【正文】 12*34*23*12*221*321*32* ~~)(~ZZZUdUZZZSZSZZS Nb?????????稱為循環(huán)功率,~34*23*12*ZZZUdUS Nc????81 4) 計算各線段的電壓降落和功率損耗，過程為：求得網(wǎng)絡功率分布后，確定其功率分點以及流向功率分點的功率，在功率分點即網(wǎng)絡最低電壓點將環(huán)網(wǎng)解開，將環(huán)形網(wǎng)絡看成兩個輻射形網(wǎng)絡，由功率分點開始，分別從其兩側逐段向電源端推算電壓降落和功率損耗。 其目的 是求取電力系統(tǒng)在給定運行方式下的節(jié)點電壓和功率分布，用以檢查系統(tǒng)各元件是否過負荷、各點電壓是否滿足要求、功率分布和分配是否合理以及功率損耗等。 9) 計算支路功率分布， PV節(jié)點無功功率和平衡節(jié)點注入功率，最后輸出結果，并結束。 ? 衡量運行經(jīng)濟性 的主要指標為：比耗量和線損率 ? 有功功率的最優(yōu)分布包括 ：有功功率負荷預計、有功功率電源的最優(yōu)組合、有功功率負荷在運行機組間的最優(yōu)分配等。 90 一 .負荷預測的簡要介紹 ? 電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的第一個問題就是研究用戶的需求，即進行電力負荷預測，按照調(diào)度計劃的周期，可分為 日負荷預測，周負荷預測和年負荷預測 。 92 ? 根據(jù)負荷變化，電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整大體上也可分為： 1. 一次調(diào)頻：由發(fā)電機調(diào)速器進行； 2. 二次調(diào)頻：由發(fā)電機調(diào)頻器進行； 3. 三次調(diào)頻：由調(diào)度部門根據(jù)負荷曲線進行最優(yōu)分配。 ? 二次調(diào)頻是由平衡節(jié)點來承擔。 一 .有功功率電源的最優(yōu)組合 ? 有功功率電源的最優(yōu)組合 ：是指系統(tǒng)中發(fā)電設 備或發(fā)電廠的合理組合。 ? 電力系統(tǒng)最優(yōu)運行 是電力系統(tǒng)分析的一個重要分支，它所研究的問題主要是在保證用戶用電需求（負荷）的前提下，如何優(yōu)化地調(diào)度系統(tǒng)中各發(fā)電機組或發(fā)電廠的運行工況，從而使系統(tǒng)發(fā)電所需的總費用或所消耗的總燃料耗量達到最小這樣決策問題。其函數(shù)關系式為： 單位：噸 /小時 上述函數(shù)可用試驗數(shù)據(jù)通過最小二乘法擬合而成，根據(jù)前人經(jīng)驗，階數(shù)為 2比較合適，即 ? ?Giii Pff ?iGiiGiii aPaPaf 0122 ???98 2. 電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的數(shù)學模型 總的目標函數(shù)為： 關于目標函數(shù)的一些重要的概念 ： 1) 耗量微增率 ：單位時間內(nèi)輸入能量微增量與輸出功率微增量的比值。 3) 發(fā)電設備的效率 ：為比耗量的倒數(shù)。 m a xm i nm a xm i nm a xm i niiiGiGiGiGiGiGiUUUQPPP??????101 3. 電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度問題的求解 一般用拉格朗日乘數(shù)法。 3) 對拉格朗日函數(shù)求導，得到最小值時應有的三個條件： （ 1） ? ? ? ? ? ?21212211* LLGGGG PPPPPFPFC ?????? ?拉格朗日乘子??? ?? ?? ?212121222111,00LLGGGGGGGGPPPPPPfdPPdFdPPdF??????????103 3. 電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度問題的求解 4) 求解（ 1）得到： 這就是著名的等耗量微增率準則，表示為使總耗量最小，應按相等的耗量微增率在發(fā)電設備或發(fā)電廠之間分配負荷。