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水电站厂内经济运行
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数学模型
设电站总负荷为N,选定某n台机组共同完成任务,决定负荷在机组之间的分配,使全厂工作流量最小。
数学模型为:
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最优性条件
作Lagrange乘子函数
Lagrange乘子法
即
此即最优性必要条件,称为等微增率原则。
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例 设两台机组的微增率曲线分别为
运行范围单机出力N限定在20~125MW之内。试求共同承担总负荷50~250MW时,两台机组应如何分配发电出力?
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图解法
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从流量曲线看
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最优流量曲线微增率
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最优流量微增率曲线的绘制
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最优流量曲线的绘制
在允许的负荷范围内选取各个出力值,查微增率曲线,得负荷最优分配;
查各机组的流量特性,求和,得综合流量特性。
此作图法对多台机组的情况也适用。
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最优流量曲线的绘制
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机组组合问题
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n台机组共有 种不同机组组合
作图方法非常麻烦
当机组型号相同时,不同机组组合数将大大减少。不同机组组合只与台数有关,与台号无关。
n台同型号机组共有n种不同机组组合。
对同型号机组而言,等微增率原则意味着等出力原则。这时 k台机组的组合流量特性为
作图相对比较方便
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例:某水电站有三台同型号的机组,已知在某水头下,机组的流量特性为
求水电站在该水头下的综合流量特性。
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最优流量及微增率特性的修正
电站流量特性不光滑,微增率特性不连续,对以后的使用带来不方便,常进行修正,使其光滑,使微增率特性连续。
修正的合理性说明:
在切换点处,一般要开、停机,存在开停机耗水。
工程上要留有余地,在切换点附近,为避免频繁开停机,不可能完全按最优方式运行。
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以水位为参数的电站流量特性
在水电站运行允许的水位范围内,取若干水位;
对取定的某水位,设若干流量Q1,Q2,…,查下游水位——流量关系曲线得相应的下游水位;
计算相应的水头损失和水头H1,H2,…;
查以水头为参数的流量特性曲线,得相应的出力N1,N2,…;
将(N1, Q1),(N2, Q2),…,点绘于坐标系内,用光滑曲线连接,得以水位为参数的流量特性流量曲线。
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