拉格朗日函数L的无条件极值的必要条件为由于每个发电厂的燃料消耗只是该厂输出功率的函数，因此式又可写成这就是多个火电厂间负荷经济分配的等微增率准则。负荷经济分配中的不等式约束条件也与潮流计算的一样：任一发电厂的有功功率和无功功率都不应超出它的上、下限，即各节点的电压也必须维持在如下的变化范围内在计算发电厂间有功功率负荷经济分配时，这些不等式约束条件可以暂不考虑，待算出结果后再按式进行检验。......
2023-06-15
发电厂负荷的合理分配方案
【摘要】：必须结合它们的特点，合理地组织这些发电厂的运行方式，恰当安排它们在电力系统日负荷曲线和年负荷曲线中的位置，以提高系统运行的经济性。因此只有在火电厂的适当配合下，才能充分发挥水力发电的经济效益。为了合理利用国家的动力资源，降低发电成本，必须根据各类发电厂的技术经济特点，恰当地分配它们承担的负荷，安排好它们在日负荷曲线中的位置。水电厂的可调功率应安排在日负荷曲线的尖峰部分，其余各类电厂的安排顺序不变。
电力系统中的发电厂主要有火力发电厂、水力发电厂和核能发电厂三类。
各类发电厂由于设备容量、机组规格和使用的动力资源的不同有着不同的动力技术经济特性。必须结合它们的特点，合理地组织这些发电厂的运行方式，恰当安排它们在电力系统日负荷曲线和年负荷曲线中的位置，以提高系统运行的经济性。
1.火力发电厂的主要特点
（1）火电厂在运行中需要支付燃料费用，使用外地燃料时，要占用国家的运输能力。但它的运行不受自然条件的影响。
（2）火力发电设备的效率同蒸汽参数有关，高温高压设备的效率也高，中温中压设备效率较低，低温低压设备的效率更低。
（3）受锅炉和汽机的最小技术负荷的限制。火电厂有功出力的调整范围比较小，其中高温高压设备可以灵活调节的范围最窄，中温中压的略宽。负荷的增减速度也慢。机组的投入和退出运行费时长，消耗能量多，且易损坏设备。
（4）带有热负荷的火电厂称为热电厂，它采用抽汽供热，其总效率要高于一般的凝汽式火电厂。但是与热负荷相适应的那部分发电功率是不可调节的强迫功率。
2.水力发电厂的特点
（1）不要支付燃料费用，而且水能是可以再生的资源。但水电厂的运行因水库调节性能的不同在不同程度上受自然条件的影响。有调节水库的水电厂按水库的调节周期可分为：日调节、季调节、年调节和多年调节等几种，调节周期越长，水电厂的运行受自然条件影响越小。有调节水库水电厂主要是按调节部门给定的耗水量安排了出力。无调节水库的径流式水电厂只能按实际来水流量发电。
（2）水轮发电机的出力调整范围较宽，负荷增减速度相当快，机组的投入和退出运行费时都很少，操作简便安全，无需额外的耗费。
（3）水力枢纽兼有防洪、发电、航运、灌溉、养殖、供水和旅游等多方面的效益。水库的发电用水量通常按水库的综合效益来考虑安排，不一定同电力负荷的需要相一致。因此只有在火电厂的适当配合下，才能充分发挥水力发电的经济效益。
抽水蓄能发电厂是一种特殊的水力发电厂，它有上下两级水库，在日负荷曲线的低谷期间，作为负荷向系统吸取有功功率，将下级水库的水抽到上级水库；在高峰负荷期间，由上级水库向下级水库放水，作为发电厂运行向系统发出有功功率。抽水蓄能发电厂的主要作用是调节电力系统有功负荷的峰谷差，其调峰作用如图6-9所示。在现代电力系统中，核能发电厂、高参数大容量火力发电机组日益增多，系统的调峰容量日显不足，而且随着社会的发展，用电结构的变化，日负荷曲线的峰谷差还有增大的趋势，建设抽水蓄能发电厂对于改善电力系统的运行条件具有很重要的意义。
核能发电厂同火力发电厂相比，一次性投资大，运行费用小，在运行中也不宜带急剧变动的负荷。反应堆和汽轮机组退出运行和再度投入都很费时，且要增加能量消耗。
为了合理利用国家的动力资源，降低发电成本，必须根据各类发电厂的技术经济特点，恰当地分配它们承担的负荷，安排好它们在日负荷曲线中的位置。径流式水电厂的发电功率，利用防洪、灌溉、航运、供水等其他社会需要的放水量的发电功率，以及在洪水期间为避免弃水而满载运行的水电厂的发电功率，都属于水电厂的不可调功率，必须用于承担基本负荷；热电厂应承担与热负荷相适应的电负荷；核电厂应带稳定负荷。它们都必须安排在日负荷曲线的基本部分，然后对凝汽式火电厂按其效率的高低依次由下往上安排。
图6-9 抽水蓄能水电厂的调峰作用
ΔP′—加抽水蓄能电厂后的峰谷差；ΔP—原来的峰谷差
图6-10 各类发电厂在日负荷曲线上的负荷分配示例
（a）丰水期；（b）枯水期
A—水电厂的不可调功率；B—水电厂的可调功率；c—热电厂；D—核电厂；E—高温高压凝汽式火电厂；F—中温中压凝汽式火电厂
在夏季丰水期和冬季枯水期各类电厂在日负荷曲线中的安排示例如图6-10所示。
在丰水期，因水量充足，为了充分利用水力资源，水电厂功率基本上属于不可调功率。在枯水期，来水较少，水电厂的不可调功率明显减少，仍带基本负荷。水电厂的可调功率应安排在日负荷曲线的尖峰部分，其余各类电厂的安排顺序不变。抽水蓄能电厂的作用主要是削峰填谷，系统中如有这类电厂，其在日负荷曲线中的位置已示于图6-9。
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