第五章 电力系统有功与频率p.ppt

* 5.2.1 概述 2、经济运行所研究的内容： 在供应相同负荷和满足相同约束的条件下，采用优化系统中可能的所有手段使运行费用最小。 1、重要意义：降低百分之一的费用则是节约了一笔非常可观的费用。 运行费用主要体现在火电厂燃料成本等。 负荷在火电厂间的合理分配 降低网损 常称之为经济调度(ED) 3、学习方法： 数学模型 计算方法 第二讲 电力系统运行方式的优化 5.2.2 火电厂间的P经济分配 * 5.2.2 火电厂间的P经济分配 1、基本概念 使燃料消耗最少。 用煤吨数表示或 money 表示。 有功优化的 目标函数 耗量特性 反映发电设备单位时间内能量输 入和输出关系的曲线。 耗量特性 锅炉的输入是燃料（t标准煤/h）， 输出是蒸汽（t/h）； 汽轮发电机组的输入是蒸汽（t/h）， 输出是电功率（MW）； 水电厂输入是水（m3/h）。 * 耗量特性曲线上某点的纵横坐标之比 ，即输入与输出之比。 耗量特性曲线上某点切线的斜率称为该点的耗量微增率。 它表示在该点运行时输入增量对输出增量之比。 比耗量 比耗量 倒数 表示发电厂的效率 耗量微增率 耗量特性 * 2、双机运行时的有功分配 两台机组并联运行 已知两台机组的耗量性 、 和总的负荷功率 。 如何确定负荷功率在两机组间的分配，使总的燃料消耗最小？ 目标函数： 约束条件： 耗量特性： 已知， 求解， * 采用拉格朗日乘数法求条件极值： 对 求偏导,并令其为零： 双机运行时的有功分配 两台机组并联运行 * 结论： 负荷在两台机组间分配时，如果它们的燃料消耗微增率相等，即： 则总的燃料消耗量将是最小。 等微增率准则 （等IC准则） 双机运行时的有功分配 两台机组并联运行 * 假设两台机组在微增率不等的状态下运行，我们可以在总输出功率不变的条件下调整负荷分配，如让 , ， 3、直观的数学解释 ② 如左图，两点切线平行处耗量最小。详见p137。 一直进行到两台机组的微增率相等为止。 ① * 4、多个火电厂的有功功率经济分配 假定有n 个火电厂，燃料消耗特性分别为 ， ，……， ，系统的总负荷为 ，暂不考虑网络中的功率损耗， 系统负荷在n 个发电厂间如何进行经济分配？ 已知， 求解， 约束条件： 耗量特性： 目标函数： * , = = = …… = 采用拉格朗日乘数法求条件极值： 对 求偏导,并令其为零： 或 由于每个发电厂的燃料消耗只是该厂输出功率的函数，因此上式可写成： * 多个火电厂的有功功率经济分配 结论： 等微增率准则同样适用于多个发电厂间的负荷分配； 当n 个火电厂间进行有功分配时，只有当各电厂的耗量微增率均相等时，负荷分配则为最经济分配。 以上讨论都没有涉及到不等式约束条件。负荷经济分配中的不等式约束条件也与潮流计算一样：任一发电厂的有功功率、无功功率、各节点的电压都不应超出它们的上、下限。 * 5、计及网损的有功负荷经济分配 电力网络中的有功功率损耗是进行发电厂间有功负荷分配时不容忽视的一个因素。 假定网损为 ,则： 约束条件: 改为 拉格朗日函数： 改为 或 * 上式即为经过网损修正后的等微增率准则，亦称为n 个发电厂负荷经济分配的协调方程。它相当于在耗量上乘上一个大于1的因数。 网损修正系数 网损微增率 表示网络有功损耗对第 个发电厂有功出力的微增率。 * 例题 430 450 466.9 P IC IC1 IC2 第二讲 电力系统运行方式的优化 5.2.3 水火电间的P经济分配 * 5.2.3 水火电间的P经济分配 1、一个火电厂和一个水电厂的有功经济分配 假定系统中只有一个水电厂和一个火电厂。水电厂运行的主要特点是，在指定的较短运行周期内总发电用水量 为给定值。 如何分配水、火电厂的负荷，使总燃料耗量为最小？ 表示火电厂的功率 表示火电厂的损耗特性 表示水电厂的功率 表示水电厂的损耗特性 其中： * 即： 已知， 求解， 约束条件1： 目标函数： 约束条件2： 把指定的运行周期 ，划分为s 个更短的时段： 在任一时段 内，假定负荷功率、水电厂和火电厂的功率不变，并分别记为 * 则： 约束条件1： 目标函数为： 约束条件2： 改为 约束条件2： 约束条件1： （ ） 总共有s ＋1个等式约束条件。