電力系統(tǒng)分析(第2版)課件：電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整

電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整5.1電力系統(tǒng)的有功功率平衡5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整5.4電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配5.2電力系統(tǒng)的頻率特性5.1電力系統(tǒng)的有功功率平衡

一、頻率調(diào)整的必要性衡量電能質(zhì)量指標(biāo)：電壓、頻率、波形。我國電力系統(tǒng)的額定頻率：50Hz，允許的偏差范圍為±0.2Hz~±0.5Hz。頻率變化帶來的影響：從用戶的角度看：異步機(jī)：f變化→轉(zhuǎn)速n變化→影響產(chǎn)品質(zhì)量；電子設(shè)備：對f

敏感，要求更高，會(huì)影響電子設(shè)備工作的精確性。汽輪發(fā)電機(jī)：f↓→葉片共振，縮短壽命，嚴(yán)重時(shí)斷裂；電動(dòng)機(jī)和變壓器：f↓→勵(lì)磁電流↑→無功損耗↑，當(dāng)無功不足時(shí)，電壓↓，無功平衡和電壓調(diào)整困難；頻率過低時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電壓崩潰和頻率崩潰，使電力系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電。5.1電力系統(tǒng)的有功功率平衡從電力系統(tǒng)角度看：火電廠的主要設(shè)備：水泵、風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)等都是異步機(jī)，如果f↓→有功出力↓→f進(jìn)一步↓；電力系統(tǒng)有功功率與頻率的關(guān)系PT：原動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率；PE：發(fā)電機(jī)的電磁功率；PL：負(fù)荷功率。電網(wǎng)頻率f：由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n(或ω)決定；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速ω：與其軸上的轉(zhuǎn)矩平衡有關(guān)；ω和f

不變PE隨有功負(fù)荷變化快PT由于慣性大變化慢PL變化時(shí)若PE>

PT，發(fā)電機(jī)加速若PE<

PT，發(fā)電機(jī)減速f變化頻率調(diào)整目的：調(diào)整原動(dòng)機(jī)出力讓，使系統(tǒng)頻率回到額定值。穩(wěn)態(tài)平衡條件下：5.1電力系統(tǒng)的有功功率平衡

二、有功功率負(fù)荷的變動(dòng)及其調(diào)整第一種：變動(dòng)幅度很小，周期很短（P1）——小負(fù)荷引起，很大偶然性；有功功率負(fù)荷的變化5.1電力系統(tǒng)的有功功率平衡調(diào)速器頻率的一次調(diào)整第二種:變動(dòng)幅度較大，周期也較長（P2）——沖擊性負(fù)荷引起；調(diào)頻器頻率的二次調(diào)整第三種：變化幅度最大，周期最長的持續(xù)變化負(fù)荷（P3）——生產(chǎn)、生活、氣象引起。各機(jī)組間進(jìn)行最優(yōu)負(fù)荷分配電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)度（發(fā)電計(jì)劃）最優(yōu)化準(zhǔn)則三、有功功率平衡和備用容量電力系統(tǒng)唯一的有功電源——發(fā)電機(jī)5.1電力系統(tǒng)的有功功率平衡發(fā)電機(jī)發(fā)出的總有功功率所有用戶的有功負(fù)荷廠用電的有功負(fù)荷網(wǎng)絡(luò)的有功損耗系統(tǒng)的總負(fù)荷作用：為保證供電可靠性及電能質(zhì)量合格，系統(tǒng)電源容量應(yīng)大于發(fā)電負(fù)荷。定義：備用容量＝系統(tǒng)電源容量－發(fā)電負(fù)荷電力系統(tǒng)的有功功率平衡

