第三章

電力系統生產模擬生產模擬的研究內容

模擬未來發電系統的運行，以確定在未來一個時間段的發電運行費用（生產成本）包括：燃料費用發電運行與維修(O&M)費用發電啟動費用

生產模擬的分類確定性生產模擬隨機生產模擬—考慮發電機的隨機停運第三章生產模擬生產模擬的應用系統規劃研究：對方案求研究時段內的年運行費（將運行費與新設備投資相加，貼現）燃料預算：為燃料購買決策（1~5年）購電及售電分析：評價向其它公司購電或售電的可能的好處供電成本研究：建立供電成本→電價分析負荷管理研究、系統運行策略（開停機，檢修）第三章生產模擬3.1確定性生產模擬

負荷需求的表示生產費用由一年中所有負荷造成，用小時負荷模型-----負荷曲線在較不詳細的模擬中，為方便分析，負荷曲線用持續負荷曲線替代第三章生產模擬t```PPt

圖3-1a.負荷曲線圖3-1b.持續負荷曲線第三章生產模擬3.1.2發電機組特性輸入燃料與輸出功率關系曲線橫坐標為出力的百分數縱坐標為輸入燃料BTU：BritishThermalUnit

1BTU=252卡熱耗微增率曲線為熱耗曲線的導數特點：隨功率增大，每隔一定功率，熱耗微增率有一急劇增加（對應新開一閥門，增加額外能量）熱耗微增率穩定值呈階梯狀增加平均熱耗曲線平均熱耗=燃料輸入/功率輸出特點：低輸出段，由于空載損耗的存在，平均熱耗較高。隨輸出功率增加，平均熱耗減小圖3-2發電機特性曲線3.1.3發電機組的啟、停由于存在峰谷差，在低谷時必須停運部分機組從經濟角度考慮：停哪些機組、什么時間停、第二天什么時間啟動必須考慮可靠性機組啟停的經濟考慮基本原則：

最少臺數的機組運行，可得到最經濟效果！平均運行成本=燃料價格×平均熱耗＋O&M圖3-3發電機成本曲線機組啟停計劃的約束1）可靠性考慮—有足夠的備用在線旋轉備用--由所有運行機組承擔快速啟動備用—燃汽輪機、水電2）運行制約機組最少運行時間準則—增加峰荷附近時機組投運數機組最少停運時間準則—增加谷荷時機組投運數3）地區保護—每個地區最少需投入的機組，由負荷、傳輸容量、可靠性等決定多臺機備用與少量機組備用差別：考慮到發電機的爬坡速度，多臺機備用優于少量機組備用。例如：1000MW負荷由11臺機組供電，每臺100MW，對大幅度功率響應率為2%/分，若其中10臺機組滿負荷運行，一臺旋轉備用，則該系統提供20MW/10分鐘備用(一臺機爬坡，速度慢)；若11臺機都以90.9MW運行，11臺機每機都有2%/分的旋轉備用，該系統提供100MW/10分鐘備用（11臺機同時爬坡，速度快）

快速旋轉備用與旋轉備用差別：1）啟動可能不成功，故是不太可靠的備用2）對電氣暫態，反應不一樣，連接在系統的機組，在調速機控制下，響應是瞬時的。模擬機組啟停算法1。將可投入機組按機組滿負荷時運行費用美元/MWh排隊，形成優先次序表；2。地區保護準則由每個電廠必須投運機組模擬，重排優先次序表，將必須投運機組放在最前面；3。按負荷曲線和優先次序表定每小時最少投運機組，同時：機組的連續運行容量應滿足負荷要求；機組的最大額定容量應滿足負荷加旋轉備用要求；4。按最少停運時間進行檢查，如違反，則違反的機組在違反的時間段內投運。例3.1按表中數據計算機組的啟停順序（備用率要求10%，地區保護準則要求市內電廠和河邊電廠各一臺機全投）表3.1負荷數據表3.2機組數據解：1）按美元/MWh做出優先次序表

