电力系统规划课件

1、 第四章 发电机组检修安排4.1 概述经济上检修费用,停电费用,低效机组代替高效机组增加费用可靠性系统备用,供电不足概率发电机组检修计划安排实质上是一个带约束的优化问题一、目标函数 目标函数可分为可靠性（确定性和随机性）、经济性确定性可靠性目标函数以机组停运后的系统净备用最大为目标-等备用法随机性可靠性目标函数考虑了发电机的强迫停运率的影响-等风险度法经济费用目标函数可包括检修费用、生产费用检修费用统计困难生产费用对方案不敏感二、约束条件时间约束允许安排时段、持续时间检修班组约束检修力量限制资源约束设备、备件、材料等 求解方法：数学优化整数规划、混合整数规划等启发式方法4.2 等备用法以研究周

2、期内系统的备用(备用率)相同为目标 系统备用=装机容量-系统负荷-检修容量 系统备用率=系统备用/系统负荷等备用法数学模型目标函数或 上式表示任一时段备用容量P（或备用率 ）相等约束条件检修活动的连续性 检修开始时刻（周或月） 检修持续时段（周数或月数） 检修期间约束机组K一年检修次数机组K两次检修之间最小时间间隔检修班组约束4.2.1 等备用容量法按各时间段备用容量相等原则安排检修. 步骤：1）作出负荷曲线，求出各段备用容量2）将发电机排序：容量从大到小、检修周期从长到短3）将待检修发电机安排在备用最大时段，同时考虑检修连续性、人力和设备等限制。例4.1 设系统装机容量2500MW,有5台发

3、电机需在8周内安排检修，试用等备用容量法优化检修计划。检修机组数据负荷数据时段（周） 最大负荷MW 1 2000 2 1920 3 1800 4 1740 5 1640 6 1500 7 1580 8 1620机组序号容量MWFOR检修期间（周） 1 400 0.04 4 2 300 0.03 1 3 200 0.02 4 4 100 0.02 2 5 100 0.02 1 解:在负荷曲线上依序安排机组检修时 最大 备用容量段 负荷 无检修 #1机后 #2机后 #3机后 #4机后 #5机后 1 2000 500 *300 300 2 1920 580 *380 380 3 1800 700 7

4、00 *500 500 *400 4 1740 760 760 *460 *260 260 5 1640 860 *460 460 6 1500 1000 *600 600 *500 500 7 1580 920 *520 *420 420 8 1620 880 *480 480等备用容量法安排检修计划图示4.2.2 等备用率法按各时段备用率相等原则安排机组检修 避免了在高峰负荷安排机组检修 步骤与等备用容量法相似。每做一步，要求出备用率4.3 等风险度法等备用法没考虑发电机的随机停运影响，备用率相同的系统可靠性不一定相同。等风险度原则可表示为 其中：T为检修周期的时段数； 是任一检修时段的相

5、同风险度4.3.1 发电机有效载荷容量在等备用法中，隐含假定：当一台发电机检修时，系统相当于增加等值的负荷，这个假定不能保证可靠性不变。证明：设原系统具有备用容量X，系统随机停运容量X的概率为P（X）。当系统新增额定容量为C、强迫停运率为q的发电机时，假定系统备用仍为X，则系统随机停运容量X的概率为 P（X）=p*P(X)+q*P(X-C)由于 P(X-C) P(X)，所以P(X)P(X)。即：增加一台发电机，备用容量不变时，系统风险度增加。 发电机有效载荷容量（续）为使系统风险度不变，增加一台机时，应同时增加备用容量Y，使 P(X+Y)=P(X)新增的备用容量Y可由新增的一台机组承担，因而额

6、定容量为C的机组，只能带较小的负荷Ce Ce=C YCe即为发电机的有效载荷容量例：右图表示某电力系统负荷与风险度（LOLP）关系,当负荷接近4000MW时,LOLP为0.1。当增加一台600MW, q=0.05的发电机a)若负荷不变,LOLP下降b)当负荷上升362MW后, LOLP为0.1此发电机的有效载荷容量为362MW,而238MW就是为保持LOLP不变,增加机组同时应增加的备用4.3.2 等效负荷等备用法安排检修是在各时段的最大负荷上进行，没考虑时段内负荷变化的影响。若某时段有Tp天，则该时段的系统总风险度为Xj为第j天的备用容量,Lj第j天最大负荷想法: 找一个等效负荷Le,累计T

7、p天的风险度相当于在该时段中总风险度图例说明右图为半对数坐标底边表示日最高负荷, 纵坐标为风险度设负荷900MW时,风险度为1,1000MW时为e, 则斜边上任一点高度为时段内总风险度=1.22+1.49+1.82 +2.23+2.72=9.48 每天平均风险度=9.48/5=1.968 平均风险度对应的横坐标为964MW即为等效负荷4.3.3 有效载荷容量与等效负荷的计算计算有效载荷容量与等效负荷必须知道p(X)的解析表达式,困难.可用指数曲线来局部拟合P(X) 步骤:1)将系统发电容量停运表数据画在半对数坐标纸上,横轴为强迫停运容量、纵轴为P(X)2)在曲线上取两点a,b连一直线拟合P(X

8、) 3)代入a,b两点的值可求得风险特性系数m求得发电机的有效载荷容量及等效负荷后，用等备用法相同的方法，安排检修例4.2 设系统风险特性系数m=100MW.机组容量2500MW,有5台发电机需在8周内安排检修，用等风险度安排检修计划。 检修机组数据负荷数据时段（周） 最大负荷MW 1 2000 2 1920 3 1800 4 1740 5 1640 6 1500 7 1580 8 1620机组序号容量MWFOR检修期间（周） 1 400 0.04 4 2 300 0.03 1 3 200 0.02 4 4 100 0.02 2 5 100 0.02 1解:1)机组有效载荷容量 有效载荷容量表

9、,m=100MW 机组 容量 q Ce 1 400 0.04 285 2 300 0.03 254 3 200 0.02 187 4 100 0.02 97 5 100 0.02 972)等效负荷 等效负荷,m=100MW 时段(周) Le(MW) 时段(周) Le(MW) 1 1964 5 1580 2 1902 6 1449 3 1741 7 1530 4 1670 8 1560说明:Tp=7,Lj每天最大负荷将机组有效负荷从大到小排列,然后在等效负荷曲线上安排检修(与等备用法相同),结果如下:等风险度法简化流程习题4.1 设系统装机容量2300MW,有5台发电机需在8周内安排检修，试用等备用率法优化检修计划。检修机组数据负荷数据时段（周） 最大