系統(tǒng)電源容量：可投入發(fā)電設(shè)備的可發(fā)功率之和。一般備用容量占最大發(fā)電負(fù)荷的15%~20%。備用容量按用途分：負(fù)荷備用：為滿足系統(tǒng)中短時(shí)的負(fù)荷波動(dòng)和計(jì)劃外的負(fù)荷增加而設(shè)置的備用（2%~5%）；事故備用：為使電力用戶在發(fā)電設(shè)備發(fā)生偶然事故時(shí)不受嚴(yán)重影響，能夠維持系統(tǒng)正常供電所需的備用容量（5%~10%）；檢修備用：為保證發(fā)電設(shè)備的定期檢修而設(shè)置的備用（4%~5%）；國民經(jīng)濟(jì)備用：考慮到國民經(jīng)濟(jì)超計(jì)劃增長和新用戶的出現(xiàn)而設(shè)置的備用（3%~5%）。按存在形式分：5.1電力系統(tǒng)的有功功率平衡備用容量的分類熱備用冷備用5.2電力系統(tǒng)的頻率特性一、電力系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率—頻率靜態(tài)特性由2.4節(jié)知，負(fù)荷的有功功率頻率靜態(tài)特性為:以標(biāo)幺值表示

主要成分是兩種，在額定頻率附近，該關(guān)系曲線近似為直線。負(fù)荷的功頻靜特性曲線負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)（單位調(diào)節(jié)功率）：KL表示負(fù)荷隨頻率的變化程度。

用標(biāo)么值表示：

關(guān)于KL*的幾點(diǎn)說明：它反映了系統(tǒng)負(fù)荷對頻率的自動(dòng)調(diào)整作用，標(biāo)志著隨著頻率的升高或降低負(fù)荷消耗功率增加或減少的多少。它是不能控制的，一般取1~3。它是考慮低頻減載方案時(shí)的重要計(jì)算依據(jù)。

二、發(fā)電機(jī)組的有功功率——頻率靜特性

調(diào)速系統(tǒng)的工作原理：利用杠桿的作用調(diào)整汽輪機(jī)或水輪機(jī)的導(dǎo)向葉片，使其開度增大，增加進(jìn)汽量或進(jìn)水量。5.2電力系統(tǒng)的頻率特性離心飛擺式調(diào)速系統(tǒng)示意圖轉(zhuǎn)速測量元件放大元件執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)說明：調(diào)速器由前三者組成，完成頻率的一次調(diào)整；調(diào)頻器加入轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)，完成頻率的二次調(diào)整。一次調(diào)頻：5.2電力系統(tǒng)的頻率特性負(fù)荷增加→轉(zhuǎn)速下降→離心力減小→A下降到A′→B點(diǎn)不動(dòng)→杠桿AOB逆時(shí)針轉(zhuǎn)到→D點(diǎn)不動(dòng)→杠桿DEF順時(shí)針轉(zhuǎn)到→活塞向下移動(dòng)→壓力油經(jīng)b孔進(jìn)入，由孔a溢出→活塞上移→增加進(jìn)汽量;轉(zhuǎn)速測量元件放大元件執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)5.2電力系統(tǒng)的頻率特性機(jī)組轉(zhuǎn)速上升→發(fā)電機(jī)輸出功率增加→套筒從A′回升→杠桿繞A′逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)→帶動(dòng)連桿OE→錯(cuò)油門活塞提升，a、b孔重新堵住→油動(dòng)機(jī)活塞上下相等→從A′回升到→調(diào)節(jié)過程結(jié)束。杠桿AB的位置為進(jìn)汽量較原來多，機(jī)組轉(zhuǎn)速較原來略低。一次調(diào)頻：負(fù)荷增大（減小）時(shí)，發(fā)電機(jī)組輸出功率增加（減?。?，頻率低于（高于）初始值，一次調(diào)整由調(diào)速器自動(dòng)完成。頻率不能回到原來的值——有差調(diào)節(jié)。發(fā)電機(jī)組的功頻靜特性

發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率：

用標(biāo)么值表示：

發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率標(biāo)志了隨著頻率的升高或降低，發(fā)電機(jī)組發(fā)出的有功功率減少或增加的多少。5.2電力系統(tǒng)的頻率特性

發(fā)電機(jī)機(jī)組的調(diào)差系數(shù)（調(diào)差率）：取時(shí)：調(diào)差系數(shù)的倒數(shù)就是機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率說明：發(fā)電機(jī)組的調(diào)差系數(shù)或相應(yīng)的單位調(diào)節(jié)功率是可以整定的。汽輪發(fā)電機(jī)組：水輪發(fā)電機(jī)組：或

