第五章 电力系统频率及有功功率的自动调节

1、第五章 电力系统频率及有功 功率的自动调节 电力系统的频率特性 调速器原理 电力系统的频率调节系统及其特性 电力系统的自动调频和经济调度 每分钟转数 n 每秒钟转数 60 n 系统频率 60 pn f m Gi m Ti PP 11 正常情况 m KiL m Gi m Ti W dt d PPP 111 L m Gi m Ti PPP 11 负荷突然变动使发电 机组输出功率增加PL 机组转速降低，系统频率下降。 第一节 电力系统的频率特性 功率平衡 功率不平衡 发电机的负荷功率原动机输入功率 系统频率的变化 电力系统负荷: 不断变化 原动机输入功率的改变: 缓慢 频率的波动: 难免 维持系统频

2、率在规定范围内; 力求使系统负荷在发电机组之间 实现经济分配。 电力系统运行中的主要 任务之一，就是对频率 进行监视和控制。 电力系统负荷变动情况（分解的分量） 第一种是频率较高的随机分量，其变化 周期一般小于10s（调速器调速器 一次调整一次调整） 第二种为脉动分量，变化幅度较大，变 化周期在10s一3min之间（调频器调频器 二次二次 调整调整） 第三种为持续分量，变化很缓慢，变化 周期在3min 以上（日负荷曲线日负荷曲线 三次调三次调 整也称经济调度整也称经济调度） 负荷变化导致系统频率的变化，对频率变化起主要影响的是负荷 变动的第二、三种分量。 一 电力系统负荷的功率频率特性 当系统

3、频率变化时，整个系统的有功负荷随频率而改变的特性 叫做负荷的功率频率特性。 与频率变化无关的负荷，如照明、电弧炉、电阻炉、整流 负荷等； 与频率成正比的负荷，如切削机床、球磨机、往复式水泵、 压缩机、卷扬机等； 与频率的二次方成比例的负荷，如变压器中的涡流损耗， 但这种损耗在电网有功 损耗中所占比重较小; 与频率的三次方成比例的负荷，如通风机、静水头阻力不 大的循环水泵等; 与频率的更高次方成比例的负荷，如静水头阻力很大的给 水泵等。 电力系统中各种有功负荷与频率的关系，可归纳为以下几类： L PFf n N LNn N LN N LN N LNLNL f f Pa f f Pa f f Pa

4、 f f PaPaP 3 3 2 210 n nL fafafafaaP * 3 *3 2 *2*10* 3.负荷的功率频率特性一般表达式 4.负荷的频率调节效应系数 1 * 1 1 * 2 *3*21 * * * 32 m m n n n L L famfnafafaa df dP K 当系统频率为额定值时， 于是 1 * f 1 210 aaaa n 1 * L P 例题分析见例题分析见P130-131的例题的例题5-1，5-2 实际上， 变化范围很小（4851HZ）,有功负荷和频率的关系 曲线接近于一条直线，直线斜率为： * * * f P tgK L L f P K L L 用有名值表

5、示为： 有名值和标幺值的换算关系： LN N LL P f KK * 二二 发电机组的功率发电机组的功率频率特性频率特性 1）发电机组转速的调整是由原动机的调速系统来实现的。 2）发电机组的功率频率特性取决于调速系统的特性。 f PF f 频率变化而引起发电机组输出功率变化的关系称为发电机组的 功率频率特性或调节持性。 未配调速器的发电机组功率频率特性 配有调速器的发电机组功率频率特性 输出功率最大值在额定条件下， 即转速和转矩都为额定值时出现 未配调速器时 转矩方程 ： 功率方程 ： G P f R *G MAB 22 *1*2*1*2* () G PCCC fC f或 2. 发电机组的调差

6、系数 * * * N GGNG fff R PPP 0 * G PRf 负号表示发电机输出功率的变化和频率的变化符号相反 又称发电机组的静态调节方程 或 （配调速器时） 调差特性与机组间有功功率分配的关系 发电机组的功率频率静特性系数 * * * 1 f P R K G G 汽轮发电机组: 16.6-25 水轮发电机组: 25-50 两台发电机并联运行的情况 0 * GG PfK f P K G G （调差系数的倒数） 发电机组的静态调节方程 多机组间的功率增量分配 * * * *1*12*2* * 12 * * 1 nn GiN GiiN ii NiN n N NGiNn iGiN i i