2）按地區保護準則修改上表，將河流2、城市1放在最前面

考慮地區保護準則后的優先次序表183）對每個負荷投入最少數量，同時滿足：

∑連續運行額定容量≥負荷

投運機組

∑最大額定容量≥負荷+旋轉備用

投運機組機組初步啟停機計算4）檢查機組啟停計劃是否滿足最少停運時間約束：停運時間＜最少停運時間考慮機組最少停運時間可見第4臺機不滿足，該機組在早上2點至6點必須保持運行機組啟騎動臺數時段

負荷（MW）要求啟動臺數發電機連續容量10AM-2PM1790920002PM-6PM1500717006PM-10PM12005130010PM-2AM1100412002AM-6AM900412006AM-10AM1500717003.炕1.粒4氣火電橫機組碰的調鈔度機組衣啟?；庞媱澃矝Q定添哪些竿機組累在線吳運行灑，機造組調只度計丑劃確降定每亦臺機儉組需樹承擔濤負荷機組調熔度的目作的：根眼據機組捐運行成匆本特性涉，調整杰每臺機死組發電批實現機組系調度賀還應喝考慮匠輸電蔬損失家（占貼總發好電量缺1~歡2%柔）2）座經濟梯調度婆模型系統每歸小時總厭運行費杏用：功率平喚衡方程掘約束其中木：經濟調昨度模型佛（續）化成睬無約恭束優糊化模譜型：上式斷對每醋臺發圈電機脾出力Pn求偏嶄導，頂可求飽得調頂度條飯件第一軟項為秋機組n發出更懂多功率億的微增危發電費智用，第二簡項為誰機組n網損修堪正系數貴，其分掛母后兩接項為微諒增輸電烏損失，上式火表明瘋：當隸系統乎中每投臺機幅組的爭微增筐發電酷費用溉與其公網損攀修正愧系數頸的乘降積相睛等時亮，系痕統達表到最爺佳經廚濟性實用中道，網損喂修正系同數在1徐.0～障1.1千之間，愁近似表有示3）在突生產模捏擬中模駕擬經濟長機組調壁度生產企模擬娛模擬厭一個鋼月或們一年異較長鞭時間倚段，黎比在通線調齡度模誦擬精癢度要恰求低執（每釣小時珍誤差柏累計乎，相肚抵消校）網損弱修正和系數鼻用常遺數替芝代微增霉熱耗虎為一扛系列吩閥點庫間的算水平遞線，熊微增升電能腿成本譯也為無一系調列閥喉點間下的水為平線在生產雄模擬中條模擬經梢濟機組工調度算栽法對給定旅時間進雀行機組慈啟停計誰劃，決到定運行搬機組對所有唯在線機胖組的最剛低功率文點功率步相加對所車有在萌線機我組，眠將其府閥的妻負載遇部分傷按微蔬增成煌本從友小到為大排僅序，紙畫出究微增敲成本盡與系婆統發筍電量永關系橋曲線窩圖在上否圖中給標出忙所需奏系統素發電去量（季等于修負荷駝需求金）任何在餅負荷需哪求線左咳側的功役率線的楊機組，抓都將帶苗負荷；點每臺機仔組在負遙荷線左富側的功膚率加其運最低功億率點負貓荷為該搖機組應扮帶負荷輝。機組調鉛度計算輔圖示例3.孕2小喬時負荷料需求為縣525MW，忽略泥輸電豆損失登，兩憲臺投質運機撇組為轟海濱登1和除城市關1。眾試計柿算燃檔料費卸用。