或5.2電力系統(tǒng)的頻率特性二次調(diào)頻：負(fù)荷增加→調(diào)頻器的伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)→D點(diǎn)上移→E點(diǎn)不動(dòng)→杠桿DEF轉(zhuǎn)動(dòng)F點(diǎn)下降→錯(cuò)油門的油孔被打開······→增加進(jìn)氣量→轉(zhuǎn)速上升，頻率上升→調(diào)速系統(tǒng)達(dá)到新的平衡。D點(diǎn)位置選的恰當(dāng)，A點(diǎn)有可能回到原來的位置——無差調(diào)節(jié)。負(fù)荷增加發(fā)電機(jī)組減速系統(tǒng)頻率下降發(fā)電機(jī)出力因調(diào)速器動(dòng)作而增大沿發(fā)電機(jī)靜態(tài)特性上升負(fù)荷有功因本身調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少沿負(fù)荷靜態(tài)特性下降頻率變化為:因調(diào)速器的調(diào)整作用發(fā)電機(jī)增發(fā)的功率：負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)作用而減少的功率：電力系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率

一、頻率的一次調(diào)整5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整幾點(diǎn)說明：取功率的增大和頻率的上升為正；負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率或頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)不能整定；發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率可以通過調(diào)整調(diào)差系數(shù)調(diào)整，為保證調(diào)速系統(tǒng)本身運(yùn)行的穩(wěn)定，不能采用過大的單位調(diào)節(jié)功率；具有一次調(diào)頻的各機(jī)組間負(fù)荷的分配，按其調(diào)差系數(shù)即下降特性自然分配；對于滿載機(jī)組，不再參加調(diào)整，可以認(rèn)為其調(diào)差系數(shù)為無限大或單位調(diào)節(jié)功率為零；對于系統(tǒng)有若干臺(tái)機(jī)組參加一次調(diào)頻：5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整總結(jié)：一次調(diào)頻是有差調(diào)整，即調(diào)整后的頻率不可能回到原來的值。5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整【例5-1】設(shè)系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組的容量和它們的調(diào)差系數(shù)分別為：水輪機(jī)組：100MW/臺(tái)×5=500MW，σ%=2.5%；75MW/臺(tái)×5=375MW，σ%=2.75%汽輪機(jī)組：100MW/臺(tái)×6=600MW，σ%=3.5%;50MW/臺(tái)×20=1000MW，σ%=4.0%另有較小的單機(jī)容量汽輪機(jī)組合計(jì)1000MW，σ%=4；負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率KL*=1.5。試計(jì)算下列各種情況下系統(tǒng)總負(fù)荷增大到3300MW時(shí)系統(tǒng)新的穩(wěn)定頻率：①全部機(jī)組都參加調(diào)頻；②全部機(jī)組都不參加調(diào)頻；③僅水輪機(jī)組參加調(diào)頻。解：（1）按計(jì)算各類發(fā)電機(jī)組的KG：5×100MW水輪機(jī)組：5×75MW水輪機(jī)組：5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整6×100MW汽輪機(jī)組：20×50MW汽輪機(jī)組：1000MW小容量汽輪機(jī)組：系統(tǒng)負(fù)荷：①全部機(jī)組都參加調(diào)頻:5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整②全部機(jī)組都不參加調(diào)頻:③僅水輪機(jī)組參加調(diào)頻:運(yùn)行點(diǎn)負(fù)荷增加發(fā)電機(jī)組減速系統(tǒng)頻率下降一次調(diào)整二次調(diào)整發(fā)電機(jī)因調(diào)頻器動(dòng)作而增發(fā)發(fā)電機(jī)靜態(tài)特性上移運(yùn)行點(diǎn)可見，由三部分組成：二次調(diào)整發(fā)電機(jī)增發(fā)的功率：一次調(diào)整發(fā)電機(jī)增發(fā)的功率：負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)作用而減少的功率：當(dāng)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整

