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L03 / 发电组合规划

最优燃料组合分析 I

区分需求、能量与容量，学习容量因子、规划备用裕度和负荷持续曲线。

已完成33 页 slides
时序负荷、能量与备用容量

01 / UNDERSTAND & PREDICT

理解模型，再预测结果

本讲定稿课件

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按原课件的页序阅读讲解、图示、推导与例题，再使用本讲下方的配套实验。

L03 原课件第 1 页，共 33 页
L03 · 1 / 33
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图形与页序来自本讲学生版 PDF。

4380 MW 峰值、4850 MW 可信容量和 15% 备用目标是否相容？在 2000 与 6000 运行小时下，GT 和 CC 的选择是否一样？
  • 对同一负荷记录排序，验证能量守恒。
  • 计算备用容量目标和 GT/CC 成本交叉小时。
  • 先覆盖负荷，再按可信容量核对备用，并识别简化假设。
发电机组组合: 概念与计算路径图
平台绘制的概念路径；数值实验在下一节。

功率、能量与容量

E=\sum_i P_i\Delta t_i

负荷 MW 是功率率；每个两小时块的能量为 MW×2 h，合计得到 MWh。L03 的日曲线与 L04 的年曲线是不同记录，不能将一天直接当一年。

负荷持续曲线与备用

C_{target}=P_{peak}(1+PRM),\quad PRM=C_{acc}/P_{peak}-1

将相同持续时间的负荷从大到小排序，不改变总能量，但会丢失时序。备用目标按可信规划容量核对；它不能单独证明所有运行时刻都可靠。

基准例题：一步一步核对

  1. L03：12 个两小时块合计 77960 MWh；峰值 4380 MW。
  2. 现有 PRM ≈ 10.731%；15% 目标需要 5037 MW，缺口 187 MW。
  3. GT/CC 成本交点 T* ≈ 4511.481 h/year；2000 h 时 GT 成本更低。
  4. L04 简化净负荷要求连续 CC 容量 1800 MW，取 4 台 CC 后，需 6 台 GT 覆盖峰值。
  5. 默认风光容量信用为 0；再加 7 台 GT，可信容量 4915 MW ≥ 4830 MW 备用目标。
本讲原始 slide 标题29
  1. 1Two parts of today's lecture
  2. 3Demand is a power rate
  3. 4Power over time gives energy use
  4. 5Capacity is generation capability
  5. 6Rule: do not mix energy and power
  6. 7Capacity factor measures generation utilization
  7. 8Capacity factor example - interpret utilization
  8. 9Planning reserve margin is the capacity-planning metric
  9. 10PRM gives a target, not a complete resource plan
  10. 11Planning example - identify the capacity gap
  11. 12First check the current reserve margin
  12. 13Then calculate the capacity needed to reach 15%
  13. 14PRM is a primary metric for U.S. resource-adequacy planning
  14. 16Chronological demand
  15. 17Load-duration curve
  16. 18Same demand, new order
  17. 19Daily and annual LDCs use different source records
  18. 20Construct an annual LDC from hourly demand
  19. 21LDC construction
  20. 22Worked-example data
  21. 23LDC example - Step 1
  22. 24LDC example - Step 2
  23. 25LDC example - Step 3
  24. 26LDC example - Step 4
  25. 27One LDC block: energy
  26. 28Daily-energy check
  27. 29From LDC peak to capacity target
  28. 30A brief link to the Final Project
  29. 31Summary
对照原始 slides

02 / EXPLORE

改一个输入，解释一个变化

把 GT 与 CC 的变动成本设成相同，观察“无唯一交点”。再改变容量信用，说明出力扣减与备用信用为何是两种输入。

展开进阶参数 / 试验读数

正在准备模型。

L03 日能量—
L03 可信容量缺口—
成本交叉小时—
L04 组合可信容量—
CC 机组数量—
负荷匹配 GT—
备用追加 GT—
L04 备用容量目标—

L03：时序与排序负荷

L04：年度成本筛选

当前中间量与数值核查
默认风光块出力恒定，容量信用单独输入。机组向上取整并追加 GT 给出可行教学组合；成本曲线按固定、变动成本比较，未加入启停或爬坡约束。
03 / EDIT & COMPUTE
修改代码，独立重现模型
先复现基准输入，再修改参数扫描。模型源码包含可复用的独立计算函数；可以编辑当前函数，利用核查项判断改动的影响。
case 是点击运行时的参数快照。调用 solve(case)，将最终解赋给 result，即可绘制代码结果。
 
下载教学模型
首次运行需联网下载 Python 环境。计算在浏览器内完成，求解器只用 Python 标准库。
准备运行。
输出将在这里显示。
查看并编辑模型源码（进阶）
编辑当前模块的计算函数后再次运行。case.module 选择模块，solve(case) 返回数值、图形与核查项。参数实验使用原始 JavaScript 参考，便于比较。
04 / CHECK & EXPLAIN
配套实验练习与反馈
固定练习数据
L03 原十二个两小时块：2500, 2300, 2200, 2400, 2900, 3500, 4000, 4200, 3900, 4380, 3700, 3000 MW。可信容量 4850 MW、PRM 15%；L04 GT: 217000+40.901T，CC: 284000+26.05T。
练习采用固定基准输入，不随上方控件改变。各项容差显示在输入下方。
±0.5 MWh
±0.05 MW
±0.5 h/year
  
把负荷排序为持续曲线后，哪项信息保持不变？
最后，用自己的话解释
  1. 这个模型的输入、参考和主要假设是什么？
  2. 把 GT 与 CC 的变动成本设成相同，观察“无唯一交点”。再改变容量信用，说明出力扣减与备用信用为何是两种输入。
  3. 你的代码修改改变了物理参数、计算方法，还是表示基准？哪个核查项能帮助判断？
完成数值与理解检查后，本讲配套练习会记录为“练习检查通过”。