《發(fā)電機(jī)組檢修安排》ppt課件

1、第四章 發(fā)電機(jī)組檢修安排發(fā)電機(jī)組檢修應(yīng)思索：經(jīng)濟(jì)上檢修費(fèi)用,停電費(fèi)用,低效機(jī)組替代高效機(jī)組添加費(fèi)用可靠性系統(tǒng)備用,供電缺乏概率 發(fā)電機(jī)組檢修方案安排本質(zhì)上是一個(gè)帶約束的優(yōu)化問(wèn)題4.1 概述一、發(fā)電機(jī)組檢修安排的目的函數(shù) 目的函數(shù)可分為可靠性確定性和隨機(jī)性、經(jīng)濟(jì)性確定性可靠性目的函數(shù)以機(jī)組停運(yùn)后的系統(tǒng)凈備用最大為目的-等備用法隨機(jī)性可靠性目的函數(shù)思索了發(fā)電機(jī)的強(qiáng)迫停運(yùn)率的影響-等風(fēng)險(xiǎn)度法經(jīng)濟(jì)費(fèi)用目的函數(shù)可包括檢修費(fèi)用、消費(fèi)費(fèi)用檢修費(fèi)用統(tǒng)計(jì)困難消費(fèi)費(fèi)用對(duì)方案不敏感二、約束條件n時(shí)間約束允許安排時(shí)段、繼續(xù)時(shí)間n檢修班組約束檢修力量限制n資源約束設(shè)備、備件、資料等n 求解方法：n數(shù)學(xué)優(yōu)化整數(shù)規(guī)劃、混合

2、整數(shù)規(guī)劃等數(shù)學(xué)優(yōu)化方法和一些啟發(fā)式優(yōu)化方法4.2 等備用法n以研討周期內(nèi)系統(tǒng)的備用(備用率)一樣為目的n 系統(tǒng)備用=裝機(jī)容量-系統(tǒng)負(fù)荷-檢修容量n 系統(tǒng)備用率=系統(tǒng)備用/系統(tǒng)負(fù)荷jiPP等備用法數(shù)學(xué)模型n目的函數(shù)n或n 上式表示任一時(shí)段備用容量Pi或備用率 相等jiPP*), 2 , 1,(Tttjti*iP約束條件n檢修活動(dòng)的延續(xù)性n 檢修開(kāi)場(chǎng)時(shí)辰周或月n 檢修繼續(xù)時(shí)段周數(shù)或月數(shù) n檢修期間約束n機(jī)組K一年檢修次數(shù)n機(jī)組K兩次檢修之間最小時(shí)間間隔n檢修班組約束1ksktktkktsm)(skktks4.2.1 等備用容量法n按各時(shí)間段備用容量相等原那么安排檢修.n 步驟：n1作出負(fù)荷曲線，求

3、出各段備用容量n2將發(fā)電機(jī)排序：容量從大到小、檢修周期從長(zhǎng)到短n3將待檢修發(fā)電機(jī)安排在備用最大時(shí)段，同時(shí)思索檢修延續(xù)性、人力和設(shè)備等限制。例4.1 設(shè)系統(tǒng)裝機(jī)容量2500MW,有5臺(tái)發(fā)電機(jī)需在8周內(nèi)安排檢修，試用等備用容量法優(yōu)化檢修方案。檢修機(jī)組數(shù)據(jù)負(fù)荷數(shù)據(jù)時(shí)段周 最大負(fù)荷MW 1 2000 2 1920 3 1800 4 1740 5 1640 6 1500 7 1580 8 1620機(jī)組序號(hào)容量MWFOR檢修期間周 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:在負(fù)荷曲線上依序安排機(jī)組檢修時(shí) 最大 備用

4、容量段 負(fù)荷 無(wú)檢修 #1機(jī)后 #2機(jī)后 #3機(jī)后 #4機(jī)后 #5機(jī)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等備用容量法安排檢修方案圖示4.2.2 等備用率法v按各時(shí)段備用率相等原那么安排機(jī)組檢修v 防止了在頂峰負(fù)荷安排機(jī)組檢修v v 步驟與等備用容量

5、法類似。每做一步，要求出備用率4.3 等風(fēng)險(xiǎn)度法n等備用法沒(méi)思索發(fā)電機(jī)的隨機(jī)停運(yùn)影響，備用率一樣的系統(tǒng)可靠性不一定一樣。n等風(fēng)險(xiǎn)度原那么可表示為 jiLOLPLOLP ), 2 , 1,(Tttjti其中：T為檢修周期的時(shí)段數(shù)； 是任一檢修時(shí)段的一樣風(fēng)險(xiǎn)度jiLOLPLOLP ,4.3.1 發(fā)電機(jī)有效載荷容量n在等備用法中，隱含假定：當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)檢修時(shí)，系統(tǒng)相當(dāng)于添加等值的負(fù)荷，這個(gè)假定不能保證可靠性不變。證明：設(shè)原系統(tǒng)具有備用容量X，系統(tǒng)隨機(jī)停運(yùn)容量X的概率為PX。當(dāng)系統(tǒng)新增額定容量為C、強(qiáng)迫停運(yùn)率為q的發(fā)電機(jī)時(shí)，假定系統(tǒng)備用仍為X，那么系統(tǒng)隨機(jī)停運(yùn)容量X的概率為 PX=p*P(X)+q*P

