近年來，在國家大力發展清潔能源的政策背景下，雖然太陽能、風能等新能源裝機規模不斷增長，但目前我國燃煤機組仍占全國電源總裝機容量的70%左右，火電機組每年消耗的煤炭量在全國煤炭消耗總量的一半以上。如廣東省中調直調裝機78481兆瓦，其中投入AGC的火電機組123臺，裝機容量56462兆瓦，占統調裝機容量的71.94%。

從以上數據可以看出，火電機組在很長一段時間內仍將是電能生產的主力軍。要打造高效清潔可持續發展的煤電產業，除了嚴格新建機組能效準入門檻、落實現役煤電發電設備節能減排升級與改造等措施之外，還要由“分機組調度”調整為“分廠調度”，合理分配煤電機組發電輸出功率，減少發電廠總的發電成本和燃料消耗，以合理優化資源，提升機組負荷率和運行質量，取得最佳的經濟社會效益。

基本概念

電力調度機構時刻監測電網動態，預測網絡潮流、頻率等關鍵參數變化趨勢，綜合考慮機組能耗、網損、線損等關鍵因素，并據此給出各類機組的出力指令，被稱為負荷經濟調度或機組組合問題。我國在此概念上繼續深入，提出了節能發電調度。ELD與節能發電調度從全網考慮節能減排與安全穩定問題，要求對機組具有點對點的絕對控制能力，該電力調度模式被稱為單機AGC模式。

電力調度機構對火電廠下發負荷指令，火電廠根據自身供電煤耗特性，在廠內采用負荷優化分配系統將指令下發到各機組，這種模式被稱為廠級負荷調度模式 （也稱廠級AGC模式）。

廠級負荷調度模式，適用于具有2臺及以上機組，且具有穩定、可信能耗計算結果的火電、燃氣、燃氣—蒸汽聯合循環電站。

如圖所示，上半部分為傳統的單機AGC調度模式，下半部分為經典的廠級負荷調度模式的示意圖。其中，廠級負荷調度模式在單機AGC模式的基礎上，增設了廠級負荷優化　  分配系統，充分考慮各機組的煤耗率、調節范圍、運行工況等性能參數特性，自動、合理地進行全廠機組的優化組合和負荷分配，從而進一步達到節能減排的效果。從單機AGC模式向廠級負荷調度模式的轉變，關鍵在于廠級負荷優化分配系統的結構與優化分配策略設計。

調度對象

傳統的ELD方式，以及我國所提出的節能發電調度，均針對單機進行相關的負荷指令分配與考核；即使部分電廠采用了下達指令到廠的方式，也只對單機進行考核，判斷機組對電網需求的響應情況。

廠級負荷調度方式時，若無機組處于故障工作狀態，電力調度機構只需通過相應的通信信號，確定廠級負荷優化分配系統是否投入，判斷發電廠對電網需求的響應情況，以及優化分配是否以節能降耗為目標。

優化策略

單機AGC方式，對于電力調度機構來說，實質上是一個單層的規劃問題，即電力調度機構在電網拓撲架構這個層面上，尋求整　  體的最優組合。

廠級負荷調度模式大規模投入應用后，將形成電網—電廠，電廠—機組以電網拓撲結構為分界面的一個雙層優化格局，即電廠在尋求自身最低成本的同時，與電網、區域內的其他電廠展開博弈，尋找最佳的利潤平衡點。

運行模式的改變

單機AGC方式下，電廠對機組的運行方式、機組間的功率平衡、關鍵輔機的故障導致的機組性能下降無“發言權”，不能積極、主動應對。

在廠級AGC方式下，電廠在滿足電網需求前提下，對機組出力、負荷平衡可以有自己的安排，允許積極、主動應對突發的輔機或者設備故障，從而使得上述故障對電網安全的影響降到最低。

節能效果

以廣東電力系統內某廠6臺300兆瓦機組為例，選取按照單機模式進行調度的2011年度，進行廠級負荷優化分配理論仿真、計算，對比原始的未采用廠級負荷優化分配方法，理論年節煤量可達1060.2噸標準煤。由于該仿真過程并未考慮實際運行中主要輔機（磨煤機、循環水泵等）進行合理　  規劃帶來的廠用電節約效果，故實際運行狀態時節能效果會更好。

存在問題及分析

可能對電能質量的影響

一是分配方式與負荷升降。廠級負荷優化分配系統針對電網的變負荷指令有兩種方式應對：其一，全廠所有機組按照調度部門要求的速率，全速升負荷，全廠目標負荷達到后，在機組間進行負荷的再分配；其二，在收到負荷指令之時，便開始計算各機組優化目標負荷值，各機組依照此優化目標變負荷。在協調控制系統工作正常的情況下，第一種負荷升降速率能夠滿足電網的負荷升降速率要求，但其帶來的問題是，在達到目標負荷后，大量電廠再次進行優化計算時，將造成一次調頻與優化過程的矛盾。因此，應采用優化過程一步到位的方式，避免在二次優化過程中，大規模機組負荷同時進行二次優化，影響全網頻率穩定。

二是單臺機組出力受限。考慮到在火電廠實際運行過程中，存在主機或各類型輔機可能突發故障，導致機組出力受限等因素，在此種情況下可考慮退出廠級AGC　  模式或臨時申請修改機組出力上下限，由火電廠內其他機組分擔相應負荷，待故障處理后恢復。

可能對電廠經濟效益的影響

一是同廠機組不同價問題。廠級負荷優化分配技術開發的初衷，是在確保電網安全穩定的前提下，電廠以節能降耗為目標合理分配各機組負荷，故選取供電煤耗作為分配的目標。若采用上網電價作為優化目標，則負荷分配傾向于高電價機組，違反了節能減排的初衷。

執行廠級負荷優化分配，堅持以機組真實供電煤耗曲線為基準，可采用現行節能發電調度下的煤耗在線監測系統。火電廠應采取相關技術措施保障節能發電調度系統與計算煤耗曲線相關測點測量的可靠性。

二是股權與直購電問題。對于同一發電廠存在機組間股權不同且有大用戶直購電的情況，需要從技術角度，監管其廠級負荷優化分配的目標與策略，確保以供電煤耗曲線為基準，節能減排為目標。

總結

火電廠廠級負荷優化調度符合國家能源發展戰略，且相關技術成熟可行，有序推廣具有重大的示范意義，既能提高燃煤電廠負荷率、減少廠用電，又能提高電廠經濟性，增進節能減排，進一步優化調度模式，對國家、社會的節能減排工作意義重大。

目前，南方能源監管局已率先在廣東省開展火電廠負荷優化調度推進工作，按照“安全第一、保證質量、循序漸進、試點先行”原則，著手制定廠級AGC技術規范和驗收標準，完善電網及發電廠相關管理規定和技術支持系統，穩步實施廣東火電廠廠級AGC建設和推廣工作。該項工作將對促進廣東省節能減排工作起到積極作用，同時對全國火電廠具有示范和推廣意義。（作者系南方能源監管局市場監管處調研員、副處長）