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1、第四章 发电机组检修安排发电机组检修应考虑：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4.1 概述一、发电机组检修安排的目标函数 目标函数可分为可靠性（确定性和随机性）、经济性l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l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l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n时间约束允许安排时段、持续时间n检修班组约束检修力量限制n资源约束设备、备件、材料等 求解方法：数学优化整数规划
2、、混合整数规划等数学优化方法和一些启发式优化方法4.2 等备用法n以研究周期内系统的备用(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jiPP等备用法数学模型n目标函数或 上式表示任一时段备用容量Pi（或备用率 ）相等jiPP*),2,1,(Tttjti*iP约束条件n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）n检修期间约束n机组K一年检修次数n机组K两次检修之间最小时间间隔n检修班组约束1ksktktkktsm)(sk ktks4.2.1 等备用容量法n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
3、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
4、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 700 700 *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v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 v 步骤与等备用容量法相似。每做一步，要
5、求出备用率4.3 等风险度法n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。n等风险度原则可表示为 jiLOLPLOLP),2,1,(Tttjti其中：T为检修周期的时段数；是任一检修时段的相同风险度jiLOLPLOLP,4.3.1 发电机有效载荷容量n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)
6、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）v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。n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0.1n此发电机的有效载荷容量为362MW,而238MW就是为保持LOLP不
7、变,增加机组同时应增加的备用4.3.2 等效负荷n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Tp天的风险度相当于在该时段中总风险度pTjjtpTjjiLCPXPR11)()(pTjjtpetLCPTLCP1)()(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.
8、968 平均风险度对应的横坐标为964MW即为等效负荷)9001000/()900(负荷e4.3.3 有效载荷容量与等效负荷的计算n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)3)代入a,b两点的值可求得风险特性系数mmXeBXP/)()(/)(/)(babaxPxPLnxxm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()()()P XY pP XYC qP X由等式)ln()ln(/mce
9、mcqepmCCqepmY有效载荷容量不难推出mXeBXP/)(及/1 /pjmTLLmemPjmLLmLneTL（）类似，可推出等效负荷为该时段最大负荷例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
10、)机组有效载荷容量的有效载荷容量、同理可求出机组机组432285 )04.096.0ln(100400 )ln(1100/400/MWeqepmCCmce 有效载荷容量表,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pTjpmmLjLmeTemLL1/ln）（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 Lm7天中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 2 4 100 0.02 3 5 100 0.02 1
