约束条件由电力电量平衡决定的约束有教学课件

概述随着电力负荷的增长,电力系统规模扩大,电源机组的单机容量增长,电源机组的类型和一次能源的多样化使得电源的结构日趋复杂.因此电源规划目前也成为的个研究课题电源规划主要由投资决策和生产模拟两部分组成.前者确定系统的电源结构,优选发电站及装机进度,后者则优化电力系统的生产情况.电源规划通常由这两部分软件包构成概述电源规划模型通常应能对以下问题作出定量分析:1.规划方案的投资流及逐年运行费用2.方案需要的一次能源及燃料费用3.系统的供电可靠性指标4.规划方案对负荷增长速度,燃料价格等不确定因素的灵敏度5与相邻电力系统互联的效益及费用6.推迟某些关键电源项目的经济损益概述同时回答上述问题使得电源规划模型成为个高维数,非线性的随机性问题高维数.电源数量大,过度时间长非线性.电源投资现值和运行费用均不是决策变量的线性函数.此外还存在非线性的可靠性约束;随机性.规划中所需要的一些基础数据,如负荷数据,燃料和设备价格,贴现率等都存在一定的不确定性.针对随机性,除了寻找最优方案,还需要对方案进行灵敏度分析上述因素使得规划模型必须进行适当的简化和假定,因此需要人的决策配合计算机进行.电源规划的数学模型电源规划的数学模型可以按照发电机组进行优化,也可以按照发电站进行优化通用的规划软件包都采用按机组优化的模型,并采用一个共同的简化假定:即电力系统的全部负荷和发电机组都集中在一个节点上,因此又称为单节点模型这种方法不需要考虑电源和负荷的分布,因此可以将相同类型的发电机组合并起来进行优化,模型和算法简单显然,该方法只能回答在什么时间,建设什么类型的机组的问题,而不能回答在什么地方建设的问题.电源规划的数学模型我国幅员辽阔,一次能源和工业分布不均匀.燃料在北方,水力在西部,而工业主要集中在沿海,这种情况下采用单节点模型显然不适合我国水利资源较丰富,因此规划时应充分考虑水电的特点,对水电站逐个排序优化我国的电源规划不仅需要回答什么时间,建设什么类型机组的问题,还应回答在什么地方建设的问题按发电机组类型优化的电源规划此方法在一次能源和负荷分布较均匀,厂址条件不受限制,且原有输电网络较强时,可以取得满意的模型.因为此时同类型的机组有大致相同的技术经济指标,而输电网络的扩建费用对电源的结构和布局不至于产生大的影响这种方法在数学处理上较简单.这里以WASP系统为例子进行介绍.WASP软件可以在满足约束的条件下,寻找30年的发电系统最优扩建方法.该方法采用最小费用法作为经济评价依据目标函数minpvcWASP模型中,=∑(7-S+F+M+O)各方案的费用除了PC;:规划方案总费用的现值投资,燃料费和运行维护费用外,还包7:投资费用括了停电损失费用.S》:投资的折余值;此外考虑到各机组p:燃料费用使用寿命不同,投建时间不同,规划期末M2:运行维修费用会存在不同的使用:停电损失费用。年限,因此将上述投资的折余值当成:第方案第t年残值,在总费用中扣表示将费用已经折算为某一年的现值去.WASP的目标函T:规划的总年数,又称为水平年数为:目标函数的假定基于上述目标函数,规划的目标就是找出PVC最小的方案在实际的计算中,需要对数据进行适当的假定1.所有投资都发生在年度初2.所有投资折余值发生在水平年末3.燃料费用,运行维修费用和停电损失费用均发生在各年度的中点因此,与电源规划相关的费用流如图郑费用流3r=1t=研究年份T图6-1电源规划的费用流C一投资;0一运行费用投资费用与折余费用可以看出,WASP中假定各机组在年初投资,当年参加运行,忽略了各发电机组本身的投资过程及相应的时间价值.UlkMWUⅠ,·MW其中t'=t+t0-1,T"=T+t0