有功功率最优分配

电力系统有功功率的最优分布电力系统中有功功率的最优分配电力系统有功功率的最优分配属于频率三次调整的内容。1、有功电源的最优组合——系统中发电机组的合理组合。即机组的最优启停调度（日调度问题）。主要涉及冷、热备用容量的合理分布问题。2、有功负荷的最优分配——有功负荷在运行中的发电机组之间的合理分配。即负荷的经济调度或者最优潮流问题。主要涉及热备用容量的合理分布问题。电力系统中有功功率的最优分配一、各类发电厂的运行特点和合理组合。1、各类发电厂的运行特点（参考教材自学）。火力发电厂水力发电厂核电站电力系统中有功功率的最优分配

（1）核电站：持续承担额定容量的负荷，即带稳定负荷。

（2）水电厂：无调节水库水电厂的全部功率和有调节水库水电厂的强迫功率应首先投入，有调节水库水电厂的可调功率洪水季节先投入，枯水季节后投入。（3）火电厂：以承担基本不变的负荷为宜，高温高压电厂优先投入；中温中压电厂可带基本负荷，也可带变动负荷。（4）抽水蓄能发电厂：低谷蓄能，高峰发电。2、各类发电厂的合理组合。电力系统中有功电源的最优分配电力系统中有功功率的最优分配二、不考虑网损时火力发电机组间的有功功率负荷的经济分配原则。1、发电机组的耗量特性——发电设备在单位时间内能量输入与能量输出的关系。

比耗量μ=输入/输出

效率=输出/输入

F（火电厂的燃料耗量/水电厂的耗水量）,P（电功率）。电力系统中有功功率的最优分配2）耗量微增率。

耗量特性曲线某点切线的斜率——该点的耗量微增率λ

只有从原点向耗量特性曲线做切线得到的切点m上才有λ=μ。该点斜率最小，比耗量最小，效率最高。一般对应额定功率附近。电力系统中有功功率的最优分配2、有功功率负荷最优分配的目标函数和约束条件。（1）目标函数。有功负荷的最优分配就是在确保系统有功平衡的条件下，合理分配各机组的有功出力，使系统总的能源消耗（成本）最小。目标函数——总的能源消耗（总成本）FΣ=F1（PG1）+F2（PG2）+……+Fn（PGn）Fi(PGi)——第i台发电设备发出有功功率PGi时，单位时间内消耗的能源。电力系统中有功功率的最优分配（2）有功功率负荷最优分配的约束条件。等式约束条件：有功功率平衡

PL=PG1+PG2+…+PGi不等式约束条件：有功出力限值、无功出力限值、电压限值。PGimin≤PGi≤PGimaxQGimin≤QGi≤QGimaxUimin≤Ui≤Uimax电力系统中有功功率的最优分配3、等微增率准则。

在电力系统中，各发电机组按相等的耗量微增率运行，系统总的能源消耗量最小，运行最经济。曲线1、2为1、2号发电机组的耗量特性曲线。总负荷功率PL=OO‘

垂线B1B2与OO’的交点A确定了1、2号机的输出功率分配：OA=P1

AO’=P2

P1+P2=PL总能源耗量F=F1(PG1)+F2(PG2)=B1B2电力系统中有功功率的最优分配电力系统中有功功率的最优分配平行移动B1B2可得到各种的发电机组有功出力分配可能的方案，且每种方案的总能源耗量不同。只有B1B2两点的曲线切线平行时，B1B2间的距离最小。即总能源耗量最小。λ1=dF1/dP1=λ2=dF2/dP2对于多台发电机组，等耗量微增率准则为：切线平行，就是切线的斜率相等，即耗量微增率相等。电力系统中有功功率的最优分配λ1=λ2=……=λn电力系统中有功功率的最优分配

约束条件PGmin≤PG≤PGmax是等耗量微增率准则的校验条件。对于越限的机组，可按其限值分配负荷，然后再对其余的机组按等微增率准则重新分配余下的负荷。电力系统中有功功率的最优分配三、等微增率准则的应用方法：解析法1、已知两台机组耗量特性的表达式为：2、则各机组的微增率为：电力系统中有功功率的最优分配

3、联立求解下式即可得到两台机组的经济功率分配：电力系统中有功功率的最优分配例：两台容量均为200MW的发电机组并列运行，向300MW的负荷供电。发电机组的最小有功出力均为60MW。耗量特性为：1.求机组的经济分配方案和燃料消耗量；4（T/h）2（T/h）2.若平均分配负荷，多消耗的燃料量。F1=0.001P2G1+0.2PG1+F2=0.002P2G2+0.2PG2+电力系统中有功功率的最优分配解：（1）耗量微增率：λ1=dF1/dP1=0.002PG1+0.2λ2=Df2/dP2=0.004PG2+0.2按等耗量微增率准则有：0.002PG1+0.2=0.004PG2+0.2及总负荷PG1+PG2=300MW得：PG1=200MWPG2=100MW电力系统中有功功率的最优分配126（T/h）结果满足发电机组有功出力的约束条件。PGmin≤PG≥PGmax燃料耗量为：F=F1+F2=0.001*2002+0.2*200+2+0.002*1002+0.2*100+4=电力系统中有功功率的最优分配（2）平均分配负荷时：PG1