电力系统优化运行01.ppt

电力系统优化运行-第一讲 于娜 副教授 电气工程学院 绪论 电力系统的特点 结构复杂而庞大 功率实时平衡 电能不能大量存储 过渡过程迅速且转移能量大（30万kW/s） 电力与国民经济各部门密切联系 电力系统的飞速发展 我国电力一次系统情况简介 基本形成了500KV和330KV的骨干网架 大电网已覆盖全部城市和大部分农村 以三峡为中心的全国联网工程开始启动 进入远距离、超高压、跨地区输电阶段 绪论 电力系统优化运行基本概念 所谓经济运行就是在保证电力生产安全、优质和满足客户用电需求的条件下，采用各种技术措施和管理措施，提高系统电能质量和输送效率，尽量降低能源消耗或者生产成本。 电力系统优化运行，又称为电力系统优化调度，电力系统经济运行或经济调度。 绪论 电力系统优化运行在电力系统分析中的位置（按时间长短） 电力系统规划：（以年为单位，数年或数十年） 检修计划：（以年月为单位） 机组组合或联络线调度：（以周或日为单位） 动态经济调度或负荷经济分配：（日内各时段） 最优潮流：（单个时段，15分钟或30分钟） AGC，AVC，电压无功控制和负荷频率控制： 机电暂态过程和电磁暂态过程：（暂态过程 ） 绪论 电力系统优化运行的主要内容 有功优化 负荷经济分配 动态经济调度 最优潮流 机组组合 无功优化 无功负荷优化分配 无功补偿装置优化配置 网络重构（配电网） 绪论 电力系统优化运行的意义 经济方面：任何一个行业都要考虑经济性 经济负荷分配可节省燃料0.5-1.5% 机组组合的效益为1-2.5% 网损修正效益为0.05%-0.5% 以京津唐为例 可持续发展：节能减排 绪论 电力系统经济运行研究的发展过程 1.经典经济调度（20世纪60年代以前 ） 20世纪20年代：负荷分配问题 30年代：等微增率 40年代：考虑网损的协调方程 50年代：发电与输电的协调方程 2.现代经济调度（20世纪60年代以前） 60年代：最优潮流（非线性问题） 80年代线性，线性规划 80年代后 绪论 我国电力系统经济调度的发展概况 50年代：京津唐、东北按煤耗微增率原则调度 60年代末-70年代：网损修正、水火电经济分配调度 80年代：许多电网实现计算机研究调度计划 90年代：安全约束动态经济调度的研究实施 2006年：倡导节能调度 绪论 经济运行分类 火电厂经济运行： 水电站经济运行： 核电厂经济运行： 电网经济运行 ： 配电系统经济运行： 课程主要内容 最优化方法 负荷经济分配，机组组合 最优潮流 电源模型 出于不同的研究目的，电力系统分析中对电源、电网和负荷这三部分所采用的模型各有不同（如电力系统稳态分析、暂态分析、高电压等研究）。 电源模型 电源的分类 火电厂（热力电厂）： 燃油、燃煤、燃气电厂 核电厂 电源输入输出模型 水电厂： 蓄水式水电厂 径流式水电厂 电源输入输出模型+水库模型 抽水蓄能水电厂 整个流域中多个水电厂相互 关系模型 电源模型-火电厂 火电厂的输入输出特性 燃料热当量－（锅炉）－高温高压蒸汽量－（汽轮机） －机械能－（发电机组） －电能－（厂用电） －输送电网 标准蒸汽量与电功率毛输出之间的关系反映了汽轮发电机组的效率 燃料热量与标准蒸汽量之间的关系反映了锅炉的热效率 毛功率与净上网功率之间反映了厂用电率 电源模型-火电厂 总费用F与电功率毛输出P’之间的关系称为输入-毛输出关系 去除厂用电，得到 输入-净输出关系 三种输入输出关系 费用特性 燃料输入-输出功率特性F-P 微增费用特性 微增输入与输出 单位费用特性： 平均单位费用输入-输出 电源模型-火电厂 电源模型-火电厂 耗量特性（F-P）通常用二次曲线近似表示： 模型获取方法 方法一：机组的效率试验确定，准确，操作复杂，费用高。 方法二：由机组的运行记录确定：需要准确测量输入的燃料，需要长时间保持机组有功功率不变。 方法三：厂商提供。依赖单位对制造厂的数据，还需要修正。 电源模型-核电厂 核电厂的输入输出特性 会计核算 电源模型-水电厂 蓄水水电厂 抽水蓄能电厂 电源模型-水电厂 蓄水式电厂 1.