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摘要：大型燃气-蒸汽联合循环电厂是在我国近年才开始兴建的新型电厂，很多相关管理方法和技术应用还在分析摸索阶段，本文就大型燃气-蒸汽联合循环电站厂用负荷情况进行了分析，并提出了厂用负荷优化的思路和方法。
关键词：大型燃气-蒸汽联合循环电站、厂用电负荷分析优化、可变负荷、固定负荷
联合循环发电厂因其启动时间短、调峰性能好、占地面积小、建设周期短、效率高、碳排放量小、环保效益明显等诸多优点而备受世界各国的重视。为了优化能源结构，降耗减排，“十五期”间开始，我国建设了一批大型燃气-蒸汽联合循环电厂。
广东惠州天然气发电有限公司是国家批准建设的广东LNG一体化项目的重要组成部分，电厂分三期建设，一期3台390MW级发电机组已于2007年6月全部建成并投入商业运行，至2013年7月底累计发电量达218.13亿KWh，创造了巨大社会价值；二期3台460MW热电联产机组于2012年12月正式获得发改委批准建设，现已完成主机招标并将签订合同，年底前将进入施工建设阶段，预计2015年实现三台机组全部投运，届时将成为国内规模最大的燃气-蒸汽联合循环电厂。
一、概述。
厂用负荷的分配与厂用电接线方式密不可分，图一所示为广东惠州天然气发电有限公司#1机组厂用电接线。由于6kV厂用电只设置了一段母线，6kV负荷电源具有唯一性，因此进行负荷的优化分配意义不大，本文的重点在于对380V配电段的负荷进行分析并提出优化思路。
由于三台机组380V配电段接线形式基本相同，因此其负荷分析选取以#1机组为例进行。由图一可以看出，#1机组380V工作段存在着大量的下级配电段，还有诸如真空泵、中压给水泵等重要机组负荷，如果没有对380V配电段的负荷进行统一的运行方式分析与优化，大容量负荷随意启停，下级双电源配电段的供电方式没有统一规定，将存在很大的安全隐患。
图一 #1机组厂用电接线图
在对#1机组380V工作段负荷分配情况的随机调查中发现，#1机组工作A段的负荷电流为850A左右，工作B段的电流为290A。工作A段母线电压为390V，工作A变绕组及铁芯的最高温度为78.6度；工作B段母线电压为396V，工作B变绕组及铁芯的最高温度为57.7度。
如果不考虑测量偏差，长期运行下来，机组工作A变及母线的绝缘劣化程度肯定大大超过机组工作B变及B段母线，对设备的寿命和安全运行造成很大的威胁。同时，各工作变的冷却方式都是自然风冷，当外界环境温度过高时，将会对变压器的散热造成很大的影响。如果时值夏季高温时节，各380V配电室的环境温度依赖于空调及通风系统的稳定可靠运行，一旦空调通风设备发生故障，而现场巡查人员又没能及时发现，变压器运行积聚的热量不能及时扩散，对于负荷较大的变压器其绕组温度将迅速上升，绝缘劣化速度加快，将严重威胁380V工作变的安全运行。
二、机组380V配电段运行方式分析。
#1机组380V机组工作段的主要负荷情况如表一所示，为了便于分析，可以将机组380V工作段的负荷分为两类：固定负荷与可变负荷，可变负荷又可分为可变配电段负荷和可变电机负荷。固定负荷是指该负荷只能由工作A段或者工作B段供电，不存在双电源供电的情况，负荷的启停只会影响该段的负荷电流。可变负荷是指该负荷由双电源供电，在由不同的电源供电时会对工作A段或者工作B段的总负荷电流造成影响。
对于固定负荷，主厂房屋顶轴流风机属于长期运行负荷，其常规性负荷电流要纳入到#1机组380V工作A段的总负荷电流中，且保持不变。#1机组UPS旁路电源、#1机组二次交流试验屏电源在正常情况下负荷电流为零，在分析时可不考虑。
