电力系统分析第6章(电力系统的经济运行).pptx

用拉格朗日乘数法求解
6.2 电力系统有功功率负荷的经济分配
建立拉格朗日函数 L F (PG1 PG2 PLD )
F1(PG1) F2 (PG2 ) (PG1 PG2 PLD )
极值条件 1
L 0, L 0
PG1
PG 2
dF1 ( PG1 ) dPG1
dF2 (PG2 )
ห้องสมุดไป่ตู้
6.1.2 负荷曲线
年持续负荷曲线 按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序而绘制的。
年持续负荷曲线包围 的面积，即为负荷全年 的耗电量，为：
8760
w 0 Pdt
图6.4年持续负荷曲线
6.1 电力系统的负荷和负荷曲线
年持续负荷曲线
如果负荷始终等于最大值， 经过 Tmax 小时后所消耗的电能 恰好等于全年的实际耗电量， 则称 Tmax为最大负荷使用时间， 也叫最大负荷利用小时数。
Tmax
w Pmax
1 Pmax
8760
Pdt
0
不同性质的用户、不同的生产班次，Tmax 值不同，根据电力系 统的运行经验，各类负荷的的 Tmax 数值有一个大致的范围，如
表所示。
6.1 电力系统的负荷和负荷曲线
各类用户的最大负荷利用小时数
负荷类型 照明及生活用电
Tmax h
2000～3000
一班制企业
6.1 电力系统的负荷和负荷曲线
6.1.1 负荷分类 6.1.2 负荷曲线
6.1 电力系统的负荷和负荷曲线
6.1.1 负荷分类
负荷定义 电力系统的负荷是指电力系统所有用电设
备消耗功率的总和(电力系统的综合用电负荷)。
负荷分类 负荷按物理性能划分
有功负荷
无功负荷
6.1 电力系统的负荷和负荷曲线
负荷按电能可分为:
6.2.3 火电厂间有功功率负荷的经济分配
不计网损
• 首先按多个火电厂间有功功率负荷经济分配的等微增率准则进行分 配。
dFi (PGi ) (i 1,3.......，n)
1500～2200
二班制企业
3000～4500
三班制企业
6000～7000
农业用电
1000～1500
6.2 电力系统有功功率负荷的经济分配
6.2.1 发电机组的耗量特性 6.2.2 等微增率准则 6.2.3 火电厂间有功功率负荷的经济分配 6.2.4 计及网损时水、火电厂间有功功率
负荷的经济分配
6.2 电力系统有功功率负荷的经济分配
Ui min Ui Ui max
有功功率值越限时，按其限值（上限或下限）分配负 荷，剩余功率在其他机组间重新按等微增率准则分配
计及网损
等式约束条件
6.2 电力系统有功功率负荷的经济分配
n
PGi P PLD 0
i 1
n
n
拉格朗日函数 L Fi (PGi ) ( PGi P PLD )
6.2.1 发电机组的耗量特性 发电机组在单位时间内，消耗的能源与发出的 有功功率的关系称为机组的耗量特性，耗量特 性常以曲线表示。
火电机组的耗量特性
水电机组的耗量特性
6.2 电力系统有功功率负荷的经济分配
耗量特性曲线上某点的纵坐标和横坐标之比，即输入与输 出之比称为比耗量 。
uF P 耗量特性曲线上某点切线的斜率称为该点的耗量微增率
dF dp
火电机组的耗量特性
耗量微增率曲线
6.2.2 等微增率准则
两台机组为例
6.2 电力系统有功功率负荷的经济分配
有功负荷最优分配的目的：在供应同样大小负荷有 功功率的前提下，单位时间内消耗的能源最少。
目标函数就是总耗量最少
目标函数 等式约束条件
F F1(PG1) F2 (PG2 )
PG1 PG2 PLD
负荷曲线的分类： 按负荷种类分为有功功率负荷和无功功率负 荷曲线； ➢ 按时间长短可分为日负荷和年负荷曲线；
➢ 按描述的负荷范围可分为用户的负荷、地区 的负荷以及电力系统的负荷曲线。
有功日负荷曲线
是安排日发电 表明电力负荷在一天24小计时划内，随确时定间各的变化情况
发电厂任务,确 定系统运行方 式等的重要依
第6章 电力系统的经济运行
本章提示 6. 1 电力系统的负荷和负荷曲线 6. 2 电力系统有功功率负荷的经济分配 6.3 电力网中的电能损耗 6.4 降低电力网电能损耗的措施 小结
本章提示
电力系统常用负荷曲线的意义； 等微增率准则； 最大负荷损耗时间法计算电力网的电能损耗； 常用的降低网损措施。
Pav
Pmax
负荷率小表明负荷曲线起伏 大，发电机的利用率较差
6.1 电力系统的负荷和负荷曲线
有功年最大负荷曲线
把一年内每月（或每日）的最大负荷抽取出来绘成曲线， 称为年最大负荷曲线
这条曲线主要用来安 排发电设备的检修计 划，同时也为制订发 电机组或发电厂的扩 建计划提供依据。
图6.3有功年最大负荷曲线
i 1
i 1
极值条件
L Fi (PGi ) (1 P ) 0
PGi
PGi
PGi
计及网损
6.2 电力系统有功功率负荷的经济分配
dFi (PGi ) dPGi
(1
1 P )
dFi (PGi dPGi
)
i
PGi
网损微增率
11 22 nn
网损修正系数
6.2 电力系统有功功率负荷的经济分配
综合用电负荷：指工业、农业、交通运输、市政 生活等各方面消耗的功率之和。
供电负荷：电力系统的综合用电负荷加上网损，即 发电厂供出的负荷，称为电力系统的供电负荷。
发电负荷：供电负荷再加上发电厂厂用电就是发电 机应发出的功率，称为发电负荷。
6.1 电力系统的负荷和负荷曲线
6.1.2 负荷曲线
负荷曲线： 表示电力系统的负荷随时间变化的规律的曲线。
据。
Pmax
Pmin
有功日负荷曲线
阶梯形有功日负荷曲线
有功日负荷曲线
6.1 电力系统的负荷和负荷曲线
➢日负荷曲线的最大值称为日最大负荷（峰荷） ➢最小值称为日最小负荷（谷荷）
日负荷曲线下的面积就是负荷一天所消耗的电能。即：
24
w 0 Pdt
日平均负荷为
Pav
w 24
1 24
24
Pdt
0
负荷率反映负荷曲线的起伏情况：
0
0
dPG2 2
1 2
等微增率准则
6.2.3 火电厂间有功功率负荷的经济分配
不计网损
多个火电厂之间有功功率负荷经济分配的等微增率准则
dFi (PGi ) (i 1,3.......，n)
dPGi
不等式约束条件 PGi min PGi PGi max
QGi min QGi QGi max