文档介绍：水力发电学报
!##% 年第" 期+,-.)/0 ,1 234.,(0( ()87)((.7)8 总第’& 期
抽水蓄能电站调频及备用效益
计算方法研究
徐得潜
(合肥工业大学合肥!"###$)
翟国寿刘新建
(北京勘测设计研究院北京%###!&)
提要
抽水蓄能电站同火电、核电相互配合运行,经济效益十分显著。本文应用概率方法,以电
力系统年电量不足期望值为计算指标,采用等效替代方法,研究了抽水蓄能电站装机容量在
调峰填谷、调频和备用三项任务之间的划分及效益计算问题,并以十三陵抽水蓄能电站在京
津唐电网中的实际运行情况为背景,指定十三陵抽水蓄能电站调峰填谷容量,计算其在电力
系统中的调频和备用效益。
关键词抽水蓄能电站容量划分调频效益备用效益计算方法
一、引言
抽水蓄能电站运行灵活、方便可靠,投资和运行费用一般低于火电机组,在电力系统
中可承担多种任务,效益十分显著。为促进抽水蓄能电站顺利发展,充分发挥抽水蓄能电
站在电力系统中的作用,有必要研究抽水蓄能电站在电力系统中承担各种任务而产生的
经济效益:(%)对处于规划阶段的抽水蓄能电站,通过研究有、无抽水蓄能电站两个方案的
年运行费用的大小,可以计算出抽水蓄能电站的经济效益,对抽水蓄能电站作出客观的经
济评价,有助于抽水蓄能电站的建设和发展;(!)对已建成的抽水蓄能电站,装机容量已
定,可根据电力系统负荷特性和机组构成等具体情况,确定抽水蓄能电站容量的有利划
分,充分发挥抽水蓄能电站的作用,使电力系统年运行费用为最小。
基于上述考虑,本文应用概率方法,以电力系统年电量不足期望值(()* 为计算指
标,采用等效替代方法,做了下列工作:(%)研究了抽水蓄能电站装机容量在调峰填谷、调
频和备用三项任务之间的划分问题,作了效益计算分析;(!)以十三陵抽水蓄能电站在京
津唐电网中的实际运行情况为背景,指定十三陵抽水蓄能电站调峰填谷容量,计算其在电
力系统中的调频和备用效益。
二、计算方法
本文以等效替代法为基础,即以相同的电力系统可靠性指标(用年电量不足期望值
本文于�万方数据!### 年’月!% 日收到
& 水力发电学报
!!"# 表示)为基本要求,计算基本方案和替代方案的系统年运行费用。两方案的年运行
费用之差,即为抽水蓄能电站的调频和$ 或备用效益。由于要计算抽水蓄能电站的调频效
益,我们在计算中考虑了基本方案和替代方案的电能质量指标的等效性,即两方案的允许
频率变化幅度应相同。
!" 方案设定
根据抽水蓄能电站具体情况,我们分下列几种情形设定方案。
(%)对规划阶段的抽水蓄能电站,基本方案有拟建待评的抽水蓄能电站,替代方案则
不含有拟建待评的抽水蓄能电站,用替代燃煤火电机组来满足原计划由抽水蓄能电站承
担的调峰、调频和旋转备用等电力系统的静、动态需求。此时抽水蓄能电站经济效益的评
估应包括抽水蓄能电站的合理比重及各种经济效益。
(&)对已建成的抽水蓄能电站,电力系统各种机组(包括抽水蓄能电站)的装机容量一
定。基本方案是抽水蓄能电站总装机容量不变的情况下,指定其承担调峰、调频和备用功
能的容量,按系统运行费用最小准则,求出电力系统各种机组逐小时出力安排、可靠性指
标!!"#、燃料费、运行费用增减值等各项费用。为分析抽水蓄能电站在调峰、调频和备用
等任务之间容量的划分对系统运行费用的影响,应根据电力系统实际可能,多设几种方案
作比较分析,以求出较合理的容量划分方案。替代方案是指定抽水蓄能电站承担调峰填
谷任务,用燃煤火电机组承担调频和备用任务,求出电力系统的机组出力安排、可靠性指
标!!"# 和各项费用等。
(’)根据已建成抽水蓄能电站实际运行情况,设定方案作比较分析。此时基本方案是
抽水蓄能电站在承担给定的调峰填谷任务前题下,再承担系统的调频和$ 或备用任务;替
代方案是抽水蓄能电站仅承担给定的调峰填谷任务,原先由抽水蓄能电站承担的调频、备
用任务改由燃煤机组承担。在本情况下,我们主要是定量分析已建成投入运行的抽水蓄
能电站的调频、备用效益。
在后面的实例分析中,由于研究对象是十三陵抽水蓄能电站,故按(&)、(’)两种情形
设定方案。
#" 费用计算
针对基本方案和替代方案,分别计算下列各项费用。
(%)电力系统燃料费。包括发电燃料费和启停损失燃料费。
(&)电力系统固定运行费用。对规划阶段的抽水蓄能电站,研究有、无抽水蓄能电站
电力系统年运行费用时,因基本方案和替代方案电力系统机组构成不同,须分别计算这项
费用。对已建成投入运行的抽水蓄能电站来说,各方案机组构成不变,抽水蓄能电站各种
容