6、(X-C)由于 P(X-C) P(X)，所以P(X)P(X)。即：添加一臺(tái)發(fā)電機(jī)，備用容量不變時(shí)，系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)度添加。 發(fā)電機(jī)有效載荷容量續(xù)v為使系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)度不變，添加一臺(tái)機(jī)時(shí)，應(yīng)同時(shí)添加備用容量Y，使 P(X+Y)=P(X)新增的備用容量Y可由新增的一臺(tái)機(jī)組承當(dāng)，因此額定容量為C的機(jī)組，只能帶較小的負(fù)荷Ce Ce=C YCe即為發(fā)電機(jī)的有效載荷容量例：右圖表示某電力系統(tǒng)負(fù)荷與風(fēng)險(xiǎn)度LOLP關(guān)系,當(dāng)負(fù)荷接近4000MW時(shí),LOLP為0.1。n當(dāng)添加一臺(tái)600MW,n q=0.05的發(fā)電機(jī)na)假設(shè)負(fù)荷不變,LOLP下降nb)當(dāng)負(fù)荷上升362MW后,n LOLP為0.1n此發(fā)電機(jī)的有效載荷容量為362

7、MW,而238MW就是為堅(jiān)持LOLP不變,添加機(jī)組同時(shí)應(yīng)添加的備用4.3.2 等效負(fù)荷n等備用法安排檢修是在各時(shí)段的最大負(fù)荷上進(jìn)展，沒(méi)思索時(shí)段內(nèi)負(fù)荷變化的影響。n假設(shè)某時(shí)段有Tp天，那么該時(shí)段的系統(tǒng)總風(fēng)險(xiǎn)度為nXj為第j天的備用容量,Lj第j天最大負(fù)荷n想法: 找一個(gè)等效負(fù)荷Le,累計(jì)Tp天的風(fēng)險(xiǎn)度相當(dāng)于在該時(shí)段中總風(fēng)險(xiǎn)度pTjjtpTjjiLCPXPR11)()(pTjjtpetLCPTLCP1)()(圖例闡明右圖為半對(duì)數(shù)坐標(biāo)底邊表示日最高負(fù)荷, 縱坐標(biāo)為風(fēng)險(xiǎn)度設(shè)負(fù)荷900MW時(shí),風(fēng)險(xiǎn)度為1,1000MW時(shí)為e, 那么斜邊上任一點(diǎn)高度為時(shí)段內(nèi)總風(fēng)險(xiǎn)度=1.22+1.49+1.82 +2.23

8、+2.72=9.48 每天平均風(fēng)險(xiǎn)度=9.48/5=1.968 平均風(fēng)險(xiǎn)度對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為964MW即為等效負(fù)荷)9001000/()900(負(fù)荷e4.3.3 有效載荷容量與等效負(fù)荷的計(jì)算n計(jì)算有效載荷容量與等效負(fù)荷必需知道p(X)的解析表達(dá)式,困難.可用指數(shù)曲線來(lái)部分?jǐn)M合P(X)n 步驟:n1)將系統(tǒng)發(fā)電容量停運(yùn)表數(shù)據(jù)畫在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上,橫軸為強(qiáng)迫停運(yùn)容量、縱軸為P(X)n2)在曲線上取兩點(diǎn)a,b連不斷線擬合P(X)n n3)代入a,b兩點(diǎn)的值可求得風(fēng)險(xiǎn)特性系數(shù)mmXeBXP/)()(/ )(/ )(babaxPxPLnxxm求得發(fā)電機(jī)的有效載荷容量及等效負(fù)荷后，用等備用法一樣的方法，安排檢修

9、()()()P XY pP XYC qP X由等式)ln( )ln( /mcemcqepmCCqepmY有效載荷容量不難推出mXeBXP/)( 及/1 /pjmTLLmemPjmLLmLneTL（）類似，可推出等效負(fù)荷為該時(shí)段最大負(fù)荷例4.2 設(shè)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)特性系數(shù)m=100MW.機(jī)組容量2500MW,有5臺(tái)發(fā)電機(jī)需在8周內(nèi)安排檢修，用等風(fēng)險(xiǎn)度安排檢修方案。 檢修機(jī)組數(shù)據(jù)負(fù)荷數(shù)據(jù)時(shí)段周 最大負(fù)荷MW 1 2000 2 1920 3 1800 4 1740 5 1640 6 1500 7 1580 8 1620機(jī)組序號(hào)容量MWFOR檢修期間周 1 400 0.04 4 2 300 0.03 1 3

10、200 0.02 4 4 100 0.02 2 5 100 0.02 1解:1)機(jī)組有效載荷容量的有效載荷容量、同理可求出機(jī)組機(jī)組432285 )04. 096. 0ln(100400 )ln(1100/400/MWeqepmCCmce 有效載荷容量表,m=100MW 機(jī)組 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)等效負(fù)荷pTjpmmLjLmeTemLL1/ln）（ 等效負(fù)荷,m=100MW 時(shí)段(周) Le(MW) 時(shí)段(周) Le(MW) 1 1964 5 1580 2 1902 6 1449 3 1741 7 1530 4 1670 8 1560闡明:Tp=7 Lj 每天最大負(fù)荷 Lm7天中最大負(fù)荷將機(jī)組有效負(fù)荷從大到小陳列,然后在等效負(fù)荷曲線上安排檢修(與等備用法一樣),結(jié)果如下:等風(fēng)險(xiǎn)度法簡(jiǎn)化流程習(xí)題4.1 設(shè)系統(tǒng)裝機(jī)容量2300MW,有5臺(tái)發(fā)電機(jī)需在8周內(nèi)安排檢修，試用等備用