7、GGiGi G NGNGiNN GiN Gi Ni Pff PPPP fRRf P PPR P R RPRPRPRP f PPPP RPP P PR GiN Ni Gi i Gi P f f R P f R P * * * * 1 1 若用一台等 值机来替代 对没有调节容量的机组(调差系数趋于无限大)应以 为零 代入； 多台机组调差系数等于零是不能并联运行的； 一台机组的调差系数等于零与多台有差调节机组的并列运行是 不现实的。 在电力系统中，所有机组的调速器都为有差调 节，由它们共同承担负荷的波动。 6 几点注意 * / GiNi PR 调节特性的失灵区 *w N W f f f 失灵度 *

8、* * /RPR P f R P f W W W W W f P fW fW PW PW fN PN 不灵敏区的宽度可以用失灵度来描述 调速器具有一定的失灵区，因而调节特性实际上是一条具有一定宽度的带子 过小的调差系数将会引起较大的功率分配误差，所以不能太小。 三 电力系统的频率特性 调速器的调节作用被称为一次调节一次调节。 发电机组的功率频率特性与负荷的功率频率特性曲线的交 点就是电力系统频率的稳定运行点 调频器的调节作用被称为二次调节。 1 负荷功率增加 （1）当系统无调速器，机组输出的功 率为恒定PL（无频率调节）,系统频 率明显下降，运行点移到b，频率 为 ,功率增量完全由负荷频率调

9、节效应平衡。 （2）当系统有调速器，但无调频器时， 系统频率有所下降，运行点移至c。 频率为 ，负荷功率增量，由发 电机增量功率和负荷调节效应来平 衡。（一次调整） （3）有调速器，也有调频器，系统可 望恢复到额定频率运行，运行点为d， 频率为 ，所有功率增量由发电机 组承担。（二次调整） N f 2 f 3 f 2 2 功率增量和频率偏移的计算功率增量和频率偏移的计算 （1 1）无调速器）无调速器 13 () LLLLLN PKfPPkff 2121LLLLLL PPPPPP 22 ()() LGNLN PKffKff () LGL PKKf 3 C GL P KKK f （3）有调速器，也

10、有调频器）有调速器，也有调频器 ， 全由机组承担全由机组承担0f L P （2）有调速器）有调速器 LGL PKfKf 第二节 调速器原理 机械液压调速器：将转速的变化转变成离心 飞摆的位移量。 电气液压调速器：将转速的变化变成电信号。 1)调速器通常分为 v 比例积分(PI)调速器 v 比例积分微分(PID)调速器 2)按其控制规律来划分 电液调速系统的灵敏度高，调节速度快。并有较高的调节精度， 特别是当机组甩负荷后，能稳定在额定转速运行； 易实现多种控制信号的综合控制； 参数的调节灵活； 省去结构复杂的飞摆机构，运行维护方便。 电液式与机械式比较有以下优点： 一 机械液压调速器 1 工作原

11、理 如果C点和D点不动， A点向上移动时，带 动F点也向上移动； 如果A点和D点不动， C点向下移动时，带 动F点也向下移动； 如果A点和C点不动， D点向上移动时，带 动F点向下移动。 1）转速减小时两个重锤开度减小AA降至AC点尚未 移动B点降至点BD点代表有伺服马达控制的转速整 定元件，它不会因转速而变动E、F下降至E、F。 活塞提升汽门提升，进汽量增加转速就会回升。 2）转速上升时重锤开度增加A、B、E、F各点也随 之不断改变；这个过程要到C点升到某一位置时，比如C”， 即汽门开大到某一位置时，机组的转速通过重锤的开度使 杠杆DEF重新回复到使的活门完全关闭的位置时才会结 束，这时B点

12、就回到原来的位置。 3）由于C”上升了，所以A”必定低于A。这说明调速过程 结束时，出力增加，转速稍有降低。 2 调速系统框图 调速器的控制电动机（即调频器或同步器）的正转或反转可以 使D点位置作上下移动。用于控制调节特性的上下移动。 功率频率电液调速系统由转速测量、功率测量及其给定环节， 电量放大器和电液转换及液压系统等部件组成。 二 功率频率电液调速器 简化的功率频率电液调速系统原理图 1 转速测量 A 磁阻发送器 工作原理：当汽轮机转动时带动齿轮一起旋转。测速磁头所对的 齿顶及齿槽交替地变化，这种磁阻的变化导致通过测速磁头磁通 的相应变化，于是在线圈中感应出微弱的脉动信号，该信号的频 率

