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时间:2020-08-27
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1、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。本章提示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)。负荷定义6.1.1负荷分类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综合用电负荷:指工业、
2、农业、交通运输、市政生活等各方面消耗的功率之和。负荷按电能可分为: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负荷曲线:表示电力系统的负荷随时间变化的规律的曲线。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。6.1.2负荷曲线按时间长短可分为日负荷和年负荷曲线;6.1电力系统的负荷和负荷曲线有功日负荷
3、曲线表明电力负荷在一天24小时内随时间的变化情况有功日负荷曲线阶梯形有功日负荷曲线是安排日发电计划,确定各发电厂任务,确定系统运行方式等的重要依据。有功日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)日平均负荷为负荷率反映负荷曲线的起伏情况:负荷率小表明负荷曲线起伏大,发电机的利用率较差日负荷曲线下的面积就是负荷一天所消耗的电能。即:6.1电力系统的负荷和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有功年最大负荷曲线图6.3有功年最大负荷曲线这条曲线主要用来安排发电
4、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。6.1电力系统的负荷和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:6.1.2负荷曲线图6.4年持续负荷曲线如果负荷始终等于最大值,经过小时后所消耗的电能恰好等于全年的实际耗电量,则称为最大负荷使用时间,也叫最大负荷利用小时数。年持续负荷曲线不同性质的用户、不同的生产班次,值不同,根据电力系统的运行经验,各类负荷的的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负荷类
5、型照明及生活用电2000~3000一班制企业1500~2200二班制企业3000~4500三班制企业6000~7000农业用电1000~1500各类用户的最大负荷利用小时数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6.2.1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6.2.1发电机组
6、的耗量特性6.2电力系统有功功率负荷的经济分配火电机组的耗量特性耗量微增率曲线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。耗量特性曲线上某点切线的斜率称为该点的耗量微增率6.2电力系统有功功率负荷的经济分配6.2.2等微增率准则两台机组为例目标函数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等式约束条件6.2电力系统有功功率负荷的经济分配用拉格朗日乘数法求解建立拉格朗日函数极值条件等微增率准则6.2电力系统有功功率负荷的经济分配6.2.3火
7、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不等式约束条件有功功率值越限时,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拉格朗日函数极值条件6.2电力系统有功功率负荷的经济分配计及网损网损微增率网损修正系数6.2电力系统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。然后再按下边的不等式约束条件进行校验,即:对于有功功率值越限的发电厂,可按其限值(上限或下限)分配负荷,然后再对其余的发电厂分配剩
8、下的负荷功率。6.2.3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计及网损按计及有功功率网损时的等微增率准则进行分配。式中,——称为网损修正系数,——称为网损微增率。6.2电力系统有功功率负荷的经济分配例6.1:同一发电厂内两套发电设备共同供电,它们的
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