diào)荷，優(yōu)化電力負(fù)荷配置，使用電負(fù)荷趨于均衡，有利于改善電網(wǎng)負(fù)荷特征，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

電網(wǎng)供電中一天24h負(fù)荷的大小，均隨時(shí)間的變化而變化，通常把實(shí)際電流小于平均電流的運(yùn)行時(shí)段成為“谷”，而把實(shí)際電流大于平均電流的運(yùn)行時(shí)段成為“峰”。電網(wǎng)供電中是否處于經(jīng)濟(jì)狀況下運(yùn)行有關(guān)，其網(wǎng)損的大小不僅與峰谷負(fù)荷差值的大小，而且還與峰谷負(fù)荷持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。

設(shè)電網(wǎng)在供電負(fù)荷P下運(yùn)行，運(yùn)行期T內(nèi)的某時(shí)刻電流為i，則網(wǎng)損由固定損耗和可變損耗組成，其計(jì)算式為：

△A=∑△PoT+∫oT3IPRdzdt

平均電流Ip=∫oTidt

令i=(Ip+△i)

△i為某時(shí)刻電流i對(duì)平均電流Ip的增量。

則△A=∑△PoT+∫oT3(IP+△i)2Rdzdt

由于∫oTidt=Ip

所以△A=∑△PoT+3Ip2Rdzdt+∫oT3△i2Rdzdt

上式中∑△PoT+3IpRdzdt是電網(wǎng)在平均電流下均衡運(yùn)行所產(chǎn)生的損耗。

由于∫oT3△i2Rdzdt>0

故電網(wǎng)在峰谷負(fù)荷差值增大工況下運(yùn)行，其所產(chǎn)生的損耗必定呈增加趨勢(shì)。當(dāng)電網(wǎng)處于負(fù)荷均衡工況下運(yùn)行時(shí)，其電流變化的增量△i要變得很小或趨于零，在此工況下運(yùn)行其產(chǎn)生損耗要比峰谷負(fù)荷差值增大時(shí)的損耗小。這表明電網(wǎng)運(yùn)行中產(chǎn)生網(wǎng)損的大小，不但與電流增量△i的大小有關(guān)，而且還與增量△i持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。換句話說(shuō)，電網(wǎng)運(yùn)行中產(chǎn)生網(wǎng)損的大小，不但與峰谷負(fù)荷差值的大小有關(guān)，而且還與峰谷負(fù)荷持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。

根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行中峰谷負(fù)荷差值增大對(duì)網(wǎng)損的影響，電力調(diào)度應(yīng)根據(jù)這個(gè)原理，運(yùn)用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷的信息，經(jīng)計(jì)算分析后發(fā)出調(diào)荷指令。對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行及時(shí)、靈活、準(zhǔn)確的電力調(diào)控，優(yōu)化電力資源配置，使電網(wǎng)用電負(fù)荷趨于均衡而提高負(fù)荷率。同時(shí)還要配合“移峰填谷”措施、電價(jià)杠桿等引導(dǎo)用戶實(shí)施錯(cuò)峰、避峰，從而達(dá)到調(diào)荷效果。通過(guò)電力調(diào)度有效運(yùn)作，必將達(dá)到用電負(fù)荷趨于均衡，從而降低峰谷負(fù)荷的不平衡度，在提高電網(wǎng)負(fù)荷率的同時(shí)降低網(wǎng)損，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

與此同時(shí)，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)相對(duì)不變時(shí)，電網(wǎng)在運(yùn)行中若輸送負(fù)荷值處于某區(qū)域內(nèi)，并滿足固定損耗等于可變損耗的運(yùn)行條件，即有網(wǎng)損率最小的特征，這個(gè)區(qū)域稱之為經(jīng)濟(jì)讀后區(qū)域。據(jù)此，電力調(diào)度應(yīng)掌握經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)域的特征，運(yùn)行電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷信息，經(jīng)計(jì)算分析后發(fā)出調(diào)荷指令。通過(guò)精心安排電網(wǎng)運(yùn)行方式，優(yōu)化電力負(fù)荷配置，實(shí)施“移峰填谷”措施等，使電網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷處于經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)域范圍內(nèi)，即可達(dá)到網(wǎng)損率最小。

根據(jù)網(wǎng)損率計(jì)算式可知：網(wǎng)損率是電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)平均負(fù)荷的函數(shù)，即網(wǎng)損率大小是隨負(fù)荷變化而變化的。若電網(wǎng)輸送負(fù)荷越大，則固定損耗占總損耗的比例要變小，也就是說(shuō)，網(wǎng)損率是隨固定損耗占總損耗的多少而變化的，只有當(dāng)固定損耗占總損耗50%時(shí)(即固定損耗等于可變損耗)，具有網(wǎng)損率最小特征。為此，電力調(diào)度應(yīng)根據(jù)這個(gè)原理，運(yùn)行調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)行對(duì)用電負(fù)荷的調(diào)控，優(yōu)化電力負(fù)荷配置，使供電負(fù)荷處于經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)域內(nèi)，電網(wǎng)即能處于經(jīng)濟(jì)狀況下運(yùn)行，達(dá)到網(wǎng)損率最小，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

在水力資源較豐富的地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)，即有水電站并網(wǎng)運(yùn)行，為更好利用水電資源，發(fā)揮水電站的電力補(bǔ)充作用，也提高并網(wǎng)水電站自身經(jīng)濟(jì)效益。電力調(diào)度應(yīng)根據(jù)水電站來(lái)水情況和電網(wǎng)負(fù)荷曲線，通過(guò)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)水電站輸出功率發(fā)出調(diào)度指令，讓水電站在高峰負(fù)荷期多發(fā)滿發(fā)，而在低谷時(shí)段調(diào)度水電站蓄水少發(fā)，從而提高水電站設(shè)備的利用效率。

低谷時(shí)段用電負(fù)荷銳減，電網(wǎng)運(yùn)行電壓呈升高之勢(shì)，如水電站仍在掄負(fù)荷多發(fā)滿發(fā)，勢(shì)必導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行電壓更加升高，不僅危及電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，而且還增加網(wǎng)損。因低谷時(shí)段大多配變處于輕載或空載運(yùn)行，若運(yùn)行電壓升高，必將導(dǎo)致固定損耗的增加，運(yùn)行電壓升高10%，則配變鐵損要增加50%。同時(shí)，電網(wǎng)運(yùn)行電壓升高也會(huì)造成配電勵(lì)磁電流增大，造成無(wú)功損耗的增加。為此，優(yōu)化對(duì)水電站的電力調(diào)度，不僅能更好發(fā)揮水電站在高峰期的電力補(bǔ)充作用，而且還能提高水電資源利用率和水電站自身的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)水電站與電網(wǎng)的友好互動(dòng)，達(dá)到雙贏。