在对可变配电段负荷分析时，需要注意以下几点：
1、由保安段和机组工作段供电的双电源配电段，如GT/ST EMCC段，在正常运行时机组工作段作为主要工作电源，保安段作为后备电源。
2、在联合循环电厂中，机组的主要运行方式为两班制运行，昼启夜停。可变电机负荷中，中压给水泵及给水再循环泵在机组停机后停运，真空泵、主变冷却器保持运行。
3、可变电机负荷中，中压给水泵、给水再循环泵、真空泵以及主变冷却器电源需要进行定期切换。切换后，将对机组工作A、B段的总负荷电流产生很大的影响。
380V机组工作段的可变电机负荷可以灵活调整，中压给水泵、给水再循环泵、真空泵、主变冷却器电源都可以根据情况进行切换，各可变配电段负荷也可以自由选择供电母线。在厂用电负荷优化前#1机组380工作段可变配电段负荷及固定负荷的运行方式如表二所示：
由表二可以看出，#1机组工作A、B段可变配电段负荷及固定负荷分配极不平衡，负荷电流差值为245A，如果此时在分配可变电机负荷或者进行定期切换时没有留意到这一点，可变电机负荷全部或大部分由机组工作A段供电，就将进一步增大380V机组工作A、B段的负荷电流差值，加剧负荷分配的不平衡性。
三、机组380V配电段运行方式优化思路。
为了防止机组380V配电段负荷分配不平衡，必须进行负荷优化分配，其主要思路有以下几点：
1、根据负荷的特点进行分类。如上文所述大体分为三类：固定负荷、可变电机负荷以及可变配电段负荷。
2、固定负荷由固定的配电段供电，不能进行调整，可设置为常数量。
3、找出并设定合理的逻辑关系。如机组在运行中，真空泵、中压给水泵、给水再循环泵必须由其中一段供电。机组停运后，中压给水泵、给水再循环泵负荷电流为零，因此不能由同一段供电。主变冷却器无论机组是否运行，也必由其中一段供电。可将真空泵、给水再循环泵电源划为一组，由一段380V机组工作段供电；中压给水泵、主变冷却器电源划为另一组，由另一段380V机组工作段供电。这样既考虑了机组运行时的负荷平衡问题，机组停机中压给水泵、给水再循环泵停运后的380V机组工作段负荷电流也能保证基本平衡。
4、统一需要进行定期电源切换设备的切换周期和切换时间，以防止由于切换周期和切换时间的不同改变优化后负荷的供电方式。
5、在进行负荷分配优化时要考虑可变配电段负荷的供电安全性。由于可变配电段负荷的下级负荷情况较为复杂，而且切换时存在着失电的风险，不适合频繁调整。因此可根据机组具体运行情况，择机先调整并固定可变配电段负荷的运行方式，然后再通过合理分配可变电机负荷，使两段总负荷电流达到基本平衡。
6、厂用负荷进行优化后要注意检查调整效果，密切监视机组380V工作A、B段总负荷电流差值，工作A、B变绕组及铁芯温度最高值的差值，当相差较大时还要进一步分析原因不断调整改进。
按照以上思路对#1机组380V工作段负荷进行优化后，厂用负荷运行方式如表三所示：
由表三看出，调整后#1机组工作A、B段的总负荷电流已经基本达到平衡，即使可变电机负荷进行定期切换，两段的总负荷电流差值也相对较小，总体达到了优化调整的目的。
四、结论。
厂用电系统在电厂中具有重要的作用，其运行情况关系到整个电厂的生产安全，虽然不同的联合循环电厂的厂用电接线形式和运行情况存在着差异，但总的优化思路大体相同。通过对厂用负荷的分析优化，改变了以往负荷偏差较大的情况，提高了厂用电供电的安全性和可靠性。
参考文献：