負荷要求頻率的偏差一般應控制在（ 177。 ? 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。 ? ?GNNGGNNGGGGPfKfPfPKHzMwfPK// *?????????108 1. 概念介紹 2) 發(fā)電機是調(diào)差系數(shù) ：單位調(diào)節(jié)功率的倒數(shù)。表示原動機調(diào)速器和負荷本身的調(diào)節(jié)效應共同作用下系統(tǒng)頻率下降或上升的多少。 2. 數(shù)學表達式 如果 ，即發(fā)電機組如數(shù)增發(fā)了負荷功率的原始增量，則 ，即所謂的 無差調(diào)節(jié) 。 116 六 . 互聯(lián)系統(tǒng)頻率的調(diào)整 由幾個地區(qū)系統(tǒng)互聯(lián)為一個大系統(tǒng)的情況，對某一個地區(qū)系統(tǒng)而言，負荷變化（增加） 時，可能伴隨著與其他系統(tǒng)交換功率的變化 ，則有 P?tP?? ? ? ? fKfKKPPP SDGGt ?????????? ?117 若設 A、 B兩系統(tǒng)互聯(lián)，兩系統(tǒng)負荷變化（增加）分別為 ，引起互聯(lián)系統(tǒng)的頻率變化（降低） ，及聯(lián)絡線交換功率的變化 ，如下圖： 系統(tǒng) A： 系統(tǒng) B： 在負荷增加 的影響下，兩系統(tǒng)的頻率和交換功率的變化量為： A B tP? DBDA PP ?? , f?tP?? ?? ? fKPPPfKPPPBGBtDBAGAtDA??????????????DBDA PP ?? ,? ? ? ?? ? ? ?BAABBABAGADABGBDBAtBABABABAGBDBGADAKKPKPKKKPPKPPKPKKPPKKPPPPf???????????????????????????????118 七 . 自動負荷 頻率控制 這是廣義的自動調(diào)頻，其功能有： ? 。 GP?fKG ??fKL?114 四 . 頻率的二次調(diào)整 4. 頻率調(diào)整圖 115 五 . 調(diào)頻廠的選擇 調(diào)頻廠須滿足的條件： ? 調(diào)整的容量應足夠大； ? 調(diào)整的速度應足夠快； ? 調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟性能應該好； ? 注意系統(tǒng)內(nèi)及互聯(lián)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題。 對于系統(tǒng)有若干臺機參加一次調(diào)頻： 具有一次調(diào)頻的各機組間負荷的分配，按其調(diào)差系數(shù)即下降特性自然分配。 一般而言： ? ?LNNLLNNLLLLPfKfPfPKHzMwfPK// *????????* ?LK110 2. 頻率的一次調(diào)整 1) 簡述：由于負荷突增，發(fā)電機組功率不能及時變動而使機組減速，系統(tǒng)頻率下降，同時，發(fā)電機組功率由于調(diào)速器的一次調(diào)整作用而增大，負荷功率因其本身的調(diào)節(jié)效應而減少，經(jīng)過一個衰減的振蕩過程，達到新的平衡。 P112 107 三 . 頻率的一次調(diào)整 1. 概念介紹 1) 發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率 ：發(fā)電機組原動機或電源頻率特性的斜率。 0. 5） Hz的范圍內(nèi)。 ? 無功功率和電壓限制和有功功率負荷的分配沒有直接關系，可暫時不計，當有功功率負荷的最優(yōu)分配完成后計算潮流分布在考慮。 1) 建立數(shù)學模型。 對于每個節(jié)點： 對于整個系統(tǒng)： 若不計網(wǎng)損： ? ? 0s i nc o s1???? ??ijijijijnjjiLiGi BGUUPP ??011???? ????? PPP niLiniGi011??????niLiniGi PP100 2. 