微电网系统的调度策略及经济运行优化研究

2017年11月微电网系统的调度策略及经济运行优化研究舒志伟（国网湖南省电力公司南县供电分公司，湖南南县413200）

【摘要】远距离、高电压等级、大容量的输电模式成为了现代电力系统主要生产形式，但若发生故障，则会造成故障范围的快速扩大。为此，微

本文首先对微电网系统进行简要分析，其次对系统的调度策略进电网应运而生。为保证微电网运行稳定与安全，需做好调度和运行优化工作。

行阐述，然后提出经济运行优化措施。

运行优化；稳定性【关键词】微电网系统；调度；

【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】（2017）TM732A1006-422222-0138-02

1引言2微电网系统概述可再生能源具有绿色洁净的优势袁但是可再生能源以分布式电源的形式规模化地接入系统中会对系统的运行造成冲击遥为了解决这一问题袁需要充分发挥分布式电源的利用价值袁提升电力系统的综合效益遥为此袁以分布式电源为主体的微电网技术广泛应用袁也成为了解决大量分布式电源接入系统的重要技术手段遥

所谓微电网是指由分布式电源尧能量转换装置尧可控负荷尧监控及保护装置等集合而成的小型发配电系统[1]袁是可以自我控制与管理的自治系统遥从大电网角度来说袁微电网是配电网中一种可控性的电源或负荷袁通过自身分布式电源控制运行袁可满足主网需求遥发挥出负荷削峰填谷的作用袁实现了微电网及配电网之间功率交换量的定值或定范围控制袁弱化了可再生能源随机波动对于系统安全运行的不利影响遥当前调度策略主要分为启发式调度策略以及优化策略两种形式袁而优化策略又可分为静态优化以及动态优化两种[2]遥启发式调度策略为事先拟定设备启停优先级袁并制定运行规则袁而优先级不会随着系统运行环境的变化而变化曰静态优化是依据当前系统的运行环境对运行成本进行计算袁确定最佳的运行方式曰动态优化是对某个周期内的运行成本进行合理推测袁将调度周期内的最高总收益或者是总成本作为运行控制目标袁对系统运行进行优化处理遥

这里以某风光蓄柴微电网系统为例进行分析遥本文使用多目标优化调度模型进行优化调度遥系统中风机尧光伏尧蓄电池以及直流母线相连接袁柴发尧负荷与交流母线相连接袁而直流母线和交流母线通过单向/双向变流器相连接袁变压器与配电网相连接遥

本次优化是基于经济优化标准尧将综合效益的提升作为本次的调度目标建立了与该电网相适宜的分析模型遥如果不对蓄电池折旧成本以及SOC约束惩罚项进行考量袁那么该电网的经济优化成本应该为S48.03曰如果将其纳入考量范围袁则经济优化的标准应当为S99.66遥优化调度方法如图1所示遥

由图1可以看出袁因为柴发发电的成本较高袁因此在优化运行调度过程中不开启袁这样便可降低运行成本遥若在优化调度过程中袁不对蓄电池的折旧成本以及SOC约束进行考量袁那么蓄电池的充电可以分为两个阶段袁分别为在凌晨电价下降和中午光伏发电较为充足的时候袁如图1渊a冤所示袁这样便可以充分发挥出蓄电池的作用袁蓄电池可以进行电量转移袁也可以进行电能存储遥在调度工作结束后发现该电站的SOC大幅

3微电网调度策略图1动态经济调度优化结果

下降袁接近最低0.4遥但是因为蓄电池的折旧成本和蓄电池SOC约束袁蓄电池放电产生的费用较高袁所以就其对于优化运行的作用不予考虑遥缺额功率主要是电网提供的袁如图1渊b冤遥在整个调度周期结束后袁蓄电池的SOC结果为0.8袁与初始值相符遥为此袁因为蓄电池折旧成本和实际情况接近袁所以本次优化调度运行需要对蓄电池的折旧成本以及蓄电池SOC约束进行重点分析遥

4微电网稳定与经济协调优化运行策略4.2动态环境调度

4.1动态经济调度

在本次优化调度过程中袁将降低环境成本作为运行调度优化的主要目的袁依此建立动态环境调度模型袁最终将系统的最优环境成本控制在S48.51遥与其他发电形式相较而言袁柴发发电对于电网购电具有绝对的优势遥当净负荷较大时袁柴发提供了主要的缺额功率袁为电网的稳定运行提供了保障袁而电网交换功率为0遥蓄电池在午间将剩余的光伏进全部吸收进行相应的处理袁经过周期调度袁蓄电池SOC的初始值基本上可以维持在0.8遥

本文通过建立的多目标改进算法袁对动态经济调度以及动态环境调度进行综合考量袁并将最终的优化结果作为本次的初始点袁最终确定优化目标袁得出的经济尧环境双目标下调度方案中的Paeeto前沿如图2所示遥

图2初始点以电脑的多目标优化调度的Pareto前沿

2017年11月电力讯息139

电厂变压器运行维护及故障处理薛庆彬（华润电力湖南有限公司，湖南郴州423000）

【摘要】针对电厂变压器运行维护相关内容，做了简单的论述，同时提出常见故障处理措施。变压器运行的状态，直接影响着电力系统运行的

及时发现存在的故障问题，做好故障处理工作。质量与效率，因此有必要做好电厂变压器运行维护工作，

故障处理；安全性【关键词】电厂变压器；运行维护；

【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】（2017）TM41A1006-422222-0139-02