13、与机组转速成正比。 作用：是将转速转换为相应频率的电压信号。 组成：由齿轮和测速磁头两部分组成，齿轮与主轴联在一起。 测速磁头由永久磁铁和线圈组成，且与齿轮相距一定间隙。 B 频率电压变送器 2）工作波形 1）原理方框图 作用:将磁阻发送器输出的脉冲信号 转换成与转速成正比的输出电压值。 3）频率电压变送器的输出特性 单位时间内，单稳态触发器输出正脉冲数与磁阻变送器的输出 信号的频率成正比，也就是与汽轮机的转速n成正比。 2 功率测量 8 10cos Bi d R E c H H B 3 4 21 霍尔效应：把一片半导体薄片放在磁场中，并使磁力线与薄片平 面垂直，当在薄片的1.2端通以电流i时

14、，则在垂直于磁场方向和 电流方向的3.4端就会有电动势产生。 功率测量常用磁性乘法器和霍尔效应原理等 作用：将发电机的有功功率转换成与之成正比的直流电压 UG EH TB iTA ic t IU KE ttIUKKKBiKE tIKiKB tUKuKi MM H MMcH M MGc 2coscos 2 sinsin sin sin 3213 22 11 单相霍尔功率变送器 霍尔电动势的平均值正比于有功功率，这就是霍尔元件测量单相 有功功率的基本原理 3 转速和功率给定环节 转速和功率给定环节用高精度稳压电源供电的精密多转 电位器构成。其输出电压值即可表示为给定转速或功率， 多转电位器由控制电

15、机带动，以适应当地或远方控制的 需要。 4 电液转换及液压系统 电液转换器把调节量由电量转换成非电量油压。液压 系统由继动器、错油门和油动机组成。 5 调速器的工作 1）未并网时 )( GREFnn nnmU 机组转速与给定转速之差的电压值为 0)( GREFnn nnmU n U GREF nn 2）并网时 R f mU ff 发电机输出功率与给定功率之差的电压值信号和频差放大器输出 电压值信号之和给PID调节，控制电液转换器调节汽阀开度，稳 态时输入PID的电压信号为0，即 0 0 PfK Pm R f m G Pf 取 则得调速器的特性pf mm 将 送入频差放大器，经PID调节、功率放

16、大器等环节，由电液 转换器去控制调节汽阀的开度，改变机组转速使 转速 为止，即达到调速目的。 pp UmP 0 Pf UU 时，() ppREFG UmPP N ff(1) (2) N ff时， 0,f 通过PID调节,使 REFG PP0, p U从而 三 数字式电液调速器 控制电路部分的功能用微机实现。 第三节 电力系统频率调节系统及其特性 一 调节系统的传递函数 1 调速器的传递函数 dtXKX XK dt Xd EB E B 3 3 s sX KsX E B 3 sF R sPsGsX sF R sP sT K sX sF K K sP s KK K K sX K s K sFKsPK

17、 sX sFKsPKsX K s K sXKsPKsFKsX K s cnB c n n B cB c B cB BcB 1 1 1 1 1 1 2 1 43 4 2 3 4 12 12 3 4 421 3 BcE cD A BDAE XKPKfKX PkX fkX XKXKXKX 421 2 1 421 sXKsPKsFKsX BcE 421 1）简单汽轮机的传递函数 2）再热式汽轮机的传递函数 3）水轮机的传递函数 2 原动机的传递函数 T T B T T sT K sX sP sG 1 rT rT B T T sTsT sKrTK sX sP sG 11 1 sT sT sX sP sG

18、 W W B T n 5 . 01 1 3 调速器+汽轮机 R 1 n n sT K 1 T T sT K 1 F(s) PT(s)Pc(s) XB(s) Gn(s)GT(s) + - R 1 Tn sTsT11 1 F(s) PT(s) Pc(s) GnT(s) + - KnKT=1 1 1 n Bc n K XsP sF s sTR T T B T T sT K sX sP sG 1 发电机组动能提供的功率增量； 负荷的频率调节效应而引起的负荷功率变化； 联络线上功率的变化。 4 4 单区域系统单区域系统( (发电机、负荷及联络线）发电机、负荷及联络线） 负荷变化 与发电机组输入功率变化

19、的差值： 可由以下三方面平衡 控制区3 控制区2 控制区1 控制区i tiiLi Ki LTi PfK dt dW PP i Li P Ti P dt dWKi iLi fK ti P sFsGsPsPsP sT K sG sFsT K sPsPsP fK W T K K sFs fK W KsPsPsP sPsFKs f W sPsP PfK dt fd f W PP dt fd f W dt dW W f f W f ff W f f W PfK dt dW PP iPitiLiTi Pi Pi Pi iPi Pi tiLiTi NLi kiN Pi Li Pi i NLi kiN Lit

