1、耗量特性
一臺13.5萬千瓦的小機組,比30萬千瓦的機組耗煤要高15%左右,比60萬千瓦的機組耗煤要高26%左右。
耗量特性——發(fā)電機組單位時間內能量輸入和輸出的關系。
耗量特性曲線上某點的縱、橫坐標之比,即單位時間發(fā)電機組能量輸入與輸出之比,稱為比耗量:
μ=f/pg ,t/mw·hour (或g/kw·h)
或λ=w/pg ,m3/mw·s
耗量特性曲線上某點切線的斜率,即單位時間發(fā)電機組能量輸入增量與輸出增量之比,稱為該點的耗量微增率:
λ=df/dpg ,t/mw·h 或λ=dw/dpg ,m3/mw·s
如果燃料耗量f(噸/小時)換成燃料費用成本f(元/小時),則有“成本微增率”:
λ=df/dpg ,元/mw·h
2、同類型機組(發(fā)電廠)間的 有功負荷經(jīng)濟分配
有功負荷經(jīng)濟分配的目標:負荷一定時,各機組應如何分配有功負荷才能使單位時間的能源消耗量最小,即總耗量fσ最小。
總耗量: fσ = f1 + f2
功率平衡:pg1 + pg2 = plσ
或:pg1 + pg2 - plσ =0
fσmin ←fσ = f1 + f2
約束條件:pg1 + pg2 - plσ =0
條件極值問題可以用拉格郎日乘數(shù)法求解。
先建立拉格郎日函數(shù):
c*= fσ -λ(pg1 + pg2 - plσ)
λ——拉格郎日乘數(shù)。 拉格郎日函數(shù)極值點便是fσ最小值條件。
注意:經(jīng)濟分配負荷時,除了等式約束外,還有不等式約束的限制:pgimin≤pgi ≤pgimax。這時,可以先按“等耗量微增率準則”確定每臺機組應發(fā)功率pgi,如果某臺k應發(fā)功率pgk低于pgkmin或高于pgkmax,則取pgk=pgkmin或pgk= pgkmax,其它機組重新按“等耗量微增率準則”計算應發(fā)功率(總負荷變?yōu)椋?plσ - pgk)。
·該準則也適用于水電廠的有功負荷經(jīng)濟分配:
·如果燃料耗量fi(噸/小時)換成燃料費用成本fi(元/小時),則有“等電能成本微增率準則”。
(¥/mw·h)
·也可考慮網(wǎng)損。
[例1]三個火電廠共同承擔負荷,各電廠的燃料成本特性分別為:
c1=45+4pg1+0.01p2g1 ¥/h
60mw≤ pg1 ≤90mw
c2=30+2pg2+0.03p2g2 ¥/h
45mw≤ pg2 ≤100mw
c3=32+3pg3+0.008p2g3 ¥/h
100mw≤ pg3 ≤155mw
當總負荷為300mw時,試確定每一個電廠承擔的經(jīng)濟負荷值。
解:成本微增率為
按“等電能成本微增率準則”,有
4+0.02pg1=2+0.06pg2 ①
4+0.02pg1=3+0.016pg3?、?
功率平衡:pg1+pg2+pg3=300 ③
4+0.02pg1=2+0.06pg2①
4+0.02pg1=3+0.016pg3 ②
pg1+pg2+pg3=300③
聯(lián)立求解上列三式,求每一個電廠承擔的經(jīng)濟負荷值:
pg1=79.03mw60mw≤ pg1 ≤90mw
pg2=59.68mw45mw≤ pg2 ≤100mw
pg3=161.29mw100mw≤ pg3 ≤155mw
所以只能取 pg3=155mw。
4+0.02pg1=2+0.06pg2①
取 pg3=155mw,則
pg1+pg2=300-155 ④
聯(lián)立求解式①、④,得:
pg1=83.75mw
pg2=61.25mw
60mw≤ pg1 ≤90mw
45mw≤ pg2 ≤100mw
100mw≤ pg3 ≤155mw