电力系统经济运行.ppt

第6章 电力系统经济运行 §6.1 电力网中的能量损耗 §6.2 火电厂间有功功率的经济分配 §6.3 水火电厂间有功功率负荷的经济分配 §6.4 无功功率负荷的经济分配（无功优化经典法） 1、一个火电厂和一个水电厂的有功经济分配 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 1、一个火电厂和一个水电厂的有功经济分配 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。 应用拉格朗日乘数法，为约束条件1设置乘数 ，为约束条件2设置乘数 。 目标函数： 构成拉格朗日函数： 上式中共有 3s＋1 个变量。将函数分别对这些变量求偏导，并令其为零。 （ ） （ ） （ ） （ ） 其中： 合写为 如果时间段取得足够短，则认为任何瞬间都满足： 上式表明，在水、火电厂间负荷的经济分配也负荷等微增率准则。 讨论： ① 的含义： 当火电厂增加功率 时，煤耗增量为: 当水电厂增加功率 时，耗水增量为: ——（1） ——（2） （1）、（2）两式相除并计及 吨煤/立方米水 上式表明，按发出相同数量的电功率进行比较，1立方米的水相当于 吨煤。 水煤换算 系数 值的选取应使给定的水量在指定的运行期间正好全部用完。 ② 物理含义： 讨论： 一般情况下， 值的大小与该水电厂给定的日用水量有关。 在枯水期，给定的日用水量较少，水电厂应少带负荷，此时 应取较大的值，使水耗微增率较小。 在丰水期，给定的日用水量较多，水电厂可以多带负荷， 应取较小的值，水耗微增率较大； 1、无功功率负荷的经济分配（等微增率准则的应用） 如图所示的简单线路， 产生无功功率并不消耗能量，但其在网络中的传输则会产生有功功率损耗。在有功负荷分配已确定的前提下，如何调整各无功电源之间的负荷分布，使有功网损达到最小？ 有功损耗可表示为： ① 问题: 手段：调整无功电源出力。 进行无功负荷经济分配时，除平衡机以外，所有发电机的P 都已确定，各节点负荷的Q 也是已知的，待求的是节点无功电源的功率。 ① 问题: 注： 无功电源可以是发电机、同步调相机、静止电 容器和静止补偿器等。 ② 数学形式: 假设无功功率电源接于节点1，2…，m，其中出力和节点电压的变化范围不受限制。 约束条件： ② 数学形式: 用拉格朗日乘数法构造函数： 网络的无功 功率损耗 求解： 将L分别对 和 取偏导并令其为零, 于是得到无功功率负荷经济分布的条件为： 上式是等微增率准则在无功功率负荷经济分配问题中的具体应用。说明当各无功电源点的网损微增率相等时，网损达到最小。 网络有功损耗对于第i 个无功电源功率的微增率； 无功网损对于第i 个无功电源功率的微增率； 无功网损修正系数。 其中： 2、无功功率补偿的经济配置 增添补偿装置要增加支出。由于装设无功补偿装置一方面能节约网络电能损耗，另一方面又要增加费用，因此，无功补偿容量合理配置的目标是： 总的经济效益为最优！ 表示在节点i 装设补偿容量 每年所能节约的网损费用； ① 目标： 表示由于装设补偿容量 ，每年需要支出的费用。 这部分年支出费用包括补偿设备的折旧维修费、投资的年回收费、以及补偿设备本身的能耗费用。 ① 目标： 比例系数 就是每单位无功补偿容量的年费用。 年支出费用 同 关系为： 在节点i 装设补偿设备 ，所取得的节约费用为： 为了取得最大的经济效益，应按 即： 来确定应该配给的补偿容量。 为网损节约对无功补偿容量的微增率，简称网损节约微增率。 * * 研究内容： 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。 电力网损耗电量　 损耗电量 供电量 一、基本概念 在给定的时间内，系统中所有发电 厂的总发电量同厂用电量之差。 所有送电、变电和配电环节所损耗的电 量。（不包括厂用电，不同管理部门所 关心的范畴不同） 同一时间内，电力网损耗能量占供电量的百分比。　 网损率 线损率 电力网损耗率　 ＝ 供电量 一部分同施加给元件的电压有关 二、电网损耗的基本概念 两种