20、iLiTi tiiLi N kiN LiTi tiiLi i N kiN LiTi i N kiNki kiN N i kiN N iN kiN N i ki tiiLi ki LiTi 1 1 1 2 , 1 1 2 2 2 2 21 22 功率平衡关系式（有名值）功率平衡关系式（有名值） pi pi sT K 1 PLi(s) PTi(s) Gpi(s) Pti(s) Fi(s) - - + 功率平衡式的框图 sFsGsPsPsP iPitiLiTi * * * * * * * * * 2 , 2 2 2 1 21 , kiNi TiLiLiiti N iNikiNiN ii TiLiLi

21、ti i N TiLiiLiti i i TiLitiLi i Li i Pi Pi LiLi Ti Wd f PPKfP fdt PHWP d f H PPKfP fdt PsPsH sKFsPs H PsPsPsKsFs K H KT KK PsP * * * * 1 1 1 LitiPi i Pi Pi Pi Pi TiLitiPi i sPssTFs K K Gs sT PsPsPsGsFs 功率平衡关系式（标么值）功率平衡关系式（标么值） jiij L ji ij ijij L ji ij ij ij ij L ji jiij n j ijti X UU P X UU d dP P

22、X UU PP PP cos cos sin 1 n j jiijti sFsFT s sP 1 2 n j jiijti jiijij jiijjiijijij dtfdtfTP dtfdtfTP fdt TPP 1 max 2 2 2 cos 联络线功率增量关系式联络线功率增量关系式 1 2 i T Pti(s) Fi(s) + - + - + - 2 2 i T 3 2 i T + + + s1 F3(s)F2(s)F1(s) 联络线功率增量框图联络线功率增量框图 n j jiijti sFsFT s sP 1 2 pi pi sT K 1 PLi(s) PTi(s) Gpi(s) Pt

23、i(s) Fi(s) - - + 5 单区域的闭环调节框图 R 1 Tn sTsT11 1 F(s) PT(s) Pc(s) GnT(s) + - 6 与其他系统相联的控制区域i的闭环框图 二 电网的频率调节特性 1 单区域电网的频率特性 0 1 1 1 1 1 lim 1 1 1 P L PnT P L PnT PL L s P L LLG Gs FsPs Gs Gs R Gs FsP s Gs Gs R KP fsFsP K K RR KKK R A 静态特性 区域频率响应特性或系统频率响应特性 系统总额定容量 PN=2000MW 正常运行的负荷 PL=1000MW 惯性常数 H=5.0s

24、 调差系数 R*=4.8% 负荷调节效应系数 KL*=0.5 则系统频率变化如何？ 例题 设 2 5 . 0 11 * * L P K K解 s K H T L p 20 5 . 0 522 * Hzf P f PMWP R K N L LL L 0234. 0 01. 0 2000 20 ,20 33.21 %8 . 4 1 5 . 0 1 * * * * * 若 则系统频率降低了0.0234Hz B 动态特性 s P s KR RT s P s KR RT KR RK s P KRsRT RK L P P L P P P P L PP P 1 11 1 1 P P L RT KR s s

25、P11 s P sT K R sT K sF L P P P P 1 1 1 1 t ef ss sF 13. 2 10234. 0 13. 2 11 0234. 0 sT K K P L P 20 2 5 . 0 11 * P P N L TR KR s s f P * * * * 11 01. 0 2000 20 ,20 33.21 %8 . 4 1 5 . 0 1 * * * LL L PMWP R K sT KR R T P P 4687. 020 2048. 0 048. 0 * * 总的闭环系统的时间常数只有0.4687s，比表征电厂本身的时间 常数TP(为20s)要小得多，这主要

26、是由于闭环系统中的反馈所起 的作用(即调速器的作用)； 减小R值使增大，可以减小稳态频率偏差； 当计及Tn、TT时，f 随时间变化曲线不是纯指数型的，在初期 出现了振荡、 开始时形成一个较大的瞬时频率降落； 算例中，当负荷变化20Mw时、频率降落为0.0234Hz，如果长期 存在会引起较大的累计频率偏差，这是不允许的。 1 2 3 4 5 f=0.0234Hz f(Hz) Tn=TT=0 Tn=0.08s TT=0.3s t(s) 系统变化过程解释如下：当负荷突然增加l(即20MW)时，系 统功率平衡遭到破坏，起初瞬间由于频率尚未下降汽轮发电机的 调速系统还未动作，所以发电机的输入功率不变。因