電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的數(shù)學模型 3) 不等式約束條件：為系統(tǒng)的 運行限制。 2) 比耗量 ：單位時間內(nèi)輸入能量與輸出功率之比。 gxggxhtsxf???)( 0)( ..)(m in97 2. 電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的數(shù)學模型 1) 目標函數(shù)：系統(tǒng)發(fā)電所需的總費用或所消耗的總燃料耗量 對于純火電系統(tǒng)， 發(fā)電廠的燃料費用主要與發(fā)電機輸出的有功功率有關，與輸出的無功功率及電壓等運行參數(shù)關系較小 。 ? 有功功率負荷的最優(yōu)分配： 是指系統(tǒng)的有功功率負荷在各個正在運行的發(fā)電設備或發(fā)電廠之間的合理分配。 ? 系統(tǒng)的備用容量 ：系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負荷的部分，可分為熱備用和冷備用或負荷備用、事故備用、檢修備用和國民經(jīng)濟備用等。 ? 一次調(diào)頻是所有運行中的發(fā)電機組都可參加的，取決于發(fā)電機組是否已經(jīng)滿負荷發(fā)電。 91 ? 負荷預測的精度直接影響經(jīng)濟調(diào)度的效益，提高預測的精度就可以降低備用容量，減少臨時出力調(diào)整和避免計劃外開停機組，以利于電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性和安全性。 ? 最優(yōu)潮流 ：滿足各節(jié)點正常功率平衡及各種安全性不等式約束條件下，求以發(fā)電費用（耗量）或網(wǎng)損為目標函數(shù)的最優(yōu)的潮流分布。如何保證正常、穩(wěn)態(tài)運行時的電能質量和經(jīng)濟性問題，是我們考慮的重點問題之一。 潮流計算的計算機算法是以電網(wǎng)絡理論為基礎的，應用數(shù)值計算方法求解一組描述電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性的方程。替代后，網(wǎng)絡中其他部分的電壓、電流、功率保持不變。 78 回路電壓為 0的單一環(huán)網(wǎng)等值于兩端電壓大小相等、相位相同的兩端供電網(wǎng)絡。 74 第二步： 用簡化的回路電流法解該簡化等值電路 通過近似方法，從功率中求取相應的電流，電壓近似認為是額定電壓： 0)()( 323121312 ?????? IIIZIIZIZ aaa ??????的功率，為流經(jīng)阻抗1231*23*12*331*231*23*3*2**312**23*12~~)(~0)()(ZZZZSZSZZSSSSZSSZSZaaaa???????????75 第三步： 用相同的方法求解 第四步： 計算整個網(wǎng)絡的功率分布 的功率，為流經(jīng)阻抗 3131*23*12*221*321*23* ~~)(~ZZZZSZSZZS b????? S a S b 1 2 3 1’ Z 12 Z 23 Z 31 S 2 S 3 76 由此，擴展到相應的多節(jié)點網(wǎng)絡的計算當中： ??????****~~)(~~ZZSSmZZSSmmbmma的其余各節(jié)點為除所流出功率節(jié)點外77 重要概念 ? 功率分點： 網(wǎng)絡中某些節(jié)點的功率是由兩側向其流動的。 UQRPXjUQXPRUjUdU ??????? ?72 b. 根據(jù)已知的負荷功率和網(wǎng)絡額定電壓，從受電端推算到送電端，逐一近似計算各元件的功率損耗，求出各節(jié)點的注入和流出的功率，從而得到電力網(wǎng)絡的功率分布。 1 0 0%,1 0 0 01 0 0%,1 0 0 01 0 0%,1 0 0 000221221222222NYTYTNNKZTNKZTNNKZTNKZTSIQPPSSSUQSSPPSSSUQSSPP????????????70 第二節(jié) 輻射形網(wǎng)絡中的潮流計算 1. 功率的計算 電力網(wǎng)絡的功率損耗由各元件等值電路中不接地支路阻抗損耗和接地支路導納損耗構成。2 ,U