主力水电站在西藏电网水光互补调度中的创新实践.pdf
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1、72第 46 卷 第 08 期2023 年 08 月Vol.46No.08Aug.2023水 电 站 机 电 技 术Mechanical&ElectricalTechniqueofHydropowerStation0 引言西藏电网电源结构以水电为主、光伏为辅,水电占比 60,光伏占比 30,发电出力受气候影响大,电网网架结构薄弱,具有“大机小网、强直弱交、电力丰盈枯缺”的典型特征。丰水期,电网电力大量外送后仍有盈余,弃水弃光现象并存;枯水期,水电采取“多开机少发电、昼蓄夜发”的运行方式为光伏发电、电网受电提供调峰、旋备支撑,电网通过400 kV 青藏直流及 500 kV 川藏交流通道大量受电才
2、能保持电力平衡。ZM 水电站是西藏电网主力电站,装机容量 510 MW,占西藏电网水电装机容量的 18.2,承担着电网调峰、旋备任务。为了消纳网内光伏出力,白天时段 ZM 水电站机组长期在2030低负荷区、振动区边缘运行,造成了机组零部件的结构松动、变形、裂纹等缺陷,威胁机组的安全稳定运行。1 总体思路西藏电网光伏发电低谷期为夏秋两季,高峰期为冬春两季,水电丰水期为夏秋两季,枯水期为冬春两季,光伏与水电年内出力呈现出明显的“峰谷对应”时空互补关系,通过水光互补调度,可使西藏电网光伏发电与水力发电出力曲线呈“峰对谷互补”。主力水电站助力西藏电网水光互补调度,一是采用“机组工况分级”思想,将水电机
3、组的运行工况由传统的固定振动区、运行区动态划分为振动区、限制运行区、稳定运行区,减少机组在振动区边缘的运行时间,提高机组可靠性。二是优化水电厂 AGC 负荷分配策略、开停机方式,合理分配各台机组负荷,在相同的出力下提供更多的调峰容量、更大的 AGC调节范围,为光伏发电、电网交直流通道提供支撑。三是运用流域水情测报系统精细化调度梯级电站,提前向调度机构报送电站年度、月度、周发电计划和“96 点”日发电能力曲线,避免枯水期弃水,实现水光互补调度效益最大化。2 主要做法2.1 动态划分水电机组运行工况ZM 水电站装设 6 台 85 MW 混流式水轮发电机组,13 号同型机组是哈尔滨电机厂生产,46号
4、同型机组是浙江富春江水电设备股份有限公司生产,同厂家同型号机组的水力特性基本一致。机收稿日期:2023-03-20作者简介:严登宏(1990-),男,工程师,从事水电集控调度运行工作。主力水电站在西藏电网水光互补调度中的创新实践严登宏1,张 敏2,刘 伟1,王子铭1,韩清禹1(1.华能西藏雅鲁藏布江水电开发投资有限公司,西藏 拉萨 850000;2.国网林芝供电公司,西藏 林芝 860000)摘 要:为提升西藏电网的光伏消纳能力,提高西藏电网水光互补调度中水电机组的运行可靠性,主力水电站一是采用“机组工况分级”思想改善水电机组运行工况,二是优化水电厂 AGC 负荷分配策略和开停机方式,为西藏电
5、网消纳光伏出力提供更大的 AGC 调节容量,三是运用水情测报系统精细化调度梯级电站,充分发挥主力水电站旋备、调峰、水库调节能力,实现西藏电网水电、光伏的时空互补调度。该成果提升了西藏电网光伏消纳能力,改善了水电机组运行工况,助力打造高原水光互补低碳电网。关键词:水电站;西藏电网;可靠性;水光互补调度;AGC中图分类号:TV743文献标识码:B文章编号:1672-5387(2023)08-0072-03D O I:10.13599/ki.11-5130.2023.08.02073第 08 期严登宏,等:主力水电站在西藏电网水光互补调度中的创新实践组投产前委托四川中鼎科技公司进行机组稳定性试验确定
6、的运行工况:13 号哈电机组振动区为035 MW,运行区为 3585 MW;46 号浙富机组振动区为 4560 MW,运行区为 045 MW、6085 MW。采用“机组工况分级”思想划分水电机组运行工况,主要根据机组不同负荷时的振动、摆度幅值变化趋势,综合考虑压力脉动、噪声等数据,将机组的运行工况由传统的振动区、运行区划分为振动区、限制运行区、稳定运行区。在振动区内,机组振动、摆度幅值超出国标、行标规定的限制值,易造成机组结构性损伤,该区域内严禁机组运行;在限制运行区内,机组振动、摆度幅值虽未超出国标、行标值,但振摆幅值依然较大,运行工况差,长期在该区域运行,易造成机组零部件松动、变形等;在稳
7、定运行区,机组整体运行状态良好,振动、摆度幅值远低于国标、行标值,适合机组长期运行1-2。ZM 水电站机组运行工况分级结果如图 1 所示:13 号哈电机组振动区035 MW 保持不变,将运行区由 3585 MW 细分为限制运行区 3550 MW 和稳定运行区 5085 MW;46号浙富机组振动区 4560 MW 保持不变,将运行区由045 MW、6085 MW 细分为限制运行区 4045 MW、6065 MW,稳定运行区 040 MW、6585 MW。图 1 ZM 水电站机组运行工况分级图2.2 优化水电厂 A G C负荷分配策略和开停机方式ZM 水电站作为西藏电网主力电站,6 台机组均投入
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