電力系統(tǒng)調(diào)峰設(shè)計

目前可供電力系統(tǒng)調(diào)峰的電源有:

①水電常規(guī)機(jī)組;

②抽水蓄能機(jī)組;

③汽輪發(fā)電機(jī)組;

④燃?xì)廨啓C(jī)組;

⑤其他新型式調(diào)峰電源。

（1）水電常規(guī)機(jī)組調(diào)峰。其調(diào)峰容量是根據(jù)水電廠的可調(diào)節(jié)保證電最進(jìn)行計算。由于水電有許多優(yōu)點.因此，在有水電的電力系統(tǒng)中均首先利用水電機(jī)組調(diào)峰。

（2）抽水儲能機(jī)組調(diào)峰。其調(diào)峰容量由廠家規(guī)定。抽水儲能機(jī)組調(diào)峰的優(yōu)點是起?？臁＿\行靈活，調(diào)峰效果顯著;缺點是投資較大，消耗一定電能(以3 kW.h或4kW.h抽水電能換得2kW.h或3kw.h發(fā)電電能)。須具有一定的地理條件等。鑒于抽水蓄能機(jī)組的調(diào)頻性能好，帶負(fù)荷迅速，而且還可兼作調(diào)相機(jī)運行及電力系統(tǒng)事故備用電源。能改善火電及核電的運行條件，因此有條件的大電力系統(tǒng)均發(fā)展這類調(diào)峰電源。

（3）汽輪發(fā)電機(jī)組調(diào)峰。其調(diào)峰容量是本機(jī)組的可調(diào)節(jié)容量（指本機(jī)組運行的可變化容量，及利用機(jī)組起停調(diào)峰的容量之和）與其所擔(dān)任的旋轉(zhuǎn)備用容量之差。汽輪發(fā)電機(jī)組的可調(diào)節(jié)容量所占機(jī)組容量的比值，各個國家不盡相同，一些國家(美、英、日本等)大火電機(jī)組已考慮按調(diào)峰運行設(shè)計，燃煤汽包爐最小穩(wěn)定負(fù)荷為額定值的30%-35%，而且機(jī)組起?？?，起停次數(shù)可達(dá)一萬次.可為系統(tǒng)提供較大的調(diào)峰容量。是電力系統(tǒng)主要調(diào)峰電源。有些發(fā)電機(jī)組是按帶基本負(fù)荷設(shè)計的，燃煤爐最小穩(wěn)定負(fù)荷，一般為額定值的70 %-80%。而且起停慢，負(fù)荷增長慢。負(fù)荷變動范圍不大，為系統(tǒng)提供的調(diào)峰容量不大。

（4）燃?xì)廨啓C(jī)組調(diào)峰，其調(diào)峰容貴就是機(jī)組的額定容量。它的優(yōu)點是起動迅速，運行靈活，廠用電率低。缺點是要燃油和燃?xì)?，機(jī)組維護(hù)工作量大.發(fā)電成本高。由于一般單機(jī)容量小，調(diào)峰后設(shè)備損壞率離，因此在大電力系統(tǒng)中不能作為主要調(diào)峰電源。

（5）其他新型式調(diào)峰電源調(diào)峰。近年來國際上出現(xiàn)了一些新型式調(diào)峰電源。例如:

①采用壓縮空氣蓄能電站調(diào)峰。在系統(tǒng)低谷負(fù)荷時.將空氣壓縮存儲在地下洞穴中，當(dāng)系統(tǒng)高峰負(fù)荷時。抽出來加熱并通過燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。目前已在美國、西德建成。

②采用熱水蓄能電站調(diào)峰。在系統(tǒng)低谷負(fù)荷時，將火電廠多余蒸汽以熱水形式儲存在大型壓力容器中，當(dāng)系統(tǒng)高峰負(fù)荷時.將熱水放出產(chǎn)生蒸汽發(fā)電。這已在日本、蘇聯(lián)研究試驗 。

首先，對調(diào)峰容量作供需平衡，即以負(fù)荷峰谷需求量減去電源的調(diào)峰容量。其差值就是調(diào)峰容量不足部分。要按不同年份，不同季節(jié)分別進(jìn)行計算。其次，對調(diào)峰容量不足的電力系統(tǒng)，要研究最優(yōu)調(diào)峰方案.明確調(diào)峰電廠及其擔(dān)任調(diào)峰的能力。一般，可供選擇的調(diào)峰方案有:①新建水電廠;②合理擴(kuò)大現(xiàn)有水電廠的裝機(jī)容量;③新建抽水蓄能電廠;④提高現(xiàn)有火電機(jī)組調(diào)峰能力，⑤設(shè)置專門火電調(diào)峰機(jī)組，如燃?xì)廨啓C(jī)，聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，火電調(diào)峰機(jī)組:⑥與調(diào)峰能力有余的電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng);⑦在水電比重大的電力系統(tǒng)中。利用豐水期棄水調(diào)峰。

