电力系统规划--电源规划.ppt

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电力系统规划Power System Planning电源规划
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电源规划(主要内容)
概述
电源规划的数学模型（按发电机组类型优化WASP、按发电站优化的模型JASP）
电源规划计算实例（方案比较）
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电源规划的核心问题：根据规划期的负荷需求预测，确定在规划期内在满足一定可靠性水平的条件下寻求一个最经济的电源开发方案。
电源规划需回答以下问题：
　 (1) 何时投建新发电机组？
　(2) 在何处投建?
　(3) 建何种类型的发电机组?
　(4) 投建多大容量的发电机组?
概述(涉及的主要问题)
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电源规划对以下问题作定量分析：
机组投建方案（时间、地点、容量、类型等）；
方案的投资流；
运行费用、一次能源及燃料费用 (同时回答何时何地建何种费型的机组)；
可靠性；
方案对负荷增长、燃料价格等因素的灵敏度；
经济效益分析。
概述(涉及的主要问题)
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电源规划模型的特点：
高维数
非线性
随机性
概述(电源规划优化模型的特点)
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电源规划的数学模型
按发电机组类型优化（WASP） ：不能回答何地建设，不能准确处理水电问题。
按发电站优化的模型（JASP）：能回答何地建设，能处理水电问题。
电源规划的数学模型(概述)
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WASP 是英文Wien Automatic System Planning Package，即Wien系统规划程序包的缩写。
WASP是美国 TVA 和 ORNL 在 1972-1973 年为Wien国际原子能机构( IAEA)开发的一个电源规划程序。
1976 年 IAEA 对该程序作了完善，并形成了 WASP-II ，该版本曾在国际原子能机构成员国获得广泛的应用。
1980 年，IAEA 又组织人力对程序中的水电模拟作了改进，形成了 WASP-III。
电源规划的数学模型(按机组类型优化WASP-简介)
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传统方法：如果已有N个候选方案，则可以分别计算每种方案，从其中进行优选即可，而不必用优化模型
按机组类型优化的电源规划模型(WASP，Wien Automatic System Planning Package) ：把同类型机组的发电机合并在一起以减少决策变量个数，不能按电站优化，故不能回答何地建设。
WASP优化模型：
目标函数：投资+运行费用－残值↓
约束：电力平衡等约束（等式或不等式约束）
　 可靠性约束（不等式约束）
决策变量：Ujt向量(第j方案、第t年增加的各类型机组的台数向量)
电源规划的数学模型(按机组类型优化WASP-简介)
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min
方法1：
　(1)×2+(1)×1
　　　→8≤3x+y≤13
方法2：图解法
方法3：线性规划法
电源规划的数学模型(按机组类型优化WASP-数学规划)
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Min
规划方案的总费用现值
Investment
投资
Fuel
燃料费用
Maintenance
维修费用
Outage
停电损失费用
Salvage
投资折余(残)值
第t年
规划期的
总年数
上标–：将第t年的有关费用按给定的贴现率换算为某一时刻的现值
假设：a) 投资发生在年初 ；b) 折余(残)值发生在水平年末 ；c) 运行费用（燃料、维修、停电损失费用）发生在各年度的中点
最小费用法
电源规划的数学模型(按机组类型优化WASP-目标函数)