四等耗量微增牢準(zhǔn)則的推廣運(yùn)用

1、四、等耗量微增牢準(zhǔn)則的推廣運(yùn)用對(duì)象：能源消耗受限制時(shí)有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配問(wèn)題實(shí)例：有功功率負(fù)荷在火力發(fā)電設(shè)備與水力發(fā)電設(shè)備或火力發(fā)電廠與水力發(fā)電廠之間的最優(yōu)分配問(wèn)題。因如前所述，水電廠消耗的水量受水庫(kù)調(diào)度的約束。而為了簡(jiǎn)化分析，將(廠)與一個(gè)水力發(fā)電設(shè)備(廠)之間，并略去網(wǎng)絡(luò)損耗，且不計(jì)水頭變化。后一個(gè)假設(shè)之所以需要是由于水頭變化將使水輪機(jī)效率從而其耗量特性乃至可發(fā)功率都發(fā)生變化。1數(shù)學(xué)模型：其目標(biāo)函數(shù)增加時(shí)間部分：等式約束中加水量特性方程： ：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)水力發(fā)電設(shè)備的水量消耗。不等式約束不變2求解過(guò)程:建立拉格朗日函數(shù)：須各時(shí)段聯(lián)立求解。3得到：即： 實(shí)際可看作是一個(gè)換算系數(shù)，也稱為水價(jià)系

2、數(shù)。在枯水季節(jié)，水電廠承擔(dān)調(diào)頻任務(wù)， 比較小，比較大；在洪水季節(jié)，水電廠承擔(dān)基荷任務(wù)， 比較大，比較小。45. 等耗量微增率準(zhǔn)則的推廣運(yùn)用根據(jù)給定的可消耗水量K2，設(shè)換算系數(shù)的初值 ；求與 相對(duì)應(yīng)的，各個(gè)不同時(shí)刻的有功功率負(fù)荷最優(yōu)分配方案；計(jì)算與這最優(yōu)分配方案對(duì)應(yīng)的消耗水量 ；校驗(yàn)求得的 是否與給定的K2相等；當(dāng) 時(shí)，取 ；當(dāng) ，取 。自第二步開始重復(fù)計(jì)算；繼續(xù)計(jì)算，直到求得的 與給定的K2相等為止。5步驟：給定 ，換算 各個(gè)不同時(shí)刻的有功功率負(fù)荷最優(yōu)分配方案計(jì)算 結(jié)束NY6五、網(wǎng)絡(luò)損耗的修正目標(biāo)函數(shù)78第三節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整一、概述頻率是電力系統(tǒng)運(yùn)行的一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo)，直接影響著負(fù)荷的

3、正常運(yùn)行。負(fù)荷要求頻率的偏差一般應(yīng)控制在（0.2 0. 5）Hz的范圍內(nèi)。一般而言，系統(tǒng)綜合負(fù)荷的有功功率與頻率大致呈一次方關(guān)系。要維持頻率在正常的范圍內(nèi)，其必要的條件是系統(tǒng)必須具有充裕的可調(diào)有功電源。9頻率不穩(wěn)定給運(yùn)行中的電氣設(shè)備帶來(lái)的危害：對(duì)用戶的影響產(chǎn)品質(zhì)量降低生產(chǎn)率降低 對(duì)發(fā)電廠的影響 汽輪機(jī)葉片諧振（低頻）輔機(jī)功能下降（通風(fēng)量，磁通密度等） 對(duì)系統(tǒng)的影響互聯(lián)電力系統(tǒng)解列發(fā)電機(jī)解列10二、自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)及其特性 關(guān)鍵在于利用杠桿的作用調(diào)整汽輪機(jī)或水輪機(jī)的導(dǎo)向葉片，使其開度增大，增加進(jìn)汽量或進(jìn)水量。 11調(diào)速器的工作原理1 為轉(zhuǎn)速測(cè)量元件離心飛擺及其附件；2 為放大元件錯(cuò)油門(或稱配壓閥)

