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3.3 机组最优投入次序及工作台数的确定
有三台水电机组，其中两台机组的类型和特性曲线相同。 (1)当N<Na时，机组I或II应投入； (2)当Na<N<Nb时， I号和II号机组并列运行； (3)当N>Nb时，应I，II，III台机组并列运行。
机组组合特性曲线
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3.3 机组最优投入次序及工作台数的确定
下图为两台特性不同的机组，曲线I和II为单机效率特性曲 线，I+II为两台机组组合的效率特性曲线，交点a和b即为 机组的投入点。
η
Hd=const
I a II b
I+II
I
II
I+II
0
机组段效率特性曲线
N
20
3.3 机组最优投入次序及工作台数的确定
• 当水电站的机组台数较多，各机组特性互不相同 时，问题要更加复杂，此时必须对机组各种可能的 组合方案，绘出最优并列运行的组合特性曲线，对 各组合特性曲线分析比较后，才能确定相应于各种 负荷区域的机组最优组合方案。
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3.2 等微增率法进行机组间负荷最优分配
4. 两台机组并列运行的负荷分配 将两台机组的微增率曲线绘制在同一图中，把这 两条曲线的横坐标按反方向绘制，两坐标原点01 和02的距离必须等于总负荷的数值N。如图所示：
N12
7
3.2 等微增率法进行机组间负荷最优分配
两台机组流量微
增率曲线的交点a1 是满足 q1 q2 的点 q1 此交点横坐标便
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3.3 机组最优投入次序及工作台数的确定
4.用功率损失和机组段效率特性曲线确定机组组 合方案
n 在一些情况下，由于机组流量特性曲线的曲率较 小，过渡点附近的流量特性曲线交点不明显，因 此用前述方法确定机组的最优组合和工作台数误 差较大。
n 为提高精度，也可采用机组的功率损失特性曲线 和机组效率特性曲线进行计算。
n
min Qki (Nk ) k 1
n
n
s.t.
Nk1
N
2 k
k 1
k 1
n
N
m k
N
k 1
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3.3 机组最优投入次序及工作台数的确定
3.用流量和微增率特性曲线确定机组组合方案 已知两台机组的流量特性曲线和流量微增率曲线， 以及两台机组并列运行且在机组间最优分配负荷 时的组合特性曲线。
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3.3 机组最优投入次序及工作台数的确定
根据机组的功率损失特性曲 线确定机组的最优组合及工 作台数 其优点在于出力损失特性曲 线曲率较大，不同机组的特 性曲线相交处，出力损失容 易读取，因而精度较高。
功率损失特性曲线
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3.3 机组最优投入次序及工作台数的确定
ห้องสมุดไป่ตู้
根据机组段效率特性曲线确定机组的最优组合及工作台数
机组段水头不同，各机组的 动力特性也不同。因而对于 不同的机组段水头，机组最 优投入点所对应的负荷是不 同的。如将各种机组段水头 下的机组投入点连接起来， 就构成了机组的最优投入线。
dQ d[Q1(N1) Q2 (N2 )]
dN
dN
dQ1(N1) dN1 dQ2 (N2 ) dN2 dN1 dN dN2 dN
d (N1 N2 )
dN
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3.2 等微增率法进行机组间负荷最优分配
➢最优流量微增率曲线的绘制
I
II
I+II
q0
N
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3.2 等微增率法进行机组间负荷最优分配
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3.3 机组最优投入次序及工作台数的确定
(1)当N<Na时，机组I应投入， 则Q1<Q2； (2)当Na<N<Nb时， Q1>Q2， 切 除 I 号 机 组 ， 投 入 II 号 机 组；
(3)当N>Nb时，两台机组并 联运行，且按最优负荷分 配原则(等微增率)进行负荷 分配。
两台机组间负荷分配及组合方案
是两台机组最优
运行时，所应分
别承担的负荷值
N1* 和N2*。
两台机组流量微增率曲线
q2 a1
N
N1*
N
* 2
8
3.2 等微增率法进行机组间负荷最优分配
➢ 从流量曲线看
Q
0
N
Q 9
3.2 等微增率法进行机组间负荷最优分配
5.最优流量曲线微增率
在实际运行中，机组台数往往多于两台，因此可 通过确定各机组总的最优流量微增率曲线进而进 行各机组的最优负荷分配。
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3.3 机组最优投入次序及工作台数的确定
1.基本原则 在满足该水电站所应承担的电力系统负荷的要求 下，使水电站所消耗的总流量最小（空间优化问 题）。
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3.3 机组最优投入次序及工作台数的确定
2.固定机组之间负荷分配数学模型
在n台机组中，只要承担的系统总负荷相同，在不 同的机组组合方案中，能使水电站总的工作流量 实现最小，即为最优组合方案。数学模型为：
n
min Qk (Nk ) k 1 n
s.t. Nk N k 1 5
3.2 等微增率法进行机组间负荷最优分配
3.最优性条件 作Lagrange乘子函数
Lagrange乘子法 L 0(k 1,2,, n)
N k
即n台机组的流量微增率相等 q1 q2 qn 此即最优性必要条件，称为等微增率原则。
3 水电站厂内经济运行
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3.1 厂内经济运行任务、内容
• 任务：水电站厂内经济运行的基本任务是研究在 总负荷给定条件下，其厂内工作机组最优台数、 组合及启停次序的确定，机组间负荷的最优分配。
• 优化准则：效率最大、损失最小、用水量最小等。
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3.1 厂内经济运行任务、内容
• 内容： 1. 组织机组动力特性试验 2. 计算和编制机组动力特性 3. 计算和编制全厂的最优动力特性 4. 制定面临日的厂内经济运行方式 5. 进行实时控制、实现厂内经济运行
3
3.2 等微增率法进行机组间负荷最优分配
1.基本原则 在满足该水电站所应承担的电力系统负荷的要求 下，使水电站所消耗的总流量最小（空间优化问 题）。
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3.2 等微增率法进行机组间负荷最优分配
2.固定机组之间负荷分配数学模型 设电站总负荷为N，选定某n台机组共同完成任务， 决定负荷在机组之间的分配，使全厂工作流量最 小。数学模型为：
6.等微增率法的缺点 等微增率求解厂内运行机组间有功负荷的最优分 配，只适用于机组台数不多，并且有光滑的凹型 流量微增率曲线的机组，但在复杂情况下，则难 以处理，因而多采用动态规划法进行求解。
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3.3 机组最优投入次序及工作台数的确定
在满足电力系统负荷要求的条件下，水电站运 行机组台数和台号的组合，一般有多种可行方案。 如何选取机组运行的台数和组合，才能使水电站的 工作流量最节省，这是与机组负荷最优分配不同的 另一个厂内经济运行问题。