抽水蓄能电站在电力系统中运行模拟的研究

抽水蓄能电站是具有调峰、填谷、调频、调相和事故备用等多种作用的特殊电源,对确保电网安全稳定和经济运行有重要作用。我国各大电网正在规划和建设一批抽水蓄能电站。因此,开展抽水蓄能电站运行模拟的研究,定量评估其在电力系统中的作用和效益,对抽水蓄能电站的健康顺利发展以及电源结构优化具有重要意义。 本文介绍了当前国内外有关抽水蓄能电站运行模拟研究方面的进展情况。根据我国抽水蓄能电站发展趋势,提出了基于时序周负荷曲线的抽水蓄能电站运行模拟模型,该模型以电力系统的运行费用最小为目标函数,在考虑包括库容约束等多种约束条件的情况下,进行典型周中抽水蓄能电站逐日的抽水、发电工况分析计算,能够模拟周调节抽水蓄能电站的工作位置、发电量、所需的库容量和系统运行费用等; 提出了抽水蓄能电站调节库容的设计计算方法,用于解决周调节抽水蓄能电站的库容设计问题; 提出了一种改进的动态规划算法用于解决系统运行模拟中的机组组合问题。同时,用MATLAB语言编写了相应的计算程序,该程序界面清晰,操作简捷,功能较强,计算速度较快,是进行抽水蓄能电站及系统运行模拟的一个较好的工具。 利用所编制的运行模拟软件对福建电网中建设周调节型抽水蓄能电站进行了运行模拟研究。详细分析了2010年各种水文条件下抽水蓄能电站的工作位置和工作容量,以及周调节抽水蓄能电站的发电利用小时数、所需的库容量等; 比较了福建电网中建设周调节型和日调节型抽水蓄能电站的系统运行费用; 同时对系统中有、无抽水蓄能电站的电源方案的系统运行费用、节煤效益、建设投资等进行计算分析。研究表明,2010年抽水蓄能电站在福建电网中有较大的工作位置,周调节抽水蓄能电站的经济性优于日调节抽水蓄能电站和其他类型调峰电源,建设一定容量的周调节抽水蓄能电站有利于改善福建电网的电源结构,是福建电网解决调峰问题经济的手段。该研究结果已被有关方面所采纳,对福建电网建设抽水蓄能电站的规划论证有一定的参考价值。此外,本文还对下一步工作提出了建议。