4、；3 為執(zhí)行機(jī)構(gòu)油動(dòng)機(jī)(或稱接力器)；4 為轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)或稱同步器(調(diào)頻器)12調(diào)頻器的工作原理13三. 頻率的一次調(diào)整概念介紹發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率：發(fā)電機(jī)組原動(dòng)機(jī)或電源頻率特性的斜率。 標(biāo)志著隨頻率的升降發(fā)電機(jī)組發(fā)出功率減少或增加的多寡。141. 概念介紹發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)：?jiǎn)挝徽{(diào)節(jié)功率的倒數(shù)。發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率與調(diào)差系數(shù)的關(guān)系：一般來(lái)說(shuō)發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率是可以整定的：汽輪發(fā)電機(jī)組 =35或 =33.320水輪發(fā)電機(jī)組 =24或 =5025151. 概念介紹負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率：綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性的斜率。一般而言：負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率或稱為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)，表示負(fù)荷隨頻率的變化程度。16

5、2. 頻率的一次調(diào)整簡(jiǎn)述：由于負(fù)荷突增，發(fā)電機(jī)組功率不能及時(shí)變動(dòng)而使機(jī)組減速，系統(tǒng)頻率下降，同時(shí)，發(fā)電機(jī)組功率由于調(diào)速器的一次調(diào)整作用而增大，負(fù)荷功率因其本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少，經(jīng)過(guò)一個(gè)衰減的振蕩過(guò)程，達(dá)到新的平衡。fPOP0PLf0PGPLPL0AP0Bf0O B A 17數(shù)學(xué)表達(dá)式：KS：稱為系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率，單位Mw/Hz。表示原動(dòng)機(jī)調(diào)速器和負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同作用下系統(tǒng)頻率下降或上升的多少。18這個(gè)Ks稱系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率，也以MwHz或Mw(o.1Hz)為單位。系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率也可以標(biāo)么值表示。以標(biāo)么值表示時(shí)的基準(zhǔn)功率通常就取系統(tǒng)原始運(yùn)行狀態(tài)下的總負(fù)荷。值得注意的問(wèn)題：1、系統(tǒng)的

6、單位調(diào)節(jié)功率標(biāo)志了系統(tǒng)負(fù)荷增加或減少時(shí)，在原動(dòng)機(jī)調(diào)速器和負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同作用下系統(tǒng)頻率下降或上升的多寡。因此，從這個(gè)系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率ks可求取在允許的頻率偏移范圍內(nèi)系統(tǒng)能承受多少大的負(fù)荷增減。2、須注意，自式(539)開始的推導(dǎo)過(guò)程中，始終取功率的增大和頻率的上升為正。因此，上式等號(hào)左側(cè)的負(fù)號(hào)表示，隨負(fù)荷的增大，系統(tǒng)頻率將下降。至于單位調(diào)節(jié)功率尺KG,KL以及KS本身則都為正值。下同。3、由式(543)可見，系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率取決于兩個(gè)方面，即發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率和負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率。因?yàn)樨?fù)荷的單位調(diào)節(jié)不可調(diào)，要控制、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率只有從控制、調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率或調(diào)速器的

7、調(diào)差系統(tǒng)入手。192. 頻率的一次調(diào)整注意：取功率的增大或頻率的上升為正；為保證調(diào)速系統(tǒng)本身運(yùn)行的穩(wěn)定，不能采用過(guò)大的單位調(diào)節(jié)功率；對(duì)于滿載機(jī)組，不再參加調(diào)整。 對(duì)于系統(tǒng)有若干臺(tái)機(jī)參加一次調(diào)頻： 具有一次調(diào)頻的各機(jī)組間負(fù)荷的分配，按其調(diào)差系數(shù)即下降特性自然分配。20調(diào)差系數(shù)整不能定得過(guò)?。翰环猎O(shè)想將調(diào)差系數(shù)整定為零的極端情況。這時(shí)，似乎負(fù)荷的變動(dòng)不會(huì)引起頻率的變動(dòng)，從而可確保頻率恒定。但這樣就要出現(xiàn)負(fù)荷變化量在各發(fā)電機(jī)組之間的分配無(wú)法固定，即將使各發(fā)電機(jī)組的調(diào)速系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作的問(wèn)題。因此，為保證調(diào)速系統(tǒng)本身運(yùn)行的穩(wěn)定性，不能采用過(guò)小的調(diào)差系數(shù)或過(guò)大的單位調(diào)節(jié)功率。 而且，系統(tǒng)中不止一臺(tái)發(fā)電機(jī)