现阶段袁电力市场快速发展袁带动着电厂数量不断增加遥电厂具有数量多尧分布广的特点袁变压器在电厂的使用非常广泛袁包括主变压器尧高压备用变压器尧高压厂用变压器尧厂用干式变压器及整流变等遥在实际运行的过程中袁极易发生运行故障袁影响着电力系统运行的质量遥基于此袁加强此课题的研究袁提出有效的管理措施袁有着必要性遥

4电厂变压器典型故障案例分析某厂裕7机31.5MVA尧110kV变压器渊SFSZ8-31500/110冤发生短路事故袁重瓦斯保护动作袁跳开主变压器三侧开关遥返厂吊罩检查袁发现C相高压绕组失团袁C相中压绕组严重变形袁并挤破囚板造成中尧低压绕组短路曰C相低压绕组被烧断二股曰B相低压尧中压绕组严重变形曰所有绕组匝间散布很多细小铜珠尧铜末曰上部铁芯尧变压器底座有锈迹遥

事故分析认为导致变压器B尧C相绕组在电动力作用下严重变形并烧毁袁由于该变压器存在以下问题院淤变压器绕组松散遥于经吊罩检查发现该变压器撑条不齐且有移位尧垫块有松动位移遥盂绝缘结构的强度不高遥

处理措施院淤在设计上应进一步寻求更合理的机械强度动态计算方式曰适当放宽设计安全裕度曰内绕组的内衬袁采用硬纸筒绝缘结构曰合理安排分接位置袁尽量减小安匝不平衡遥于采用女式绕线机绕制绕组袁采用先进自动拉紧装置卷紧绕组曰牢固撑紧绕组与铁心之间的定位袁采用整产套装方式等遥某发电厂一期工程为2伊700MW的亚临界凝汽式机组袁其发电机变压器采用单元接线袁每台主变由三台单相变压器连接成Y0/D接线型式袁电压比242依2伊2.5豫/22kV袁单相额定容量260MVA遥2003年6月2日B相就地气体在线监测仪突然报警渊从77ppm在1h内上升到99ppm冤袁立即取样进行色谱分析袁检查结论为院中温过热袁温度在300~700益遥主变B相存在油过热现象遥在6月9日停机袁对变压器进行检查测试袁拆开高压均压罩袁发现电气回路存在故障遥经过分析袁是厂家工艺问题袁一是连接线不合格袁线径偏小袁长度也偏短袁二是压接不够好遥

4.1短路故障案例

1电厂变压器运行维护要点2电厂变压器故障原因开展电厂变压器运行维护工作袁主要从以下方面入手院淤检查变压器运行状态曰于测量变压器运行温度曰盂检查变压器运行时是否出现异常气味曰榆检验油品质量曰虞检查变压器运行产生的声音曰愚检查冷却风机尧潜油泵的运行状态曰舆定期进行预防性试验工作等遥在进行变压器运维检查时袁要严格按照检查规范袁做好全面检查工作袁及时发现变压器存在的问题袁提出有效的解决措施袁防止设备缺陷的进一步发展袁防止事故的发生遥

电厂变压器故障原因如下院淤变压器设备质量因素[1]遥于线路干扰因素遥盂过负荷运行因素遥

变压器常见的故障包括院短路故障尧放电故障尧绝缘故障遥

3.1短路故障3.2放电故障

3电厂变压器故障类型4.2气体在线监测发现制造质量缺陷

主要包括以下两个方面院短路电流引起绝缘过热故障曰短路电动力引起绕组变形故障[2]遥

3.3绝缘故障

根据放电的能量密度的大小袁变压器的放电故障常分为局部放电尧火花放电和高能量放电三种类型遥淤变压器局部放电故障遥于变压器火花放电故障遥盂高能量放电遥

主要包括固体纸绝缘故障与液体油绝缘故障遥变压器油质变坏袁按轻重程度可分为污染和劣化两个阶段遥

4.3某电厂励磁变绕组匝间短路

2005年6月22日16时35分某电厂2号机组跳闸袁由于

参考文献

由图2可知袁在NSGA-II引入初始点引导技术以及去重操作袁这样可以保证Pareto分布范围扩大袁使前沿更加均匀遥依此弥补了传统算法中的缺陷袁也能够获得更佳的Pareto边界遥

由该案例可知多目标算法可对经济效益以及环境效益进行协调处理袁而用户也可以依据自身需求编制更加科学合理的电力调度方案遥

综上所述袁微电网系统的正常运行对于提升电网系统生产的综合经济效益具有重要意义遥本文结合实际案例进行分析袁建立了多目标的动态调度模型[3]袁对传统算法进行优化袁实现各项优化调度运行指标遥由此可见袁采用适宜的算法进行调度优化分析袁对于提升电网运行能力具有重要作用遥

5结束语[1]高文杰袁井天军袁杨明皓袁等.微电网储能系统控制及其经济调度方法[J].中国电力袁2013袁46渊1冤院11~15.

[2]沈鑫袁曹敏袁周年荣袁等.多微网配电系统协调优化调度和经济运行研究[J].电子测量与仪器学报袁2016袁30渊4冤院568~576.

[3]闫鹤鸣袁李相俊袁麻秀范袁等.基于模糊粒子群算法的微网经济运行优化[J].电源技术袁2015袁39渊10冤院2280~2283.

收稿日期：2017-11-5作者简介：舒志伟渊1990-冤袁男袁助理工程师袁本科袁主要从事电网调度运行工作遥