抽水蓄能电厂事故备用效益实用算法

1/5抽水蓄能电厂事故备用效益实用算法图1机组故障响应在MTTRIMTTFI的时间内，当发生故障时，备用机组经一定延迟时间后投运，并逐渐增加负荷，当备用机组达到其出力上限或故障机组出力值时，增荷过程结束。第一部分电量损失如图1阴影部分所示，设其面积为EENSI。这样在所研究的一小时内，整个系统由于增荷速度不够快而引起的电量损失为4式中N为系统中机组台数。计算第二部分电量损失时系统中所有机组统一考虑，并除去第一部分的影响。修正后可靠性指标为MTTFMTTFIEENSI/CIMTTRMTTRIEENSI/CI并根据下式计算第二部分的电量损失EENS2式中R为系统旋转备用容量；CS为系统备用机组容量；PX为系统停运容量为X时的确切概率。系统缺电损失为EENSEENS1EENS2计算时应考虑如下约束条件1机组出力应在铭牌出力与最小出力之间，即CIMINCICIMAX。2/52机组负荷调整速度不能超过其最大负荷调整速度，即IIMAX。3对不同类型机组，从系统发出指令到带负荷之间有一定的时间限制，即TITIMIN。用只有一台发电机组和一台旋转备用机组的简单系统验证上述算法。系统运行工况如图1所示。并设MTTF90H，MTTR10H，机组及备用机组的容量CCS600MW，备用机组增荷速度为10MW/MIN。根据故障响应图直接计算在时间MTTFMTTR内的EENS为300MWH。用文4中的方法计算得EENS为3000MWH，结果偏大。3抽水蓄能机组与火电机组承担事故备用功能时的煤耗差别抽水蓄能机组承担事故备用功能时与火电机组相比可减少空载煤耗。计算这部分煤耗对正确评估抽水蓄能机组承担事故备用功能时所产生的效益具有十分重要的意义。本文通过计算抽水蓄能机组与火电机组承担事故备用功能时的发电量及发电时间从而得出它们在煤耗上的区别。机组承担事故备用功能时，由于系统中其它机组发生随机停运事件，因而要求旋转备用机组立即投入以减少系统的电量损失。备用机组的发电量及工作时间可通过对系统进行可靠性计算得到。假定系统有火电机组和抽水蓄3/5能机组旋转备用时，用上述方法计算出的电量不足期望值分别为EENST和EENSP，电力不足概率分别为LOLPT及LOLPP，无火电机组和抽水蓄能机组旋转备用时的电量不足期望值分别为EENS1T及EENS1P，电力不足概率分别为LOLP1T和LOLP1P，则火电机组及抽水蓄能机组发电量分别为ETEENS1TEENSTEPEENS1PEENSP工作时间分别为TTLOLP1TLOLPTTPLOLP1PLOLPP无论采用何种装机方案，系统中其它机组的工作情况都是不变的，因而有TTTP。需要指出的是，抽水蓄能机组承担事故备用功能时所发电量为强迫发电量，它此时非但不能通过改善系统中为电机组运行条件而达到节煤的目的，而且由于能量转换而使系统煤耗增加。考虑上述因素，与火电机组相比，抽水蓄能机组承担备用功能时节煤量为其节约的空载煤耗与由于能量转换而损失的煤耗之差。8760TTM1EP/ETM2式中M1和M2分别为火电机组空载煤耗和平均发电煤耗；为抽水蓄能电站能量转换效率。4/54模型软件及实例分析1方案选择某省网设计水平年峰谷差4200MW，系统最高发电负荷11600MW。负荷备用容量、事故备用容量和检修备用容量分别取最高负荷的2、10和8，系统总装机容量为14436MW。其中常规水电376MW，火电12990MW。该省网中拟建的纯抽水蓄能电站作为基本方案，装机容量4150MW，其运行方式有全部机组用于调峰填谷方案11三台调峰填谷，一台事故备用方案12两台调峰填谷，两台事故备用方案13一台调峰填谷，三台事故备用方案14全部机组事故备用方案15根据工程论证的要求，选取建造600MW火电机组为替代火电方案方案21，选取建造4150MW燃气轮机方案31及建造2150MW燃气轮机、1300MW火电方案32为两个不同的燃机替代方案。计算装机方案不同而引起系统可靠性指标及费用变化的部分，对于相同部分例如其它机组投资、固定运行费等不予考虑，计算结果为相对值。由于篇幅所限，计算采用的价格表略去。2模型软件功能用等风险度法安排机组检修。5/5采用系统年费用电量损失为最小的目标函数，用边际效益法优化蓄能电站工作位置。根据来水量确定水电站工作位置。对具有不同煤耗的火电机组出力进行优化分配。形成系统停运容量概率表并考虑机组随机停运对系统备用容量的影响，在此基础上计算静态可靠性指标。计算抽水