四、頻率的二次調(diào)整【例5-2】系統(tǒng)條件與【例5-1】中的情況③相同，試求：(1)要求實(shí)現(xiàn)頻率無差調(diào)節(jié)時(shí)，發(fā)電機(jī)二次調(diào)頻功率應(yīng)為多少？(2)若要求系統(tǒng)頻率不低于49.8Hz，發(fā)電機(jī)二次調(diào)頻功率應(yīng)為多少？解：由【例5-1】中的情況③得：一次調(diào)頻后系統(tǒng)頻率為49.61Hz。（1）二次調(diào)頻時(shí)：為實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，發(fā)電機(jī)二次調(diào)頻功率應(yīng)為：（2）經(jīng)過二次調(diào)頻時(shí)，系統(tǒng)的頻率偏移為：為使系統(tǒng)頻率不低于49.8Hz，則發(fā)電機(jī)二次調(diào)頻功率應(yīng)不低于5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整

三、互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整∴互聯(lián)系統(tǒng)頻率的調(diào)整

5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整對系統(tǒng)A，相當(dāng)于一個(gè)負(fù)荷：對系統(tǒng)B，相當(dāng)于一個(gè)電源：互聯(lián)系統(tǒng)的頻率應(yīng)相同：B系統(tǒng)的功率缺額A系統(tǒng)的功率缺額可見：當(dāng)時(shí),，即可實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。若A系統(tǒng)沒有功率缺額，聯(lián)絡(luò)線上由A流向B的功率要增大；若B系統(tǒng)沒有功率缺額，聯(lián)絡(luò)線上由A流向B的功率要減少。

當(dāng)有一個(gè)系統(tǒng)不進(jìn)行二次調(diào)頻，例如，則B系統(tǒng)的負(fù)荷變化量將由A系統(tǒng)的二次調(diào)頻來承擔(dān)，此時(shí)聯(lián)絡(luò)線的交換功率為5.2電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整討論：當(dāng)A、B兩系統(tǒng)都進(jìn)行二次調(diào)頻，且滿足5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整【例5-3】兩個(gè)互聯(lián)系統(tǒng)如圖所示，正常運(yùn)行時(shí)聯(lián)絡(luò)線上沒有交換功率流過。兩系統(tǒng)的容量分別為1500MW和1000MW；各自的單位調(diào)節(jié)功率分別以兩系統(tǒng)容量為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值；設(shè)A系統(tǒng)負(fù)荷增加100MW。試計(jì)算下列情況下的頻率變化量和聯(lián)絡(luò)線上流過的交換功率：①A、B兩系統(tǒng)機(jī)組都參加一次調(diào)頻；②A、B兩系統(tǒng)機(jī)組都不參加一、二次調(diào)頻；③A、B兩系統(tǒng)機(jī)組都參加一、二次調(diào)頻，且A、B系統(tǒng)都增發(fā)50MW；④A、B兩系統(tǒng)機(jī)組都參加一次調(diào)頻，A系統(tǒng)并有機(jī)組參加二次調(diào)頻，增發(fā)60MW。

若此時(shí)聯(lián)絡(luò)線上的交換功率最大。

若5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整解：將以標(biāo)幺值表示的單位調(diào)節(jié)功率折算為有名值①兩系統(tǒng)機(jī)組都參加一次調(diào)頻：這種情況正常，頻率下降不多，聯(lián)絡(luò)線上的功率由B向A輸送，輸送功率也不大。5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整；②兩系統(tǒng)機(jī)組都不參加一、二次調(diào)頻：；

