城市灵敏负荷作为旋转备用的可行性研究.pdf

005 第五届输配电技术国际会议2 城市灵敏负荷作为旋转备用的可行性研究 赵庆杞1，2 黎明1 张化光1 (1东北大学电气自动化研究所沈阳110004；2沈阳供电公司沈阳110003) 敏负荷源状况。在利用沈阳供电公司现有的通讯网络的基础上，讨论了灵敏负荷监控系统的结构。分析结果说明，沈阳市的 灵敏负荷资源丰富，有很广阔的利用价值。 关键词：旋转备用， 灵敏负荷，负荷管理． 1．引言 电的特性决定了电能的生产、输送、分配、消费必须同时完成，为了保证可靠供电和良好的电能质量， 系统电源容量应大于系统负荷容量，超出部分称系统的备用容量。系统备用容量可分为热备用和冷备用，所 的备用服务。当发电量和用电量之间平衡突然被破坏，旋转备用系统可以在短时间内响应(10秒之内)u】，并 提供短时间的能量供给(如10分钟)，直到系统恢复或其他补充备用投入。当系统能够匹配的时候，旋转备用 容量退出，重新进入备用状态。 目前，发电机组提供旋转备用存在以下问题，第一，发电机组及配套的输变电工程建设投资大，而且利 用率不是很高。第二，随着我国经济的飞速发展，我国电力建设的速度非常快，2004年新装机容量达到了 电形式依然很严峻，因此，必须要在节约用电和加强需求侧管理上下功夫。 理论上，通过控制发电机和负荷都可以实现旋转备用。但是，目前旋转备用都是通过控制发电侧来实现 的。发电侧的控制属于集中控制，从技术实现角度容易实现，实际中也容易操作和管理。而采用负荷来作为 旋转备用，由于负荷位置分散，其控制方式属于分布式控制，过去由于受到通讯、控制器性能等方面的制约， 实现起来非常困难，直接导致了没有用负荷作为旋转备用资源的现状。随着通讯技术和控制技术的发展，使 得分布式控制成为可能。本文针对我国的实际情况，分析了利用灵敏负荷作为旋转备用的可行性，以及控制 系统的构架，并进一步针对沈阳市的情况，分析了灵敏负荷的备用容量。 2．灵敏负荷作为旋转备用的原理及特点 统立刻将某些负荷发出指令，该负荷能快速响应，减少对电网的需求，并且持续一段时间直到发电机运行备 用完全投入运行，然后将负荷逐步调整回原状态，保持备用容量，以备下一次意外发生。 为了实现这一控制思想，对于负荷有特定的要求，简单的来说就是要求负荷具有快速响应，同时还在负 荷降低期间，对于负荷用户的影响小。换句话说，就是对供电侧灵敏，对需求侧迟钝。具体来说，可提供旋 Load)应具有以下特点。 转备用的灵敏负荷(Responsive · 具有能量储备能力 由于电能是不易直接存储的，因此灵敏负荷要求能够将电能转化为其他可以储存的能量如热能、机械能 等。当需要该负荷作为旋转备用的时候，降低其能源供给，负荷本身凭借其储备的能量不至于造成状态突变。 如空调系统，当切断电能供给之后，室内温度由于惯性缘故在短期内变化不大，造成的影响也相对较小。 · 负荷可控性 灵敏负荷要求可以通过控制器调节其负荷大小，在需要提供旋转备用时，可以根据需要调节负荷。 · 无通知要求 在进行旋转备用的操作时，无须通知负荷的所有者，调度中心可以直接控制负荷。这里从三方面考虑， 一是作为旋转备用的灵敏负荷，在短时间减少电能供给的时候，对用户造成的损失小，甚至不会造成损失； 二是由于意外事故发生突然，需要负荷快速响应，也没有时间和用户讨论，是否控制负荷；三是旋转备用持 347 005 第五届输配电技术国际会议2 续的时间较短，一般10分钟。 综合三点要求该负荷所有者允许在未得到事先通知的情况下，对负荷进行控制。 · 快速响应性 旋转备用要求部署完成的越快越好。通常来说，负荷的响应速度要快于发电机。有些负荷可以立刻切除， 如电暖气、电热水器等，有些负荷需要完成一系列关机操作后才能切除负荷，如空调机组等，有些负荷不能 完全切除，只能将降低负荷。总之，对于旋转备用丽言，负荷必须能在尽量短的时间内切换到规定的容量。 · 可恢复性 当运行备用投入运行，旋转