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浅析抽水蓄能电站对CPS指标影响与`措施
浅析抽水蓄能电站对CPS指标的影响及措施 摘要:针对大型抽水蓄能电站机组并网造成省际联络线功率波动并影响CPS考核指标的问题,文章根据半岭抽水蓄能电站机组特性的数据,分析了大容量抽水蓄能电站机组开停机对联络线功率及CPS指标的影响,采用多种策略改善大容量抽水蓄能机组开停机对联络线功率及CPS考核指标的影响,指出应对抽水蓄能机组负荷特性、调度策略及运行经验等进行研究
关键词:抽水蓄能电站;机组特性;CPS指标;机组并网;功率波动 文献标识码:A
中图分类号:TV743 文章编号:1009-2374(2016)28-0122-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.061
1 概述
随着我国新能源发电应用技术的发展,如光伏、风电、核电等新型绿色能源在全国装机容量所占的比重越来越大,为保证电网稳定安全经济运行,抽水蓄能电站在电力系统中所扮演的调峰填谷、快速调频调相、事故紧急备用等角色作用越来越突出,投入运行的抽水蓄能电站的数目在不断增长,同时机组容量也做得越来越大。抽水蓄能电站既可以作为发电厂,又可以作为用户,具有其他电厂无法比拟的显著的调峰填谷功能,同时其机组启停快速,可以根据电网负荷的急剧变化做出快速的反应,所以研究抽水蓄能电站对电力系统的影响及提高电网的抗干扰能力,保障电力系统稳定、安全、经济运行等具有重要的意义
半岭抽水蓄能电站位于福建省莆田市下辖的仙游市境内,安装4台300MW可逆式抽水蓄能机组,总装机容量1200MW,通过500kV岭大Ⅰ/Ⅱ路接500kV大圆变。半岭抽水蓄能电站投入运行以后,在福建电网乃至华东电网发挥着调峰填谷、调频调相、紧急事故备用的积极作用,对整个华东电网的安全、稳定、经济具有十分重要的作用。但由于其单机容量较大,机组开停机对电网负荷影响化较剧烈,给华东电网与福建电网间联络线的调整与控制造成了一定的影响。目前福建电网与华东电网的联络线功率按区域控制偏差ACE是否满足控制性能标准进行控制和考核,即CPS标准进行考核,所以研究半岭抽水蓄能电站开停机对福建电网负荷和省际联络线功率的影响,制定应对措施,对于提高联络线功率控制水平,控制CPS指标具有重要的意义
2 抽水蓄能机组负荷特性分析
半岭抽水蓄能电站共4台机组,单机发电出力为300MW,抽水出力为-320MW,机组在发电时0~120MW为振动区。当振动区间为120MW时,机组抽水和发电下的机组特性如下:
第一,停机时发抽水令:停机→(经过约6分30秒)抽水调相稳态(出力-5MW)→(经过约50秒)二级溅水功率(出力-50MW,停留约1分钟)→(经过16秒左右)抽水稳态(出力-320MW)
第二,抽水调相时发抽水令:抽水调相工况(出力-5MW)→(经过约50秒)二级溅水功率(出力
-50MW,停留约1分钟)→(经过16秒左右)抽水稳态(出力-320MW)
第三,抽水时发停机令:抽水稳态→(经过约14秒)停机
第四,停机时发发电令:停机→(经过约3分钟)发电稳态(出力150MW)
第五,发电时发停机令:发电稳态(出力150MW)→(经过约28秒)停机
通过机组特性分析,我们可以知道抽水蓄能机组单机容量大,且出力调节有死区,发电抽水均无法达到全调节。并网发电时机组出力增加快速,机组的调节范围是150~300MW。抽水运行时,机组出力经14秒即可达到满出力-320MW。因此抽水蓄能单台机组并网发电或抽水时相当于瞬间150MW或300MW左右的负荷波动,对电力系统发供电功率平衡产生较大影响,从而造成福建电网与华东电网的省际联络线功率的较为激烈的波动,对省际联络线的CPS考核指标产生影响。抽水蓄能电站单机并网抽水的出力阀值为-320MW,高于发电时的出力阈值150MW,故机组在并网抽水时对福建电网省际联络线功率控制影响最大
3 抽水蓄能机组开机情况分析及策略
第一,当全省电网负荷较低的冬春季节,为了保证电网在夜间低谷时段有足够的负备用,需要半岭抽水蓄能电站开机抽水,此时因枯水季节水电机组无水发电,水电机组处于停机,而大部分火电机组出力已降至最低出力,系统已基本无负备用,全网机组未投入AGC功能。若半岭抽水蓄能电站机组开机抽水,机组从-50~
-320MW只需16秒左右,速率非常快,此时没有足够的火电机组及水电机组共同参加调整,将造成区域控制偏差ACE长时间超出正常范围,从而使得考核区间内的CPS指标不合格
抽水工况策略:根据前10分钟频率平均值判断系统频率情况1663263.png以及联络线功率偏差值△P,当1663270.png0且△P0时,则允许机组开机抽水,机组先开机至抽水调相稳态,并提高火电机组出力使联络线功率△P约100
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