對水電調(diào)峰方案，尤其是抽水蓄能電站，除考慮峰荷容量和能量轉(zhuǎn)換中的經(jīng)濟(jì)性外，還應(yīng)充分計及動態(tài)效益，即機(jī)組快速起動，負(fù)荷調(diào)整快以及大幅度增減負(fù)荷快所帶來的動態(tài)運行中的經(jīng)濟(jì)性等。對距離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)的水電廠，應(yīng)分析其承擔(dān)調(diào)峰任務(wù)的經(jīng)濟(jì)性。在水電廠之間調(diào)峰容量分配的合理性，同時要考慮因調(diào)峰要求而使電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，并要作到充分利用已有水電裝機(jī)。電力系統(tǒng)調(diào)峰設(shè)計是為了滿足電力系統(tǒng)日負(fù)荷峰谷差的需要，保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運行所進(jìn)行的調(diào)峰容量安排和設(shè)備配置的一項設(shè)計。調(diào)峰設(shè)計是電源發(fā)展規(guī)劃的一個組成部分。其內(nèi)容有:系統(tǒng)調(diào)峰需求量，調(diào)峰電源及容量，需求平衡及調(diào)峰方案選擇 。

系統(tǒng)調(diào)峰需求量是按（1-β）Pm式計算，式中β為最小負(fù)荷率。Pm為電力系統(tǒng)最大日負(fù)荷。計算中要考慮不同年份、不同季節(jié)和不同時間的影響，從中選取最大值作為系統(tǒng)調(diào)峰需求童。對聯(lián)絡(luò)線較薄弱的地區(qū)，還應(yīng)分地區(qū)計算。分地區(qū)進(jìn)行平衡。

在論證分析中。應(yīng)優(yōu)先安排調(diào)節(jié)性能好的水電廠擔(dān)任系統(tǒng)調(diào)峰。研究擴(kuò)大水電裝機(jī)容量及預(yù)留再擴(kuò)建的可能性。對距離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)的水電廠，應(yīng)分析其承擔(dān)調(diào)峰任務(wù)的經(jīng)濟(jì)性。在水電廠之間調(diào)峰容量分配的合理性，同時要考慮因調(diào)峰要求而使電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，并要作到充分利用已有水電裝機(jī)。對水電調(diào)峰方案，尤其是抽水蓄能電站，除考慮峰荷容量和能量轉(zhuǎn)換中的經(jīng)濟(jì)性外，還應(yīng)充分計及動態(tài)效益，即機(jī)組快速起動，負(fù)荷調(diào)整快以及大幅度增減負(fù)荷快所帶來的動態(tài)運行中的經(jīng)濟(jì)性等 。2100433B

電力系統(tǒng)調(diào)峰主要有常規(guī)水電凋峰、燃煤火電機(jī)組調(diào)峰、燃汽輪機(jī)凋峰和抽水蓄能電站調(diào)峰等幾種手段。

（1）常規(guī)水電：凡具有日調(diào)節(jié)性能以上的水電站均可用作調(diào)峰，特點是運行成本低又無空氣污染，是一種靈活可靠的調(diào)峰電源。若常規(guī)水電站僅具有日、周調(diào)節(jié)性能，上游又無調(diào)節(jié)性能好的龍頭水庫，則水電站往往在汛期失去調(diào)峰能力。

（2）燃煤火電：燃煤火電機(jī)組調(diào)峰可采用開停機(jī)、增減負(fù)荷、空轉(zhuǎn)等方式進(jìn)行調(diào)峰運行，是火主電網(wǎng)解決調(diào)峰的主要措施。但是燃煤火電機(jī)組調(diào)峰滿足不了系統(tǒng)負(fù)荷急劇變化的要求，與水電相比，設(shè)備事故較多，影響電網(wǎng)安全運行，發(fā)電煤耗上升，廠用電率高，設(shè)備損傷嚴(yán)重，檢修費用增加，發(fā)電成本高。

（3）燃汽輪機(jī)：燃汽輪機(jī)效率高、啟動迅速、調(diào)峰性能好。單循環(huán)的燃汽輪機(jī)凋峰運行范圍一般在尖峰運行，年利用小時在800h以下較為合理。聯(lián)合循環(huán)的燃汽輪機(jī)在腰荷運行較為合適，年利用小時在3000—4000h較為合理。

（4）抽水蓄能電站：抽水蓄能電站是世界公認(rèn)的可靠調(diào)峰電源，啟動迅速、爬坡卸荷速度快、運行靈活可靠，既能削峰又可填谷。抽水蓄能電站并能很好地適應(yīng)電力系統(tǒng)負(fù)荷變化，改善火電和核電機(jī)組運行條件，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益，同時亦可作為調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用電源，提高供電可靠性。

中文名稱

調(diào)峰容量

英文名稱

peak load regulating capacity

定　　義

系統(tǒng)中調(diào)峰電廠總的最大可調(diào)出力與總的最小技術(shù)出力之差。

應(yīng)用學(xué)科

電力（一級學(xué)科），電力系統(tǒng)（二級學(xué)科）

調(diào)峰電站，電力系統(tǒng)中主要擔(dān)任峰荷任務(wù)的發(fā)電站。日調(diào)節(jié)水電站、周調(diào)節(jié)水電站、年調(diào)節(jié)水電站、多年調(diào)節(jié)水電站,以及抽水蓄能電站均可充當(dāng)調(diào)峰電站。擔(dān)任調(diào)峰任務(wù)的水電站出力隨系統(tǒng)負(fù)荷的晝夜劇烈變化而升降,以保證其他類型發(fā)電站出力少變或基本不變,從而提高效率和能源利用率。