這種情況最嚴(yán)重，電力系統(tǒng)的頻率質(zhì)量無法保證。③兩系統(tǒng)都參加一、二次調(diào)頻，且都增發(fā)50MW：5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整這種情況下系統(tǒng)無頻率偏移，B系統(tǒng)增發(fā)的功率全部通過聯(lián)絡(luò)線送往A系統(tǒng)。④兩系統(tǒng)機(jī)組都參加一次調(diào)頻，A系統(tǒng)并有機(jī)組參加二次調(diào)頻，增發(fā)60MW。這種情況較理想，頻率偏移很小，由B向A輸送的功率也較小。六、主調(diào)頻廠的選擇主調(diào)頻廠、輔助調(diào)頻廠、非調(diào)頻廠（基載廠）按照是否承擔(dān)二次調(diào)整可將所有電廠分為：需要指出：電力系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)均裝有調(diào)速器，因此每臺(tái)機(jī)組都參與一次調(diào)頻（除機(jī)組滿載）；而二次調(diào)頻只有極少數(shù)的發(fā)電廠（機(jī)組）參與。5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整主調(diào)頻廠：負(fù)責(zé)全系統(tǒng)的頻率調(diào)整（即二次調(diào)整）；輔助調(diào)頻廠：只有在系統(tǒng)頻率超過某一規(guī)定的偏移范圍時(shí)才參與頻率的調(diào)整；非調(diào)頻廠：在系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下按預(yù)先給定的負(fù)荷曲線發(fā)電。機(jī)組要有足夠調(diào)整容量及調(diào)整范圍。調(diào)頻機(jī)組的調(diào)整速度能適應(yīng)負(fù)荷的變化速度。調(diào)整輸出功率時(shí)符合安全、經(jīng)濟(jì)的原則。主調(diào)頻廠應(yīng)滿足的條件：從調(diào)整容量和調(diào)整速度這兩個(gè)基本要求出發(fā)：枯水期時(shí)：一般應(yīng)選水電廠作為主調(diào)頻廠，而讓火電廠中效率較低的機(jī)組承擔(dān)輔助調(diào)頻的任務(wù)；豐水期時(shí)：為了節(jié)省燃料，充分利用水力資源，避免棄水，往往讓水電廠帶穩(wěn)定的負(fù)荷，而由效率不高的中溫中壓火電廠承擔(dān)調(diào)頻任務(wù)。5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整有功功率的最優(yōu)分配包含兩個(gè)主要內(nèi)容：有功功率電源的最優(yōu)組合：5.4電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配有功功率負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配：含義：系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠的合理組合，即機(jī)組的合理開停；內(nèi)容：機(jī)組的最優(yōu)組合順序，機(jī)組的最優(yōu)組合數(shù)量，機(jī)組的最優(yōu)開停時(shí)間。含義：系統(tǒng)的有功功率負(fù)荷在各個(gè)正在運(yùn)行的發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠之間的合理分配，即負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配。——等耗量微增率準(zhǔn)則火電廠：5.4電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配需要支付燃料費(fèi)用；技術(shù)最小負(fù)荷大(鍋爐25%~70%，汽輪機(jī)10%~15%)，調(diào)節(jié)范圍小；負(fù)荷的增減速度慢，鍋爐和汽輪機(jī)投入、退出或承擔(dān)急劇變動(dòng)的負(fù)荷時(shí)需額外耗費(fèi)能量，易損壞設(shè)備；

一、各類發(fā)電廠的運(yùn)行特點(diǎn)和合理組合

各類發(fā)電廠的運(yùn)行特點(diǎn)效率與蒸汽參數(shù)有關(guān)熱電廠：抽氣供熱，效率較高，有不可調(diào)節(jié)的強(qiáng)迫功率。高溫高壓：效率高、調(diào)節(jié)范圍小(30％)中溫中壓：較前者低、但調(diào)節(jié)范圍大(75％)低溫低壓：指標(biāo)最差、不用于調(diào)節(jié)5.4電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配水電廠：不需燃料費(fèi)，但一次投資大；技術(shù)最小負(fù)荷小，出力調(diào)節(jié)范圍比火電機(jī)組大；為保證灌溉、通航，水電廠必須釋放水量，此時(shí)發(fā)出的功率稱為強(qiáng)迫功率；啟停費(fèi)用低，且操作簡單；承擔(dān)急劇變化負(fù)荷時(shí)，不需額外耗能、費(fèi)時(shí)；出力受水頭影響；抽水蓄能：負(fù)荷低谷時(shí)抽水蓄能，高峰時(shí)放水發(fā)電。核電廠：最小技術(shù)負(fù)荷比火電廠小，為額定負(fù)荷10～15％；啟?；虺袚?dān)急劇變化負(fù)荷時(shí)，費(fèi)用高，易于損壞設(shè)備；一次投資大，運(yùn)行費(fèi)用小。5.4電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配原則：充分利用水源；降低火電機(jī)組的單位煤耗，發(fā)揮高效機(jī)組的作用。降低火力發(fā)電成本，增加燃用劣質(zhì)煤、當(dāng)?shù)孛??？菟谪S水期各類發(fā)電廠的合理組合耗量特性比耗量μ：單位時(shí)間內(nèi)輸入能量與輸出功率之比?；?/p>