表3捆.3惹機廊組功糧率段煉數據解：幻玉1）棟最低客功率刷=2奔00持+1予00找=3訊00MW屢2）按微稅增成嘴本美淡元/MW擋h排負鳴荷段轟的次延序機組渣段數巾微翁增成本籮分兔段容量挎分鞭段調度勝累積功沃率最小值漫30直0海濱1刮1惰0.睛5×1賺0=邀5.0甘50謎5即0倆350城市1掏1派0.飼55×依9.5粘=5仗.22件5腔50狂5呆0尚400海濱1苦2只0.折5×1丙1=綠5.5匯1藝00翅100柄50棟0海濱棵1嚷3脈0鉆.5遮×1云2=鏟6桂.0掃50關2事5障5喉25城市柿1辨2款0宣.5賢5×歐11球=執6.書05岔50板0牧52皮53）交最低溪費用=23叫00×0.5交+12恭00×0.平55擔=1度81疾0美元/h分段扔的費西用=5.嫂0×50跌+5梯.2侵25×50+畝5.丹5×100經+6增.0×25=12玩11.質25美元/h總燃裕料費庫用=旱18淋10云+1竟21溝1.巖25朵=3體02剃1.活25罩美盤元/h3.近1.限5僑水催電機張組的虎調度一、特點塘：水電裂通常豎受能割量限植制，千與火缸電調馳度方釣法不彈同水電燃開料費用援很小，綁首先被值調度（菌安排使乘用）水電牧分三亭種：攻徑流梅式水歐電、犬有一揪定調露節能在力帶頃水庫精的水犬電、榜抽水燈儲能套水電二、徑株流水力凈發電以每愁小時萬為基兄礎，集直接吐修改凳負荷無旋轉廚備用三、損有水辛庫的常水電一般軟以月瞞為基岡礎模性擬，盾具有弟以下或特性享：一個月報的電量柏已知可發出蜓最大容藝量已知可發某出最炭小容蘇量已堵知允許團有旋諸轉備狼用直接必修改椒負荷提曲線水庫水堪電一般飲用來調望峰，在看它未達鑼最大容曠量時，洪可提供丹旋轉備穩用安排水刷庫水電宣調峰圖蠢示：四、家抽水鳴儲能醉水電賤（PHG憶）特點PHG需要上抗下兩級搞水庫，阿在低谷濟時從下棚水庫抽辯水，高僵峰時放遺水發電懷，效率販一般6臨0%幾卻。為制定PHG的經仰濟運每行表煉，需青要：1。徹一周尋內按深小時速順序幕的負李荷及亞旋轉甜備用股要求2。巖可用州于發綢電的嘩火電說機組棕及優擱先順勤序表3?？伤ヒ杂蒔H逐G承擔旋宮轉備用侮，假定蔑原來不類要求PH題G發電安排PHG發電步全驟1。乘制定茅按小螞時順睛序的愚火電宴啟停共計劃耗，此慮時PH雕G不發電富，但可魔擔任旋宜轉備用2。以計算昏火電壘機組嘗的成已本，誓安排狐從低決到高厘的運維行段3。安鋼排PHG高峰時堡發電，震低谷時箭抽水，簽分別計哪算費用辛，若發惠電成本傘高于抽觸水成本蘿時（要繳考慮效蹄率），座經濟上廳是合算鞏的表3娃.4陷按鍋火電扭成本最制定避抽水怕儲能瞧水電昌運行沸表例3島。邁有7愧臺機棵組，趕其中翁3臺葬必須唉投運富，成衣本函程數見或表。部假設維抽水杰儲能華水電議容量姐40敵0MW跑，具有1修200MW扯h的蓄水承庫，整難個循環圖效率6賺6.7描%，試撲安排PHG發電滿并論撐證經散濟上銷是否夾合理當PHG發電時曠，它取撫代其他賞機組。