电网的备用容量

电网备用容量是指电网为在设备检修、事故、调频等情况下仍能保证电力供应而设的备用容量。

电网中的负荷一直处在变动之中，当电网出现电源故障（包括电力输送环节的故障）致使电网运转电源容量不足时，旋转备用、冷备用机组能否及时投入运行，抽水蓄能机组能否迅速从抽水转换成发电工况，限制对预先协议调荷用户的供电能否实现等因素，决定着电网频率能否迅速回升至正常值。当电网中大用户由于自身故障等原因突然中断受电时，调频调峰机组能否及时相应地减小出力，抽水蓄能机组能否快速转换成抽水工况：频率升高过多时，电源的超速保护能否快速切除部分机组，都对保证机组运行安全和电网频率质量起着决定性的作用。同样日常运行调度的负荷预报、检修及冷、热（旋转）备用的安排，线路检修及网络接线的方式变更等，在电源电力、电量和负荷需求平衡的状态上，若负荷预报误差太大或调度安排不当，一样会影响电网运行的频率。从频率偏离正常值允许的幅值和对设备安全威胁程度来看，高频率比低频率更具有危害性，因此调度运行必须采取果断的措施迅速予以遏制。

电网中电源容量大于发电负荷的部分称为电网电源备用容量。电网电源备用容量分为有功功率备用容量和无功功率备用容量。只有有了备用容量，电网在各种情况下，如负荷预测偏差、大机组跳闸、电网事故等情况下，才能及时调整电网频率，保证电能质量和电网安全、稳定的运行，保证对用户可靠供电，也才有可能按最优化准则在各发

电机组间进行有功功率的经济分配。

除电源备用外，为应对以下情况，还应该留有用电负荷备用。用电负荷备用要求日计划安排任何时刻发电机组必须都有一定下调容量，以满足以下情况。

（1）负荷预测不准，实际负荷低于预计负荷，导致低谷期间无下调空间。

（2）因各种原因，导致发电方式需要作出大的调整，如突然大量来水，为避免弃水或防汛要求水电方式加大，停火电机组时间上不能满足要求。

（3）大负荷切除。因冶炼等高能耗企业内部故障或送电线路跳闸，导致系统负荷大量损失。

目前，一般把电源备用称为正备用，而把用电负荷备用称为负备用。本模块主要讨论电源备用，以下备用容量均为电源备用容量。

（二）备用容量的分类及设置标准 1.备用容量分类 1）负荷备用

为满足电网中短时负荷波动和计划外的负荷增加而设置的备用容量。按照《电力系统技术导则》（试行）规定，负荷备用容量是指接于母线且立即可以带负荷的旋转备用容量，用以平衡瞬间负荷波动与负荷预计误差。负荷备用容量一般由水电机组（包括抽水蓄能机组）或火电机组承担。

2）事故备用

当电网中发电设备发生偶然事故时，为保证电网正常供电而设置的备用容量。事故备用的大小与电网容量的大小、机组出力的多少、单机容量的大小、电网中各类电厂的比重和电网供电可靠性的要求等因素有关。按照《电力系统技术导则》（试行），事故备用容量是指在规定时间内（例如l0min内），可供调用的备用容量。其中至少有一部分（例如50%）是在系统频率下降时能自动投入工作的备用容量。

3）检修备用

为保证电网的发电设备定期进行大修不影响电网正常供电而设置的备用容量。检修备用的大小，应按有关规程要求安排的电网年度检修计划确定，只有当季节性负荷低落所空出的容量及水、火电机组丰、枯季互补容量不足以保证全部机组周期性检修时，才需要设置检修备用容量。按照《电力系统技术导则》（试行），检修备用容量一般应结合系统负荷特点，水火电比重，设备质量，检修水平等情况确定，以满足可以周期性地检修所有运行机组的要求。具体数值与负荷性质、机组台数、设备状况、检修工期等有关。

4）国民经济备用

考虑电力工业的超前性和负荷超计划增长而设置的备用。国民经济备用的大小与国民经济发展状况有关，一般约为最大发电负荷的3%～5%。

2.备用容量设置标准（按照电网大小）

按照《电网调度管理条例实施办法》，跨省电网管理部门和省级电网管理部门编制发电、供电计划以及调度机构编制发电、供电调度

计划时，应当留有备用发电设备容量，分配备用容量时应当考虑电网的送（受）电能力。备用容量包括负荷备用容量、事故备用容量、检修备用容量。电网的总备用容量不宜低于最大发电负荷20%，各种备用容量宣采用如下标准：

1）负荷备用容量

一般为最大发电负荷的2%～5%，低值适用于大电网，高值适用于小电网。

2）事故备用容量

一般为虽大发电负荷的10%左右，但不小于电网中一台最大机组的容量。

3）检修备用容量

一般应当结合电网负荷特点，水、火电比例，设备质量，检修水平等情况确定，一般宜为最大发电负荷的8%～15%。

3.电网备用容量的形式

电网备用容量按存在形式可分为热备用和冷备用。热备用又叫旋转备用，是旋转中的所有发电机组最大可能出力与电网发电负荷之差。冷备用是电网中处于停机状态但可随时待命启动的发电设备可能发出的最大功率。之所以需要热备用，是因为负荷备用和事故备用都是很短时间就要求提供的备用，而冷备用并入电网发出额定功率，短则几分钟，长则十多个小时，不能满足负荷要求。

从保证可靠性供电和良好的电能质量着眼，显然热备用越大越好，但热备用过大，运行机组台数多，经济性不好。考虑到在高峰负

荷时发电设备出现事故的几率较少，部分负荷备用和事故备用容量可以通用，因此热备用的大小取为负荷备用加一部分事故备用即可满足要求。

4.事故调查规程中对运行中备用功率大小的规定

按照《国家电网公司事故调查规程》，区域电网、省网实时运行中的备用有功功率小于下列数值，且时间超过2h，算一般电网事故：

电网发电负荷 备用有功功率（占电网发电负荷%值） 40 000MW及以上 2%或系统内的最大单机容量 20 000～40 000MW 3%或系统内的最大单机容量 10 000～20 000MW 4%或系统内的最大单机容量 l0000MW及以下 5%或系统内的最大单机容量

备用有功功率是指接于母线且立即可以带负荷的旋转备用功率（含能立即启动的水电机组及燃气机组）。