电力市场环境下发电机组检测规划研究综述

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【摘要】近年来，我国的电力行业在不断地额发展着，这对于人民生活水平的提高，对于保证我国电力供应的稳定性具有十分重要的作用。但是，在市场环境下，对于发电机组的检测规划就显得十分重要，因此，笔者结合自己的研究，对电力市场环境下的发电机组的检测规划研究进行研究分析。

【关键字】电力市场环境下，发电机组，检测规划

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

一．前言

随着我国电力的发展，发电机组的检测规划就变得十分重要，这对于保证电力供应稳定具有很大的作用。国际上目前实际运营的电力市场，采用了不同的机组检修计划协调机制.因此，需要加强对这方面的研究。

二．机组检修规划模式

1．传统环境下的规划模式

传统环境下，机组检修计划由调度机构考虑相关约束条件后统一确定，根据规划目标可分为两类：以系统可靠性最优为目标：以系统备用、备用率、风险度等为评判指标，或者将其转化为其他指标进行求解，使整个规划化期内可靠性水平最优。

以系统运行成本最小为目标：考虑检修成本、生产成本、可靠性成本等，确保系统运行的经济性，系统可靠性往往作为约束嵌入模型中。

传统环境下调度机构统一负责机组和电网运行，因此为保证检修安排更加合理，网架结构通常以直流潮流约束形式在规划模型中加以考虑 ，也有部分文献统一安排机组和线路检修。

2.市场环境下的规划模式

由于国情不同，各国市场化进程也有所不同，应根据市场机制、市场发展阶段及系统充裕度水平确定相应规划模式，主要包括以下三类：

（1)对于实行发、输、配、售垄断管理的电力公司，虽然采取了有限制的自由化措施，允许其他电力企业加入，但其运营模式仍类似于垄断环境，比如日本负责对各区供电的各大电力公司,其机组检修安排仍采取传统规划模式。

（2)对于厂网已经分开，但是处于市场化改革初级阶段、容量充裕度较低系统，比如当前我国电力系统，为确保系统安全运行，机组检修安排应由ISO 以系统可靠性最优、运行成本最小或为两者加权之和最小为目标统一规划。

（3)对于市场机制成熟的系统，比如英、美电力市场，将竞争引入了电力行业的每个环节，调度机构和发电厂商彻底分离，分别以系统运行和自身效益为目标。该环境下机组检修安排应既能体现各发电厂商的意志，确保其经济效益最优.

三．发电机组检修计划的算法

本文所采用的直接修改模型法利用Cram-Charlicr展开式计算风险度快的特点，直接计算安排机组检修前各段时间的风险位，找出发电机组检修周期时问内累积风险发最小的时段作为该机组的检修时间。在检修时段中退出该机组，即在等值负荷累积量中将该 机组 的累积减去，再重新计算该期间的风险值，并进行下一台机组的检修安排。计算步骤如右图所示。

在安排检修计划时，需要考虑的约束一般有以下几个方面。

1.检修力量的约束

我国实际电力生产中，检修力量以电厂为单位，由于各厂的检修力量不同，对检修的约束也就不同，概况起来有几种。

（一）同一电厂同一时段最多只能检修一台机组。

（二）同一电厂的小修可以同时进行，大修和小修也可以同时进行，一般不允许大修和大修同时进行，但也有特殊情况大修可以重迭。

2.检修时间约束

在实际电厂生产中，由于某些原因要求-某些机组的检修不能在某些时段安排，或只能在某些时段内安排。如水电机组在汛期不安排大修，火电机组在枯水季节不安排大修。

3.两次检修时间的间隔

要求同一台机组的两次检修时间间隔不小于14周。

4.考虑各电厂具体情况时的其它约束

四．市场环境下机组检修规划模型

1.发电厂商检修规划策略

各发电厂商以其经济效益为出发点安排检修计划，其中机组最优检修间隔通常由制造厂商提供，也可由其根据数学方法优化确定，在此基础上，发电厂商根据其所处市场模式、机组运行情况确定规划期内待检修机组的检修时段。根据分析可以看出发电厂商考虑相关因素、运行成本及所处市场模式后，通过最大化其经济收益或者最小化其经济收益损失规划机组检修，应考虑以下检修约束和机组运行约束