耗量特性二、最優(yōu)分配負(fù)荷時(shí)的目標(biāo)函數(shù)和約束條件耗量微增率λ：單位時(shí)間內(nèi)輸入能量微增量與輸出功率微增量的比值?；?/p>

實(shí)際是耗量曲線上某一點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率。5.4電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配發(fā)電設(shè)備的效率η：為比耗量的倒數(shù)。比耗量和耗量微增率實(shí)際是耗量特性曲線上某一點(diǎn)切線的斜率。機(jī)組的合理開停：當(dāng)負(fù)荷由小到大逐漸增加時(shí)，按最小比耗量由小到大的順序，逐個(gè)投入發(fā)電設(shè)備；當(dāng)負(fù)荷由大到小逐漸減少時(shí)，按最小比耗量由大到小的順序，逐個(gè)退出發(fā)電設(shè)備。（發(fā)電機(jī)組的投入和切除要看最小比耗量，需要增加發(fā)電機(jī)組時(shí)，選擇μmin小的；需要退出發(fā)電機(jī)組時(shí)，選擇μmin大的）5.4電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配注意：比耗量和耗量微增率的單位相同，但物理意義不同，數(shù)值也不同。只有在從原點(diǎn)向耗量特性作切線的切點(diǎn)（m點(diǎn)）上，它們才相等，且在該點(diǎn)比耗量的數(shù)值最小。（最小比耗量μmin）比耗量和耗量微增率比耗量和耗量微增率的變化比耗量和耗量微增率的變化如圖所示。目標(biāo)函數(shù)和約束條件

有功功率負(fù)荷最優(yōu)分配的目的：在供應(yīng)同樣大小負(fù)荷用功功率的前提下，單位時(shí)間內(nèi)的能源消耗最少。目標(biāo)函數(shù)：是總耗量，可表示為等約束條件：電力系統(tǒng)的有功功率必須保持平衡，即網(wǎng)絡(luò)總損耗不計(jì)網(wǎng)絡(luò)損耗時(shí)：

5.4電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配不等約束條件：各節(jié)點(diǎn)發(fā)電設(shè)備有功功率、無功功率及電壓不得超越的限額，即三、等耗量微增率準(zhǔn)則采用求條件極值的拉格朗日乘數(shù)法。拉格朗日乘數(shù)法：要找函數(shù)在條件下的可能極值點(diǎn)，可先構(gòu)成函數(shù)，其中為拉格朗日乘子，求其對x，y的一階偏導(dǎo)數(shù)，并使之為零，然后與聯(lián)立起來，即求出

，則其中

就是可能極值點(diǎn)的坐標(biāo)。5.4電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配不計(jì)網(wǎng)損時(shí)的拉格朗日函數(shù)有極小值的必要條件是：又可寫成等微增率準(zhǔn)則結(jié)論：為使總耗量最小，應(yīng)按相等的耗量微增率在發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠之間分配負(fù)荷。注意：計(jì)算出的結(jié)果應(yīng)按有功功率的不等約束條件進(jìn)行校驗(yàn)，若越限，可按其限值分配負(fù)荷，然后再對其余的發(fā)電設(shè)備分配剩下的負(fù)荷功率。5.4電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配計(jì)及網(wǎng)損時(shí)的拉格朗日函數(shù)有極小值的必要條件是：或

又可寫成網(wǎng)損修正系數(shù)網(wǎng)損微增率5.4電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配計(jì)及網(wǎng)損時(shí)的等微增率準(zhǔn)則5.4電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)