亭子口水电厂上网出力调整方式及策略探究

(嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司，四川 苍溪，628400)

亭子口水电厂上网出力调整方式及策略探究

丘书通

(嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司，四川 苍溪，628400)

本文通过列举讨论亭子口电厂在新的上网出力调整方式等新规试行阶段，所采取上网出力调整策略与避免不合格电量考核的若干方法的尝试，对比分析亭子口电厂在不同调整策略下，所产生考核电量的多少。其目的一是寻找出最优的上网出力调整方式，避免因方式选择不当，给企业造成严重的经济损失；二是从侧面论证四川省负荷调整新规的试行前后对发电企业上网出力调整方式改变的不同影响；三是为川内各发电企业试行调整新规时，提供案例借鉴，避免因尝试不同调整策略，而产生经济损失。

负荷调整新规 调整方式 最优调整策略 亭子口水电厂

1 引言

正值“十三五”电力供给侧市场改革之际，电力企业主动适应新常态，为实现电量供需平衡市场化调控的顺利过渡，达到节能减排、平衡供需的目的。国网四川电调度中心出台了相关的并网电厂上网出力调整方式及考核试行规定，川内各发电企业主动合规，纷纷试行新的上网出力调整方式和考核办法。

亭子口水电站采用混流式机组，总装机容量4×275MW，单机275MW，机组爬坡率60MW/min。电站位于川东北广元市苍溪县嘉陵江干流中段，作为四川省网川东北地区重要的电源点，对川东北地区电力供应保障具有重要意义。本文通过列举讨论亭子口电厂在新的上网出力调整方式等新规试行阶段，所采取上网出力调整策略与避免不合格电量考核的若干方法的尝试。

2 并网发电厂上网出力调度指令相关规则

据《四川电力系统省调直调并网发电厂上网出力调度指令执行规则(试行)》可知，调度负荷指令即用于指定并网发电厂上网有功出力的调整方法。常用的调度负荷指令有以下几种：设置上网出力(固定负荷)；调频；执行日前发电计划(回曲线)；执行日内滚动计划(日内曲线)。即并网发电厂运行值班人员自接到调度平台下发负荷调整指令后，在调令中指定的时间开始按计划单元爬坡率调整全厂上网出力。一条完整的调令由调令时间、调令类型、调令属性三个部分组成(如图1所示)。

图1 调令的结构组成

2.1 调度指令的定义和释义

2.1.1 设置上网出力(固定负荷)

并网发电厂接到该调令后，在调令中指定的时间点开始按计划单元爬坡率调整上网出力，即“到点加减负荷”。调整到位后，保持当前负荷，未接到下一条调令不改变。

2.1.2 执行日前发电计划

指并网发电厂按省调日前下发的96点发电计划，调整上网出力。在接到该调令后，应从调令时间开始按日前96点发电计划调整上网出力，除调令时间点外，以后的每一个时间点到达时，其上网出力均要调整到位，即“到点已到”。上网出力开始变化时间按下述公式计算：

则：上网出力开始变化时间(时：分)

2.1.3 执行日内滚动计划

指并网发电厂按省调日内滚动系统即时下发的发电计划调整计划单元上网出力。在接到该调令后，应从调令时间开始按日内滚动计划调整上网出力，其调整方法与“执行日前发电计划”一致，即“到点已到”。

省调日内滚动系统会根据系统用电负荷变化、电力交易达成等情况，通过智能调度平台下发未来4h各时间点的日内滚动计划值，其中靠近当前时间的后两个时间点的日内滚动计划值为确定值；其余时间点的日内滚动计划值为预测值，后续下发的这些时间点的日内滚动计划值可能会发生变化。

2.1.4 调频

指并网发电厂从该调令的调令时间开始，按值班调度员要求的约束条件和注意事项，进行上网出力的调整，该调令执行期间不进行日发电计划偏差考核。

2.2 调令属性

2.2.1 普通

并网发电厂除按调令类型的要求进行上网有功出力调整外，无其它特别要求。

2.2.2 事故跳闸

并网发电厂因发电机组跳闸，或升压站设备、送出线路跳闸，导致上网出力突变，值班调度员补充下达调令时间为跳闸时间、调令类型为设置上网出力、调令属性为事故跳闸的调令，避免跳闸引起有功突降而考核爬坡率。