(一)检修约束：与机组检修特性有关的约束

（1)持续时问约束：应在一定时间段内完成检修。

（2)连续性约束：机组一旦开始检修不得停止，应在规定时间内完成。

（3)起始时间约束：由于机组类型或系统要求，部分机组要求在限定区间内检修，如水电机组，应尽可能在枯水期内检修，核电机组检修时段则应尽可能与其填料时间保持一致。

（4)资源约束：在同一时段内，由于检修人员或检修设备限制，一般不允许多台机组同时检修。

(二)机组运行约束

（1)机组出力约束：各机组在未检修时段的出力水平应在其最大、最小技术出力之间，不能越限。

（2)可用原料约束：对于火电机组，其在各时段所用燃料应在指定范围内，对于水电机组，其发电所耗水能应低于水库储水量。各时段所用的燃料或水量发电厂商可采用优化策略进行分配。

2.IS0检修调整及费用分摊策略

(一)基于检修报价的调整策略

该类调整策略是指发电厂商通过对其机组在不同时段内进行报价，表达其机组在各时段内检修的意愿程度，并将其提交至ISO；基于该报价费用，ISO采取一定的协调策略确定最终检修计划，保证系统可靠运行及调整的公平性。

发电厂商通过对其机组在不同检修窗口内的成本／效益分析确定各机组的检修竞价费用，以表征其运行／检修意愿程度，基于此，ISO确定其在各时段的满意度，考虑系统充裕度后，通过求解包括报价费用、满意度、切负荷水平在内的多目标协调模型，确定最终检修计划，并给出了基于最终满意度的费用分摊模型。

该方法依据系统可靠性和各发电厂商报价进行调整，前者确保了系统可靠运行，后者确保了检修计划的经济性、体现了发电厂商的意志。应说明的是，为防止各发电厂商相互串谋勾结、通过不合理报价获取高额利润，ISO 应设置相关报价原则，以确保检修调整的顺利实施 。该调整模式下发电厂商通过报价获得检修窗口，类似于日前市场中的机组竞价上网模式，各市场主体可自由表达其计划安排并得到了有效集成和实施，体现了市场竞争、公平的基本原则及市场建设的最终目的引，相比于迭代调整策略，经过一次求解即可获得最终检修时段，简单、公平、透明，不过要求系统有较高的充裕度、完善的市场机制和合理的调整及费用分摊机制。

(二)其他调整策略

ISO协调各机组检修时段，主要是为了保证系统运行的可靠性、降低其运行成本， 因此除了考虑机组检修约束外，也应考虑如下约束条件：

(1)系统供求平衡约束：各时段供求应保持平衡，即发电功率减去切负荷量应等于系统负荷与网损之和，对于发电系统，由于不考虑网损，则只需满足发电功率等于负荷与切负荷水平之和。

(2)系统备用约束：系统各时段备用率((总装机容量一检修容量一负荷)／负荷)应满足最低备用率要求。

(3)系统可靠性约束：各时段系统可靠性水平应满足预先指定要求、不能越限，常用指标包括失负荷概率LOLP(Loss ofload probability)或者EENS。对于包括联络线或线路的发输电系统，还应保证各时段相关线路传送功率不应越限。

五．结束语

综上所述，通过加强对电力市场环境下的发电机组的检测规划的研究，可以有效的保证我国的电力供应，确保电力的均衡发展。

参考文献：

[1]唐任宗 电力市场环境下发电机组检修优化分析及其协调机制电力技术经济2008-08-20期刊

[2]王勇 电力市场环境下发电投资决策与容量充裕性问题的研究浙江大学2005-06-01博士