电力系统分析第三章(2).ppt

1、第三章 电力系统的经济运行,3.3水火电厂间有功负荷经济分配,水力发电厂本身不消耗燃料，因此如果能与火力发电厂配合安排发电计划，可以减少火力发电厂所需要的燃料消耗。 原因是，大多数水力发电厂都具有水库，可以利用水库的调节能力，在一天中让水力发电厂在系统高峰负荷时多发电，在低谷负荷时少发甚至不发，以便尽量减少火力发电厂在高峰负荷时的出力，由于火电机组的出力愈大其煤耗微增率愈大，因此减少高峰负荷时的出力便可以减少火电机组在耗量微增较大时的出力，从而可以减少一整天的总燃料消耗量。 对于具有一定水库容量的水力发电厂，一般都根据来水量的变化情况通过水库的经济调度来决定每天的总耗水量，而每小时的耗水量则可

2、以根据发电要求来进行分配。 对于无水库的水力发电厂，每小时的耗水量则完全决定于河流的天然流量，它在一天当中基本上是不变的，因此，这类水力发电厂在一天中将以恒定出力运行。同样，在丰水期，一些水力发电厂为了避免弃水，全天都满载运行。对于这些水电机组来说，它们的出力是已知的,l水轮发电机组的耗水量特性,图3-1 火力发电机组的燃料消耗特性,最大出力,最小出力,水轮发电机组的耗水量特性: 在稳态运行情况下，水轮发电机组在单位时间内所消耗的水量与发电机发出的有功功率之间的关系。,耗水量特性通常也通过实验求得，如图所示。耗水量特性与水轮机的实际工作水头有非常密切的关系，在相同出力下，耗水量几乎与水头成反比

3、，因此必须根据实际水头采用相应的耗水量特性曲线。 在经济运行计算中，耗水量特性也常用光滑的函数表示，例如表示成如下的3次多项式函数,另外，水轮发电机组也有最大和最小出力限制。 最大出力除了受额定容量的限制以外，还可能是由于水头过低所致。 最小出力主要与下游航运等要求的最小放水量有关。,2水火电机组间有功功率经济分配的数学模型,在不计网络损耗变化情况下，水火电机组间有功功率经济分配的原则是满足约束条件.决定各个发电机组全天每小时的有功出力，使全系统的总燃料消耗量最小。,各水力发电厂一天中总耗水量等于其日计划用水量,各发电机组的出力不超过容许范围,满足24小时负荷和网络损耗要求,在不考虑第四式不等

4、式约束条件的情况下（即去掉第四式），)的条件极值问题用拉格朗日乘数法求解，即对等式约束式分别引入拉格朗日乘子，可组成如下的拉格朗日函数,h：火电厂个数,24+(g-h)个乘子,(g-h)个水电厂个数,2水火电机组间有功功率经济分配的数学模型,令拉格朗日函数对所有变量的偏导数都等于零，得出获得极值的必要条件如下,即：24小时发电等式约束,即：水轮机24小时用水量等式约束,2水火电机组间有功功率经济分配的数学模型,称为水电机组的等值煤耗微增率,水火电机组间有功功率经济分配的必要条件是：对于每个小时而言，各个火电机组的煤耗微增率和水电机组的等值煤耗微增率相等；要注意的是每个水电机组各小时的水煤转换系数不变。,称为水煤转换系数,2水火电机组间有功功率经济分配的数学模型,计算方法与前面所述仅由火电机组供电的电力系统相似。列出 24xg+24+g-h个非线性方程，它们构成了一个完备的非线性方程组，可以应用牛顿法迭代求解，其解的内容包含24xg个功率、24 个乘子和g-h个水煤转换系数。至于式 (3-12)中对机组有功功率的限制，同样可以在每次迭代得出结果后加以检查，对越限的机组将其取值限制在越限边界上。然后重新列写非线性方程组继续重复上面解方程、检查迭代结果是否越