PHG的價值底是其取闊代的機殊組的運史行成本蒜(紅線系）；發電成乎本是根濫據火電亡成本函邪數求得遍的當PH房誠G處于抽歇水工況魚時，它稍消耗功盜率。其萄成本為本供給PHG抽水弄用電答的費奶用；盾由于PGH效率6秋6.7濃，故抽水成奏本是根秤據火電紛成本函蛋數除0稅.66盡7求得（蘭私線）右下圖雹為日負狗荷曲線鍬轉90叉°PGH在16更點發電膜200MWPG梅H在4牢-6鼓點抽山水用絨30譜0MW圖3補-6新按湊負荷攀曲線鉤安排PHG發電發電成母本大于錫抽水成欣本，經濟上敏合算。右圖為念在峰荷鉗增加PGH發電，即谷荷抽余水至經腥濟性極砌限的圖俘示（多院發電，慨多抽水掙）。再報增加PGH的應惑用時魂間，會只會肉增加路費用圖3-板7PH約G安排嘗的經悟濟極例限PH服G安排的犯經濟極喇限原則：棄發電安凡排在峰剖荷，抽水安變排在谷魂荷3.1譜.6循年發廣電生產賽模擬程涉序原理織框圖習題終3瓶.1斯：用溜表3充.2直中的偶數據幫，確芬定按腫下列騙負荷繭的啟鋸停機釋計劃，假定眨海濱包電廠壘至少察有一牽臺機懼需全割部時趙間投聽運。圍旋轉慶備用滴要求盲50MW加70短%負荷小時負荷（MW）10AM-2PM15002PM-6PM17506PM-10PM181010PM-2AM13502AM-6AM8506AM-10AM12503.2抱隨機熱生產模各擬隨機生輸產模擬框考慮了饅發電機賭的隨機告停運、中負荷的造隨機波樸動等情數況，對僅生產成重本估算膝更合理松準確隨機洽生產忽模擬摸可同瘋時給妄出發圈電系薦統可狀靠性紡指標沃：LOL渠P，E粉ENS隨機孝生產輝模擬分類完全翼的狀壯態列登舉法毒概扒率卷日積法哀半零不變亦量法忠等鋼效電緒量函最數法……模型簡峰述1）小發電梳機跑強迫蹦停運溉率q，古q韻=停運塵時間叼/總妻時間跡，邪可用細率p，泄p=1改-q唉2）負荷淡--豆-用呆持續民負荷逐曲線六表示騙3寄）網躁絡-響--還不考瓣慮輸策電限躁制3.劉2.嶼1慨完全認的狀點態列鵲舉法基本原哀理：1）敢將發汽電機黨以經任濟指松標排裹序，叢形成伏排序熱表2）猛給發棉電機肆按排貢序表姐順序河帶負碑荷，冒考慮傭發電公機強篩迫停雨運率變、考渾慮各埋種可澡能出現現的蒼狀態貧組合3）近計算鬧各種窗組合欲出現奏概率談、各畫發電紹機發砍出電糠量例3孔.4泰負室荷2叮00MW，時間1嘩小時，弓3臺發姜電機。那計算每考臺發電盜機發電鋸量及費稼用。機組傲最小閘功率肆最大功裕率q售（美圓/MW衡h）A夏0愿10飯0溜0趟.1為1多5B寶0述10拖0均0遠.2搬2昂5C押0命10禿0物0蘋.2權5版40聯絡線刃0遭200獲0.寇0差80解：1)映為滿榨足2約00MW負荷惕，列途出全魔部的門發電央組合倒狀態2)雜計算渾各狀罩態發笨生概什率3)絞計算踏各狀據態對拼應費駐用表3.2.1發電機數據

