核电参与电力系统调度的运行探讨肖吉平

核电参与电力系统调度的运行探讨肖吉平

(辽宁红沿河核电有限公司辽宁省大连市116001)

摘要:随着我国经济的快速发展,社会在不断的进步,如何在电力系统调度中巧妙加入核电是二十一世纪以来我国电力行业关注的一个重要问题,需要有关部门及个人引起高度重视。本文主要介绍了核电厂的实际运行情况,分析核电参与电力系统调度运行的具体算法以及重要作用,并阐述一些典型的核电运行方式。

关键词:核电;电力系统调度;调度运行方式

引言

随着近几年社会经济的不断发展,使得我国电力系统获得明显的改变。具体表现在其调度运行方面开始应用核电,这对推动核电参与电力系统调度运行上具有重要的意义。因而在实际中,核电参与力系统调度的运行,在保障系统安全的基础上,还极大的提高电力系统的经济效益。为了能够更好的提高系统运行的质量,则需要相关人员加强对这方面的认识,加强对相关技术的改进,以此满足现代社会发展需求,推动电力行业可持续发展。

1核电厂实际运行情况

在东北经济乏力现状下,电力需求增长较慢,电力过剩,导致红沿河核电机组需要频繁参与调峰运行,另外冬季时大量燃煤机组供暖运行,红沿河核电部分机组临时停运,造成红沿河核电无法带基本符合运行。一方面频繁调峰给核电机组运行带来挑战,另一方面,临时停运造成核电这种清洁能源的浪费。通过调查发现,要想实现核电厂的负荷跟踪,可运用的方式较多,呈现多元化趋势,从广义上进行划分,可以有效分为两大类。第一,明确控制棒的作用,控制棒的反应速度非常快,需要有效控制控制棒。对控制棒进行控制的主要作用是对其进行调整升级,进而从纵向对其进行插入,能够有效控制核电厂机组端负荷;第二,控制好硼浓度。借助补偿机组燃料的损耗来控制调整硼浓度,进而能够逐渐实现应对机组的慢速反应性。现阶段,核电机组的应用具有各种各样的特征,可谓是形成了“百家争鸣、百花齐放”的局面,主要特征包括安全性、先进性以及稳定性。结合当前核电机组的性能特征,可以寻找到其两种运行方式,主要表现在以下两个方面:第一,基荷运行模式。主要是指在二十四小时之内,促使运行的核电机组能够持续处于额定状态,以下称为“第一种运行方式”;第二,负荷跟踪运行模式。在十二小时之内,运行的核电机组应该超过额定功率。随后的三小时之内,运行的核电机组线性负荷应该降至50%Pn。随后的六小时之内,运行的核电机组需要持续保持在此功率。在最后的三小时之内,运行的核电机组应该增加到满负荷,以下称为“第二种运行方式”。

2核电参与电力系统调度运行的算法分析

核电参与电力系统调度运行属于一个混合整数优化的问题,其中涉及了高维数与非线性等,为了解决这一问题,对其进行了全面的、综合的研究,其中在算法方面提出了等微增率法、动态规划法、优先顺序法与遗传算法等,但不同的算法中均存在一定的问题,主要是由于算法在求解方面需要花费大量的时间,同时也存在局部最优解的问题。为了保证核电参与电力系统调度运行算法的准确性与高效性,提出了ICA算法。ICA算法是一种全局性优化的进化算法,主要是对人类社会殖民阶段帝国间竞争与殖民地占领进行借鉴。同时在ICA算法中对动态规划与聚类分析等思想也进行了借鉴,从而利于混合整数问题的解决。在动态规划方面,根据动态规划的相关原理,ICA算法进行了启停成本计算。启停成本求解的实质是其属于动态递推的问题,在ICA算法中可以对启停动态下的机组负荷分配问题进行求解,但不可以对启停动态下的系统最优总成本问题进行求解,ICA算法根据动态规划原理,通过对各时段启停成本的推导,将实现对系统最优总成本问题的解决,从而制定机组组合、负荷的最优分配方案。在聚类分析方面,ICA算法中涉及了非线性问题,将机组的组合状态空间看做N+1个子集族的并,进而对每个集族的出力上下限进行计算,在计算中运用聚类分析,将利于计算效率的提升,将减少机组组合的数量。