[1] 水利电力部西北电力设计院[M] 北京：中国电力出版社，第一版 1989年12月。
[2]Q/HZP-104.31-2013 广东惠州天然气发电有限公司运行规程，2013年10月
关键词：大型燃气-蒸汽联合循环电站、厂用电负荷分析优化、可变负荷、固定负荷
联合循环发电厂因其启动时间短、调峰性能好、占地面积小、建设周期短、效率高、碳排放量小、环保效益明显等诸多优点而备受世界各国的重视。为了优化能源结构，降耗减排，“十五期”间开始，我国建设了一批大型燃气-蒸汽联合循环电厂。
广东惠州天然气发电有限公司是国家批准建设的广东LNG一体化项目的重要组成部分，电厂分三期建设，一期3台390MW级发电机组已于2007年6月全部建成并投入商业运行，至2013年7月底累计发电量达218.13亿KWh，创造了巨大社会价值；二期3台460MW热电联产机组于2012年12月正式获得发改委批准建设，现已完成主机招标并将签订合同，年底前将进入施工建设阶段，预计2015年实现三台机组全部投运，届时将成为国内规模最大的燃气-蒸汽联合循环电厂。
一、概述。
厂用负荷的分配与厂用电接线方式密不可分，图一所示为广东惠州天然气发电有限公司#1机组厂用电接线。由于6kV厂用电只设置了一段母线，6kV负荷电源具有唯一性，因此进行负荷的优化分配意义不大，本文的重点在于对380V配电段的负荷进行分析并提出优化思路。
由于三台机组380V配电段接线形式基本相同，因此其负荷分析选取以#1机组为例进行。由图一可以看出，#1机组380V工作段存在着大量的下级配电段，还有诸如真空泵、中压给水泵等重要机组负荷，如果没有对380V配电段的负荷进行统一的运行方式分析与优化，大容量负荷随意启停，下级双电源配电段的供电方式没有统一规定，将存在很大的安全隐患。
图一 #1机组厂用电接线图
在对#1机组380V工作段负荷分配情况的随机调查中发现，#1机组工作A段的负荷电流为850A左右，工作B段的电流为290A。工作A段母线电压为390V，工作A变绕组及铁芯的最高温度为78.6度；工作B段母线电压为396V，工作B变绕组及铁芯的最高温度为57.7度。
如果不考虑测量偏差，长期运行下来，机组工作A变及母线的绝缘劣化程度肯定大大超过机组工作B变及B段母线，对设备的寿命和安全运行造成很大的威胁。同时，各工作变的冷却方式都是自然风冷，当外界环境温度过高时，将会对变压器的散热造成很大的影响。如果时值夏季高温时节，各380V配电室的环境温度依赖于空调及通风系统的稳定可靠运行，一旦空调通风设备发生故障，而现场巡查人员又没能及时发现，变压器运行积聚的热量不能及时扩散，对于负荷较大的变压器其绕组温度将迅速上升，绝缘劣化速度加快，将严重威胁380V工作变的安全运行。
二、机组380V配电段运行方式分析。
#1机组380V机组工作段的主要负荷情况如表一所示，为了便于分析，可以将机组380V工作段的负荷分为两类：固定负荷与可变负荷，可变负荷又可分为可变配电段负荷和可变电机负荷。固定负荷是指该负荷只能由工作A段或者工作B段供电，不存在双电源供电的情况，负荷的启停只会影响该段的负荷电流。可变负荷是指该负荷由双电源供电，在由不同的电源供电时会对工作A段或者工作B段的总负荷电流造成影响。
对于固定负荷，主厂房屋顶轴流风机属于长期运行负荷，其常规性负荷电流要纳入到#1机组380V工作A段的总负荷电流中，且保持不变。#1机组UPS旁路电源、#1机组二次交流试验屏电源在正常情况下负荷电流为零，在分析时可不考虑。
在对可变配电段负荷分析时，需要注意以下几点：