2.2.3 有偿有功备用

并网发电厂除按调令类型的要求进行上网出力调整外，按有偿有功备用调令属性指定的数值提供有功旋转备用。

2.2.4 有偿无功调压

并网发电厂除按调令类型的要求进行上网出力调整外，按有偿无功调压调令属性要求在低于规定的功率因素情况下，向系统吸收或注入无功协助调压，或并网水电厂开出指定数量机组在低负荷调相运行工况下提供无功服务。

2.2.5 深度调峰

值班调度员下达调令类型为设置上网出力、调令属性为深度调峰的调令，并网火电机组超过基本调峰范围进行深度调峰。并网发电厂接到该调令后，应在调令时间开始从调令时间上网出力按计划单元爬坡率，将上网出力调整至调令中给定的数值以下，既“到点加减出力”。随后，上网出力可等于或小于调令中给定的数值，但不应高于调令中给定的数值。

2.3 调令类型与调令属性主要组合

调令类型与调令属性主要组合如图2所示。

图2 调令类型与调令属性主要组合

(1)当前调令为上网出力(固定负荷)，调令属性则对应为普通、事故跳闸、有偿有功备用、有偿无功调压、调峰；

(2)当前调令为执行日前发电(日内滚动)计划，调令属性则对应为普通、有偿有功备用、有偿无功调压、有偿无功调压开机*台；

(3)当前调令为调频，调令属性则对应为普通、有偿有功备用、有偿无功调压、有偿无功调压开机*台。

3 亭子口电厂负荷指令的调整方式及策略

根据本文第2、3小节所述，除了严格按调令属性要求调整负荷及机组的起停、旋转备用、无功补偿等，调令执行的时间也有着严格的要求；同一调令类型可以匹配不同的调令属性组合，针对不同的调令组合，需采取的负荷调整策略也有所不同。

3.1 亭子口上网出力的调整方式

(1)若当前调令为设置“上网出力(固定负荷)”时，即在“到点加减出力”原则下，自接到该调令后，按调令提示开始时间，按计划单元爬坡率60(MW/min)执行上网出力的调整(增加或减少)。

譬如上一条调令为“9∶00执行日前发电(日内滚动)计划(曲线：200MW)”，上网出力则按负荷曲线调整，当9∶15调令变更为设置上网出力网(固定：400MW)时，则从9∶15开始，按计划单元爬坡率60(MW/min)，调整上网出力至计划值(固定：400MW)保持不变，直至下条调令下达。

(2)若当前调令为“执行日前发电(日内滚动)计划”时，即按“点到已到”原则加减出力，从调令提示时间开始按日前96点发电计划调整上网出力，除调令下达的时间点外，随后的每一个时间点(0分、15分、30分、45分)到达时，上网出力的调整均按计划单元爬坡率60(MW/min)执行“到点已到”。

譬如上一条调令为“9∶45设置上网出力(固定：300MW)”，上网出力则保持不变，直至下一条调令的下达。当10∶00调令变更为执行日前发电(日内滚动)计划(曲线：10∶00 300MW，10∶15 200MW)时，按计划单元爬坡率60(MW/min)，则依据本文“2.1.2节”公式(1)计算所得，从10∶13开始调整上网出力，至10∶15时，保证上网出力为200MW，直至下条调令下达。

(3)当前调令为“调频”时，则从该调令的调令时间开始，按值班调度员要求的约束条件和注意事项，进行上网出力的调整，该调令执行期间不进行日发电计划偏差考核。

①从“调频”到“执行日前发电(日内滚动)计划”：当前调令为调频(250MW)，值班调度员下令9∶45执行日前发电计划(日内滚动计划)(9∶45 200MW；10∶00 300MW)，调令属性为普通，则计划单元读取9∶45时的实际有功上网出力值(250MW)，则经本文“2.1.2节”公式(1)计算所得，从9∶45至10∶00的上网出力变化情况。9∶45至9∶50应维持250MW的上网出力，从9∶59开始按计划单元爬坡率(60MW/min)增加上网出力，10∶00加至300MW。