3核电参与电力系统调度运行的影响分析

本文主要借鉴了IEEEI10系统,系统的负荷最大值为10%。CPR1000是其核电堆型,在运用ICA计算法时,要设置200个国家数量,设置10个初始帝国,主要使用η1=5%,和η2=7%的两个运行方法。在核电的成本计算工作中,以及核电的收益计算工作中,从计算结果角度出发,在运行的过程中使用后一种方式,能够有效的降低电力系统的碳排放量,同时能够有效的降低启停成本。此外,可以为火电机组运行负载的经济效益奠定基础,在核电参与电力系统调度运行之下,会对环境形成保护。对于持续加大的核电的接入量而言,在某一限定值上面,两个运行方式的核电收益会比较接近。对于发电能耗而言,合理的使用第一个运行方法,可以降低的速度,而第二个运行方法,可以节约启停成本。当负荷处于低值时,对于调峰盈余而言,使用第一个运行方法的调峰盈余会大于第二个运行方法的调峰盈余。另外,在平均煤耗率和算法等中,都可以使用上述两个运行方法进行阐述。

4核电参与电力系统运行方式的意义

4.1有利于电力系统运转

作为电力单位,在改进电力系统的调度和运行技术上,对其进一步发展起到重要的作用。因而其需要根据实际情况,建立相适用的调度技术和运行技术,进而能够保障电力工作的稳定开展和进行。这使得电力工作系统不仅能够更好的进行电能传输工作,还能够更好的为现代人们的生活提供基本的需求。在这其中,能够发现,技术水平会对整个工作的质量造成一定的影响。对此,则需要相关人员注重对电力调度和运行技术的改进,以便能够进一步促进电力行业发展。

4.2为操作人员工作开展提供便利

加强对当前电力工作系统中调度技术和运行技术的改进,还为操作人员在工作上提供一定的便利。由于电力操作人员在电力工作中主要是借助电力调度和运行技术进行的,因而,需要电力单位注重对对相关技术的建立,以便能够更好的开展电力系统工作。在实际中,电力行业在各个工作开展上,在一定程度上影响社会发展。为了能够更好的保证社会发展的稳定性,推动电力工作系统工作效率的提升,作为电力单位,则必须要按照实际要求,不断改进相关的运行技术和电力调度。通过这种形式,保障电力工作系统运转的稳定性。由此可见,将核电应用在电力调度运行中,具有重要意义。需要单位对这方面予以足够的重视。

4.3加強核电运行安全意识

核电站相关人员通过建立安全监督,提高工作人员专业水平,坚持在核电运行时保证工作人员安全第一的原则,将核电运行的质量加以管理,促进了核电站核电运行的安全开展,加强了对核电站周围环境的保护[3]。在核电设备运行时,影响核电安全运行的三个基本因素分别是机器设备、工作人员专业水平及其工作环境的温度。机器设备的质量是影响核电运行的主要因素之一,在核电运行时,一旦机器零部件损坏,容易引发核能泄漏,严重破坏生态环境。工作人员专业水平较低,将会导致在使用核电设备中,发生意外危险,不过设备安全使用可经过长时间的训练,完善自身专业水平,避免发生意外事故。工作环境的温度对核能的影响较为严重,一旦温度过高,核能会自动产生爆炸,产生核能泄漏的危险。例如,日本发生核泄漏事件后,国际相关人员组织提出了一系列的核安全规定,有关核电企业部门在进行核电运行设备施工时,必须经过国家有关部门检查。一旦发现质量不合格,应及时派遣民警进行巡查,因管理部门监督不够,应对其企业处于相应罚款,并且加强培养提高相关管理部门人员的专业水平,并对核电站全体工作人员进行专业检测,对专业性较差的人员定期进行培训,从而保障核能安全管理能够有效开展。

结语

综上所述,核电参与电力系统调度运行主要有两种方式,本文提出了ICA算法,同时阐述了核电参与电力系统调度运行的影响。相信,电力系统调度运行中应用核电,将提高电力系统运行的安全性、稳定性、可靠性与经济性。

参考文献:

[1]强浩洋.浅析电力系统调度运行存在的问题与解决措施[J].科技创新与应用,2014,12(12):71-72.

[2]刘大为.电力系统调度安全运行管理及对策[J].科技传播,2013,11(02):181-182.

[3]刘飞,姚丽娜,康基伟,等.核电参与电力系统调度运行方式分析[J].电力与能源,2014,8(04):449-450.

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