8、組時(shí)，有些機(jī)組可能因已滿載，以致它們的調(diào)速器受負(fù)荷限制器的限制不能再參加調(diào)整。這就使系統(tǒng)中總的發(fā)電機(jī)單位調(diào)節(jié)功率下降。也可認(rèn)為，由于這些機(jī)組已不能再參加調(diào)整，它們的調(diào)差系數(shù)為無(wú)限大，從而使全系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的等值調(diào)差系數(shù)增大。21四. 頻率的二次調(diào)整當(dāng)負(fù)荷變動(dòng)幅度較大（0.5%1.5%），周期較長(zhǎng)（幾分鐘），僅靠一次調(diào)頻作用不能使頻率的變化保持在允許范圍內(nèi)，這時(shí)需要籍調(diào)速系統(tǒng)中的調(diào)頻器動(dòng)作，以使發(fā)電機(jī)組的功頻特性平行移動(dòng)，從而改變發(fā)電機(jī)的有功功率以保持系統(tǒng)頻率不變或在允許范圍內(nèi)。22四. 頻率的二次調(diào)整頻率調(diào)整圖23數(shù)學(xué)表達(dá)式 如果 ，即發(fā)電機(jī)組如數(shù)增發(fā)了負(fù)荷功率的原始增量，則 ，即所謂的無(wú)差調(diào)節(jié)

9、。 對(duì)于N臺(tái)機(jī)，且由第s臺(tái)機(jī)組擔(dān)負(fù)二次調(diào)整的任務(wù)，則：四. 頻率的二次調(diào)整24四. 頻率的二次調(diào)整當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加時(shí)，由以下三方面提供：二次調(diào)頻的發(fā)電機(jī)組增發(fā)的功率 ；發(fā)電機(jī)組執(zhí)行一次調(diào)頻，按有差特性的調(diào)差系數(shù)分配而增發(fā)的功率 ；由系統(tǒng)的負(fù)荷頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)所減少的負(fù)荷功率 。255.互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整26聯(lián)絡(luò)線功率B系統(tǒng)不參加二次調(diào)整27五. 調(diào)頻廠的選擇 調(diào)頻廠須滿足的條件：調(diào)整的容量應(yīng)足夠大；調(diào)整的速度應(yīng)足夠快；調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)性能應(yīng)該好；注意系統(tǒng)內(nèi)及互聯(lián)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問(wèn)題。通過(guò)分析各種電廠的特點(diǎn)，調(diào)頻廠的選擇原則為：系統(tǒng)中有水電廠時(shí)，選擇水電廠做調(diào)頻廠；當(dāng)水電廠不能做調(diào)頻廠時(shí)，選擇中溫中壓火電廠做調(diào)頻廠。28六. 互聯(lián)系統(tǒng)頻率的調(diào)整 由幾個(gè)地區(qū)系統(tǒng)互聯(lián)為一個(gè)大系統(tǒng)的情況，對(duì)某一個(gè)地區(qū)系統(tǒng)而言，負(fù)荷變化（增加） 時(shí)，可能伴隨著與其他系統(tǒng)交換功率的變化 ，則有29 若設(shè)A、B兩系統(tǒng)互聯(lián)，兩系統(tǒng)負(fù)荷變化（增加）分別為 ，引起互聯(lián)系統(tǒng)的頻率變化（降低） ，