>祝新全
1 近几年河北南部电网春季气候特征
自1997年至1999年4月底,河北南部地区持续干旱,气温明显偏高,降水量偏少,旱情异常严重。这给农业生产带来了严重影响,特别是春季,由于天气干旱所造成的对灌溉负荷的需求非常突出。进入5月特别是5月中旬以后,降水量比1998年同期明显增多,全网负荷受天气因素的影响很强,这种大的反差气象因素,提供了非常典型的两极化电网负荷特性,也为分析、研究和整理天气因素与电网负荷之间的关系提供了很好的素材,对指导电力生产、保证工农业生产以及保障国民经济的正常运转有着积极的意义。
2 降水过程对网供电量、电力的影响分析近年来几次典型的降水过程如下:
a.1998年3月31日,河北南部电网(以下简称河北南网)57个市县降中雨,雨量10~18mm,其他县降小雨。当时天气相对寒冷,灌溉负荷没有全面铺开。如图1所示(其中粗线为降水前负荷特性曲线,细线为降水后负荷特性曲线,以下各图同此),日供电量从当时的最大10565万kWh下降到9524万kWh,受当时电网机组出力缺额较大、拉闸限电(日限电在514MW左右)的严重影响,低谷负荷下降了327MW,最大负荷降落为1234MW。
b.1998年4月28、29日河北南网普降小到中雨,雨量分布不均,降水量1~6mm。图2是这次降水过程对电网负荷特性的影响。从历史数据分析,降水前典型日负荷曲线,系统最大供电负荷5551.7MW,最小供电负荷3634.9MW,限电436MW,日供电量12921万kWh;降水后,电网最大供电负荷为4874.9MW,最小供电负荷2939.3MW,日供电量9575万kWh。低谷负荷降落695MW,系统最大负荷降落为1113MW,假设限电造成电网负荷向后夜转移,并认为限电不影响供电量,由于普降小雨对电网灌溉电量的影响为3346万kWh。
c.1999年5月17、18日,河北南网普降中雨,降水量10~32mm。图3是这次降水过程对电网负荷特性的影响。降水前电网最大供电负荷6112.1MW,最小供电负荷3644.9MW,日供电量12630万kWh,系统早、晚高峰限电为331MW、96MW;降水后电网最大负荷5307.5MW,最低负荷3091.6MW,日供电量9553万kWh。由于降水影响,低谷负荷降落765MW,最大负荷降落为2223MW,影响灌溉电量3077万kWh。受电力供需形势好转的影响,农业生产灌溉用电在低谷时段大幅度下降,灌溉用电以白天为主。大面积降水对电量的影响较大,在高峰时期灌溉电量可占日总电量的24.3%以上。
分析这3次典型降水过程可知:降水过程对电网负荷的影响是一个十分复杂的现象,很难用一个数学模型进行简单的描述;对负荷的影响受当时人们心理及客观环境的变化而变化。第1次降水过程对灌溉电量的影响相对较小,最大负荷降落在全天各时段的表现不一致,仅上午8时较大;第2次降水过程持续时间长,虽然总降水量不大,但对人们心理影响较大,认为下雨了没必要进行灌溉,因此造成电网负荷和灌溉电量的较大降落;第3次降水过程雨量比较大,缓解了旱情,负荷和灌溉电量均有较大降落,后期的最大负荷及日电量的回升也十分缓慢。降水引起的电网最大负荷降落,将随着电网供需形势的好转、配网供电能力的增强而增大,因此,加强需方管理、利用各种手段特别是经济手段调整负荷是目前急待充分研究的课题。
3 1999年春季灌溉负荷概况
自1999年春节过后,电网的最大负荷随着春季灌溉负荷的开始,出现较大增长。春节期间的最大网供负荷水平在4000~5000MW之间,受春节滞后因素影响,阴历正月十五(3月2日)后,负荷水平迅速从5000MW过渡到5800MW,此后进一步上升,日最大负荷达到6107MW,日供电量也从9847万kWh上升到12237万kWh。即日灌溉电量2390万kWh。截止到1999年3月底,未得到灌溉的农田占有相当大的比例,天气条件亦未得到改善,导致4月份负荷水平仍居高不下,日最大供电负荷达到6235MW,日最大供电量达到了12443万kWh。从1999年3、4月份情况看,灌溉电量约占日电量的20.8%。
近两年随着电网装机容量的增长,负荷预测的成功,发电及检修计划的合理安排,大机组运行相对比较稳定,农业灌溉对电力的需求得到了保证,电力供需形势比较好,春季灌溉期间拉闸限电大幅度减少,与往年形成鲜明对照的是,由于拉闸限电的减少,转向后夜低谷时段的灌溉负荷大幅度减少,3、4月份电网的日均峰谷差分别为2335MW和2184MW,分别比1998年同期增长了33.66%和23.81%,而低谷负荷仅比1998年同期增长了不足6%,电网负荷率(截止到4月底)仅为81.28%,比去年同期下降了2.19%。
总之,1999年春季灌溉负荷水平高,高峰负荷持续时间长。电力供需形势好转,低谷负荷增长缓慢,电网峰谷差急剧加大,电网负荷率下滑严重(往年春季灌溉时期是电网负荷率水平最高的时期)。
4 1999年春季灌溉期间电网负荷特征
随着河北南网装机容量的大幅度增长,供需形势发生了根本性好转,特别是3、4月份,电力生产状况基本稳定,生产计划安排与市场需求基本一致,供需基本平衡,拉闸限电(截止到1999年4月底)由1998年同期的69876次下降到19664次,限电量由1998年同期的9436.6万kWh下降到2657.4万kWh,电力供需形势的根本好转使电网负荷特性发生了明显的变化。图4是1999年春季灌溉期间电网的典型日负荷曲线。
a.负荷率明显下降,峰谷差明显增长。历年来,河北南网缺电情况比较严重,特别是抗旱季节,由于装机容量与市场需求之间的差距很大,拉闸限电次数比较多,电网的负荷特别是灌溉负荷不得不向后夜转移,经常出现后夜低谷时期的负荷比白天
的高峰负荷还要高。但1999年情况不同,第一,若没有降水过程影响,早高峰负荷基本上与晚高峰负荷持平,甚至略高一些,说明灌溉负荷基本上在白天进行;第二,由于高峰负荷不能向后夜转移,电网负荷率下降明显,峰谷差增长明显。
b.电网最大负荷与最小负荷同步增长,表明电力市场开始回升。以1999年4月份负荷情况为例,当月潜在最大负荷水平6235MW,最大网供电量12443万kWh,当月最小负荷3306MW,最小供电量11485万kWh;1998年同期潜在最大负荷水平5515MW,最大网供电量11831万kWh,最小负荷2924MW,最小供电量9575万kWh。最大负荷水平增长率为13.05%[1][2]下一页