1、由保安段和机组工作段供电的双电源配电段，如GT/ST EMCC段，在正常运行时机组工作段作为主要工作电源，保安段作为后备电源。
2、在联合循环电厂中，机组的主要运行方式为两班制运行，昼启夜停。可变电机负荷中，中压给水泵及给水再循环泵在机组停机后停运，真空泵、主变冷却器保持运行。
3、可变电机负荷中，中压给水泵、给水再循环泵、真空泵以及主变冷却器电源需要进行定期切换。切换后，将对机组工作A、B段的总负荷电流产生很大的影响。
380V机组工作段的可变电机负荷可以灵活调整，中压给水泵、给水再循环泵、真空泵、主变冷却器电源都可以根据情况进行切换，各可变配电段负荷也可以自由选择供电母线。在厂用电负荷优化前#1机组380工作段可变配电段负荷及固定负荷的运行方式如表二所示：
由表二可以看出，#1机组工作A、B段可变配电段负荷及固定负荷分配极不平衡，负荷电流差值为245A，如果此时在分配可变电机负荷或者进行定期切换时没有留意到这一点，可变电机负荷全部或大部分由机组工作A段供电，就将进一步增大380V机组工作A、B段的负荷电流差值，加剧负荷分配的不平衡性。
三、机组380V配电段运行方式优化思路。
为了防止机组380V配电段负荷分配不平衡，必须进行负荷优化分配，其主要思路有以下几点：
1、根据负荷的特点进行分类。如上文所述大体分为三类：固定负荷、可变电机负荷以及可变配电段负荷。
2、固定负荷由固定的配电段供电，不能进行调整，可设置为常数量。
3、找出并设定合理的逻辑关系。如机组在运行中，真空泵、中压给水泵、给水再循环泵必须由其中一段供电。机组停运后，中压给水泵、给水再循环泵负荷电流为零，因此不能由同一段供电。主变冷却器无论机组是否运行，也必由其中一段供电。可将真空泵、给水再循环泵电源划为一组，由一段380V机组工作段供电；中压给水泵、主变冷却器电源划为另一组，由另一段380V机组工作段供电。这样既考虑了机组运行时的负荷平衡问题，机组停机中压给水泵、给水再循环泵停运后的380V机组工作段负荷电流也能保证基本平衡。
4、统一需要进行定期电源切换设备的切换周期和切换时间，以防止由于切换周期和切换时间的不同改变优化后负荷的供电方式。
5、在进行负荷分配优化时要考虑可变配电段负荷的供电安全性。由于可变配电段负荷的下级负荷情况较为复杂，而且切换时存在着失电的风险，不适合频繁调整。因此可根据机组具体运行情况，择机先调整并固定可变配电段负荷的运行方式，然后再通过合理分配可变电机负荷，使两段总负荷电流达到基本平衡。
6、厂用负荷进行优化后要注意检查调整效果，密切监视机组380V工作A、B段总负荷电流差值，工作A、B变绕组及铁芯温度最高值的差值，当相差较大时还要进一步分析原因不断调整改进。
按照以上思路对#1机组380V工作段负荷进行优化后，厂用负荷运行方式如表三所示：
由表三看出，调整后#1机组工作A、B段的总负荷电流已经基本达到平衡，即使可变电机负荷进行定期切换，两段的总负荷电流差值也相对较小，总体达到了优化调整的目的。
四、结论。
厂用电系统在电厂中具有重要的作用，其运行情况关系到整个电厂的生产安全，虽然不同的联合循环电厂的厂用电接线形式和运行情况存在着差异，但总的优化思路大体相同。通过对厂用负荷的分析优化，改变了以往负荷偏差较大的情况，提高了厂用电供电的安全性和可靠性。
参考文献：
[1] 水利电力部西北电力设计院[M] 北京：中国电力出版社，第一版 1989年12月。
[2]Q/HZP-104.31-2013 广东惠州天然气发电有限公司运行规程，2013年10月