光伏人应该了解的电网调度基础

光伏人应该了解的电网调度基础

1.1电网公司

2002年国家电力公司进行重组,成立了两大电网公司:国家电网公司和南方电网公司。

国家电网公司State Grid),简称国家电网、国网;下属公司包括:华北电网有限公司、北京市电力公司、天津市电力公司、河北省电力公司、山西省电力公司、山东电力集团公司、上海电力公司、江苏省电力公司、浙江省电力公司、安徽省电力公司、福建省电力有限公司、辽宁省电力有限公司、吉林省电力有限公司、黑龙江省电力有限公司、内蒙古东部电力有限公司、湖北省电力公司、湖南省电力公司、河南省电力公司、江西省电力公司、四川省电力公司、重庆市电力公司、陕西省电力公司、甘肃省电力公司、青海省电力公司、宁夏电力公司、新疆电力公司、西藏电力有限公司等

中国南方电网有限责任公司China Southern Power Grid Company Limited),简称南方电网、南网,下属公司包括:广东电网公司、广西电网公司、云南电网公司、贵州电网公司、海南电网公司。

另外部分地区还存在一些地方独立电网企业,包括:内蒙古电力集团有限责任公司、湖北丹江电力股份有限公司、广西桂东电力股份有限公司、广西壮族自治区百色电力有限责任公司、重庆三峡水利电力(集团)股份有限公司、重庆乌江电力有限公司、湖南金垣电力集团股份有限公司、山西国际电力集团有限公司、吉林省地方水电有限公司、广西水利电业集团有限公司、深圳招商供电有限公司、湖南郴电国际发展股份有限公司、云南保山电力公司、陕西地方电力公司、四川水电投资经营集团公司等

1.2调度分层管理

《电网调度管理条例》明确,调度机构分为五级即:

  • 国调:国家调度机构;
  • 网调:跨省、自治区、直辖市调度机构(东北、华北、华东、华中、西北、南方电力调度通信中心);
  • 省调:省、自治区、直辖市级调度机构;
  • 地市调:省辖市级调度机构;
  • 区县调:县级调度机构。

光伏人应该了解的电网调度基础1.3调度管理的任务

调度管理根据《电网调度管理条例》执行,它的任务是:

  • 组织、指挥、指导、协调电网内各电厂(站)、变电所的运行;
  • 按资源优化配置原则,实现优化调度;
  • 充分发挥电厂、变电所的发、供电设备能力,最大限度满足社会和人民生产生活用电需要,确保电网的电压和周波在质量允许的范围内,使电网连续、稳定、安全运行;
  • 调度指挥所辖网区运行操作、事故处理、维持正常运行等方面进行全面的管理。

1.4调度的主要内容

  电力系统运行计划的编制

 (1)预测用电负荷:根据负荷变化的历史记录、天气预报、分析用电生产情况和人民生活规律,对未来24小时或48小时进行全系统负荷预测,编制预计负荷曲线,配备好相适应的发电容量(包括储备容量);

 (2) 制订发电任务、运行方式和运行计划:根据预测的负荷曲线,按经济调度原则,对水能和燃料进行合理规划和安排,分配各发电厂发电任务(包括水电站、火电厂的负荷分配),提出各发电厂的日发电计划;指定调频电厂和调频容量,并安排发电机组的起停和备用,批准系统内发、输、变电设备的检修计划;对系统继电保护及安全自动装置进行统一整定和考核,进行系统潮流和稳定计算等工作,合理安排运行方式。

  • 电力系统运行控制
  • 电力系统运行分析:收集全系统主要运行信息,监视运行情况,保证正常的安全经济运行。通过安全分析(采用状态估计和实时潮流计算等应用技术)进行事故预想和提出反事故措施,防范于未然;
  • 继电保护、通信和调度自动化等设备的运行管理
  • 指挥操作和处理事故:对所辖厂、站和网络的重要运行操作进行指挥和监督。在发生系统性事故时,采取有力措施及时处理,迅速恢复系统至正常运行状态。
  • 有关规程的编制和人员培训等专业管理

1.5调度基本原则

  安全:保障电网安全、稳定、正常运行和对电力用户安全可靠供电;

  优质:保证电能质量,保持频率、电压、波形合格;

  经济:按照公平、公正的原则合理安排发电,实现发电资源的优化利用。

1.6电力负荷

电力系统中所有用电设备所耗用的功率,简称负荷。

  • 电力系统的总负荷就是系统中所有用电设备消耗总功率的总和;
  • 将工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率相加,就得电力系统的综合用电负荷
  • 综合用电负荷加网络损耗的功率就是系统中各发电厂应供应的功率,称为电力系统供电负荷(供电量)
  • 供电负荷再加各发电厂本身消耗的功率(即厂用电),就是系统中各发电机应发的功率,称为系统的发电负荷(发电量)。

1.7有功功率

有功功率(P)是指保持设备运转所需要的电功率,也就是将电能转化为其它形式的能量(机械能,光能,热能等)的电功率。

比如,5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能,带动水泵抽水或脱粒机脱粒。

有功功率的符号用P表示,单位有:瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。

1.8无功功率

无功功率(Q)是指电气设备中电感、电容等元件工作时建立磁场所需的电功率。

它主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换,在电气设备(电路系统)中建立和维护磁场的功率。它不表现对外做功,由电能转化为磁能,又由磁场转化为电能,周而复始,并无能量损耗。

比如,40瓦的日光灯,除需40多瓦的有功功率(镇流器也需要消耗一部分有功功率)来发光外,还需要80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外作功,才被称为无功特别指出的是无功功率并不是无用功,只是它不直接转化为机械能、热能为外界提供能量,作用却十分重要。

无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。

1.9 ACE

区域控制偏差(Area Control Error),是实际发电与控制目标之差。

1.10 

  按电能从生产到消费环节分:发电输电

  按电压等级分:220kV及以上电压等级;

  按调度分层管理分:国调、网调、省调;

1.11

  按电能从生产到消费的环节分:配电用电

  按电压等级分:110kV及以下电压等级;

  按调度分层管理分:地(市)调、区(县)调;

1.12 遥信

遥信即远程信号。它是将采集到的被监控发电厂或变电站的设备状态信号,按规约传送给调度中心。包括:

  • 断路器、开关、刀闸的位置信号(开合状态);
  • 继电保护和自动装置的位置信号(开合状态);
  • 发电机和远动设备的运行状态等。

1.13 遥测

遥测即远程测量,它是将采集到的被监控发电厂或变电站的主要参数按规约传送给调度中心。

包括各设备的PQUI、档位、温度等。

1.14  潮流

潮流即输电线路上的电流的流动方向。

如下图中输电线路上的箭头方向:

光伏人应该了解的电网调度基础1.15   输电断面

输电断面为某一基态潮流下,有功潮流相同且电气距离相近的一组输电线路的集合。也称潮流断面。

       如下图中蓝色圆弧虚线部分:

光伏人应该了解的电网调度基础

1.16   一次设备

一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高压电气设备。

它包括发电机、输电线路、电力电缆、变压器、母线、断路器(开关)、刀闸、电容器、绕组、电抗器、PTCT等。

光伏人应该了解的电网调度基础1.17  二次设备

二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。

        它包括:测量仪表、继电保护、操作开关、按钮、自动控制设备、计算机、信号设备、控制电缆以及提供这些设备能源的一些供电装置(如直流屏、UPS等)

光伏人应该了解的电网调度基础       

原文始发于微信公众号(坎德拉学院):光伏人应该了解的电网调度基础

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