狀態的調度（MWh）運行機組狀態概率ABCTie合計美圓

A,B,C,Tie0.54100100002004000A,B,Tie0.18100100002004000

A,C,Tie0.135100010002005500B,C,Tie0.06010010002006500A,Tie0.045100001002009500B,Tie0.020100010020010500C,Tie0.0150010010020012000Tie0.00500020020016000

期望的調度90802192004910完全反狀態賣列舉尾法生蝕產費響用成火本解費用袍=0闖.5遮4×眠40否00蜜+0估.1芹8×去40顧00棋+菊·書··杯=餃49伴10P1=找（1-跑0.1匠）×（出1-0桿.2）聯×（1況-0.票25）戲×豬1=0才.54P5元=（鴿1-畢0.衛1）捐×0詳.2頃×0矩.2改5=焦0.遲04背5SB現=(辨0.謝54戶+0味.1宏8+潛0.故06子+0職.0繼2)炭×1怠00援=8檔03.仙2.宿2陵概率托卷積箭法一、等湊效持續送負荷曲德線等效持適續負荷鋪曲線（EL燒DC眠）把發醫電機受組的宰隨機場停運歷和隨毯機負你荷模擇型結染合在餡一起家，是舟隨機法生產薪模擬嚼的核厚心。持續負叮荷曲線曲線上率任一點退（x,t橫）表示守系統堤負荷抬≥x的持續置時間；用T除上式濤，得P=谷f(醉x)污=F逮(x并)/炮TP可以看別作負荷裁≥x的概率壓。圖3.抓9耍持續叉負荷曲涉線Ct企—總裝燒機容仍量LO糧LP帶—電力稼不足盯概率EEN燈S—電量不繪足概率LOL愉P=tL/T=紛f(Ct)總電量：等效持鞋續負荷勾曲線把發門電機餅故障旅等效喘負荷侄對原攤始負米荷曲值線脈的申修正當一臺貫發電機卵停運時潔，負荷雕應由除凱去該機餓組后系全統中其屬它所有追機組承折擔?？傻刃ц€地看作俱該機組這與系統賄中其它拔所有機東組共同鎖承擔了道向右移梯該機組渴容量的糊負荷曲喪線。pxm父x0覆c1p0c1xmx等效持招續負荷嗎曲線（返續一）設第市一臺折機運黃行。運行狀袋態負荷沾為停運鏈狀態城負荷際為相當剖于平覽移C1，考慮援停運喝的等睛效持透續負避荷曲巴線為摸：第一臺機組發電量1）娃基荷xb不變宗，峰膝荷增悶加C12）陰影釋部分肉面積李為考鐵慮強懶迫停財運機躲組1歐少帶霞的電牛量將n臺機組冷全部加患入后：1）2）可見：俱即使發顧電機裝滴機容量膊大于總散負荷，判系統LOL夸P和EE傘NS依然不岔為零。推廣觸到第i臺機組罵：等效持儉續負荷糧曲線（潮續二）隨機裙生產頃模擬境流程二、查分段瞞發電別機組縫處理1）意生產篇模擬趟中，愚常將燒發電捆機分利段處線理：同一睡臺機廚，各愧段煤病耗微千增率萄不同最小技藍術出力哥限制2）方欺法：發棵電機分宗段容量暫，根據薄各段經油濟指標比，分別庸安排運淺行3）榜問題挑：安秘排同捕一臺替機的退后面子段運互行時桌，應晉消除掘前面窩段的惜強迫追停運相的影標響—桿反卷均積計導算設第i+1臺發剝電機箏組與會前面考已安己排的鄰機組b為同一貌機組的漸不同分封段，在借安排第i+薄1臺機慶時已蔬形成虹等效蚊持續墳負荷觸曲線寫成萄遞歸神形式覽：也可叼寫成杯另一栽種形淺式：為沒考咸慮機組b影響的嫁前i-崖1臺機的BLD器C，或消除扎了機組b影響的姜前i臺機的BLD茅C的求初取—遍反卷戒積推導輪：說明：已知；當錫時，蝕可求膀；當鏟時詢，嘩已蛾知，吧可求；遞歸三、水截電機組伙及抽水覆儲能機虜組模擬原則：避免續棄水帶峰冷荷1）拌單個稻水電只站為帶峰悄荷安排憂在陰影日部分陰影紐奉面積陰與ab脈ef破a面積綱相同CH-水電挺機容價量陰影面裳積-水爭電電量水電糾機組鋤安排迷算法條件粥：EL=EAPHL=CH方法咐：作一個床底寬為CH，面積因為EA的矩形皺，在EL難DC找面玩積與光它相場等的默位置由于ED襲LC不斷變攝化，此位置不捕斷變化安排水背電以后支，影響必火電卷嫩積負荷橫曲線抽水儲勸能機組抽水住儲能策抽水訪狀態授應安蔽排在姿低谷碼，修辭改ELD尾C抽水儲明能發電熊狀態與脅普通水旗電相同陰影部齊分與bci斯hb面積相紙同。方法：客在負荷姐曲線上隙作矩形億，找到Xb，尖Xc兩點跪，修燒改負晶荷曲此線例3搭.5務負流荷2騾00MW售，時間1距小時