②“设置上网出力”到“调频”：当前调令为09∶00设置上网出力(固定：200MW)，值班调度员下令09∶00调频，调令属性普通，则从09∶00开始计划单元按值班调度员要求的约束条件和注意事项，进行上网出力的调整，该调令执行期间不进行日发电计划偏差考核。

3.2 亭子口不同调整方式及策略对比分析

根据《华中区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》和《华中区域发电厂并网运行管理实施细则》相关规定：“电力调度对日发电计划偏差的考核：电网频率正常，实际出力偏离机组额定容量±2%及以上，即偏差部分电量为考核电量。”

在执行日前发电计划(日内滚动计划)时，除严格按调令属性相关要求及点到已到的上网出力调整原则调整上网出力外，因执行的当前调令时上网出力调整时间选择的不同，调整过程中产生日发电计划偏差的考核也有所不同。

3.2.1 按计划单元爬坡率的时间要求进行调整的策略

(1)按计划单元爬坡率(60MW/min)的时间要求调整，先加减整除计划单元爬坡率(60MW/min)后的最小余数负荷值，后加减整除数的负荷值，所产生的偏差考核电量数较大；

(2)按计划单元爬坡率(60MW/min)的时间要求调整，先加减整除数负荷，后加减整除计划单元爬坡率(60MW/min)后的最小余数负荷值，所产生的偏差考核电量数小。

3.2.2 按调令平台提示时间进行调整的策略

调令平台提示时间为“(**时∶**分)上网出力至**MW”，提示时间只精确到分钟级；以下采取该策略方式下所产生的偏差考核电量数额较大。

3.2.3 按公式计算所得的时间进行调整的策略

按上网出力开始变化时间计算公式计算所得的时间进行上网出力调整，时间可精确到秒钟级；采取该策略方式下理论上所产生的偏差考核电量较少，然而，因监控PID调节速率及调速器响应时间比率、PID调节速率等技术参数的配置上，允许存在技术层面上的偏差，故从监控上位机的下令到调速器的执行、反馈环节，负荷调整指令的执行，时间上存在1s～2s的延迟响应，综合所产生的偏差考核电量也会有所增加。

3.3 最优的上网出力调整方式的选择

经过我厂相关专业人员与四川国网调度计划处相关负责人联系咨询，以及对比我厂在新规试行阶段中，所采取的不同的负荷调整方式和策略所产生考核电量的多少，进行分析论证，最终决定采取以下上网出力调整策略和方式：

(1)按计划单元爬坡率(60MW/min)的时间要求调整，先加减整除数负荷数，后加减整除计划单元爬坡率(60MW/min)后的最小余数负荷值，所产生的偏差考核电量较少。

譬如：当前执行日前发电计划(9∶00 200MW、9∶30 400MW)，严格按计划单元爬坡率(60MW/min)在09∶26时，先增加上网出力至380MW，最后再增加上网出力至400MW，9∶30到点已到。

(2)按调令平台执行提示的开始调整时间，结合上网出力开始变化时间计算公式计算所得的时间进行上网出力调整，调整时间精确保留至分钟级，给监控系统和调速器PID调节指令的延迟响应，留够充足响应时间；采取该策略方式下所产生的偏差考核电量数额较少。

4 结论

笔者通过上述一系列数据及方法的列举、对比分析、找到最优的调整方式，同时从优化运行角度思考发电企业新规定试行前后的优劣及影响。并针对新规定试行前后所遇到问题进行探讨和分析，并列举若干的应对方法。为川内各发电企业主动合规，试行调整新规时，提供案例借鉴，减少和避免因尝试不同调整策略，而产生经济损失。

TV737∶TM73

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2095-1809(2017)06-0060-04

丘书通(1989.06-)，男，广西陆川人，本科，助理电自工程师，从事水轮发电机组运行值班工作。