27、此，这时负 荷所增加的功率是由系统的动能供给的(动能以20MWs的速率减 小)。随着系统动能的减小，发电机的转速下降(即系统频率下降)， 调速系统随之动作，增加发电机的输入功率,与此同时，由于频率 的下降，负荷的频率调节效应使它吸取的功率有所减小。 总之，增加的20MW负荷功率是由三部分来平衡的，即系统动能 供给的功率，发电机增加的输入功率以及负荷少吸收的功率，在 开始瞬间，后两项为零，随着频率降低，它们就逐渐增大，最后 在一个较低的频率下稳定运行。此时，动能已不再供给功率， 20MW的负荷增量仅由后两项来供给。 2 多区域系统的频率特性（二区域系统为例） 二区域系统静态特性 * 12 12

28、1212 2*121* 1,2, 1122 12 12 12 12 *1* 111 1 22 2 11 , 11 , 2 ,0 1 1 NN tt NN tt LL GG GG iii TiLiLit e LLt LL PPPP aPP PaP PP PfPf RR fff PfPf RR Hdfdf PPKfP fdtdt fPKfP R fPKf R 2 21211221 1 21212121 , t LLLL t P PaPPP fP aa 第四节 电力系统自动调频 电力系统中的所有发电机组均装有调速器，如系统负荷发生变 化，则每台发电机的调速器都将反应系统频率的变化，自动地 调节进汽(

29、水)阀门的开度，改变机组出力，使有功功率重新达 到平衡。这就是频率的一次调整。 利用同步器平移机组调节特性对系统 频率的调节就是频率的二次调整。 手动调频 自动调频 1）带基本负荷的发电厂：经济性能好的火、热、核电厂 2）调峰厂：经济性能较差机组承担 3）调频厂：计划外负荷 运行电厂分为： 一 调频方法 控制调频器的信号有比例、积分、微分三种基本形式。 自动调频方式自动调频方式 1主导发电机法 2 同步发电机法（积差调节法） 3 联合电力系统调频 1）比例调节，按频率偏移的大小，控制调频器按比例的增、 减机组功率，即fPc 2）积分调节，按频率偏移对时间的积分控制调频器。即 dtf Pc ，

30、3）微分调节，按频率偏移对时间的微分控制调频器。即 dt fd Pc 这种调频方式只能减小而不能消除系统频率偏差。 这种调频方式实现无差调节 这种调频方式在稳态时它就不起作用。 1 0 PaP f ii 1 1 主导发电机法主导发电机法 1）调频准则或方程： 只可在一台主要的调频机组上使用无差调频器，而在其余的调频 机组上均只安装功率分配器，这样的调频方法称为主导发电机法。 主导发电机的调节功率 第i台协助调频机组的调节功率 第i台协助调频机组的比例系数 1 P i a i P a当负荷变动系统频率发生变化时，调频厂中主导发电机组的调 节系统首先动作，改变主导机组的功率，力图维持系统频率恒定

31、b由于主导机组的功率变化，协助调频的其它机组也随之作相应 的功率调整，力图使它们的调节功率与主导机组的调节功率间维 持给定的比例关系。 c在调节过程中，主导机组按系统频率不断地调节，协助调频机 组也跟随主导机进行调节，直到系统频率恢复到额定值，协助调 频机组与主导机组的调节功率符合给定比例时为止。 这时系统中不参加调频的其余机组的功率维持不变，计划外负荷 的变动全部由调频机组承担。 2）调频过程 3）优缺点 A 各调频机组间的出力是按照一定的比例分配的。 B 在无差调频器为主导调频器的主要缺点是各机组在调频过 程中的作用有先有后，缺乏“同时性”。 fdtKfdt k PPkfdt 1 0 A

32、单机积差调节 1）调节方程 2 2 积差调节法（同步时间法积差调节法（同步时间法） 是指调频系统按频率偏差的时间积分值进行调节。 兼有无差调频法和有差调频法的优点。 由于负荷增大，负荷频率开始下降，出现了 ，于是 不断增加其负值，使该式的原有平衡状态遭到破坏。调频器动 作移动调速器调节特性，即增加机组的输出功率 使频率回 升，调节过程进行到 等于零，频率恢复到额定值为止。这 时系统中功率达到新的平衡。 0ffdt P f 2）调频过程 11 22 11 11 nn nn ii ii nn ii ii ii PKfdt PKfdt PKfdt PKfdt PPKK PKfdt P fdt K P

33、 PK K B 多台机组的积差调节 3）优缺点 a 频率积差调节法的优点是能使系统 频率维持额定 b 计划外的负荷能在所有参加调频的 机组间按一定的比例进行分配。 c 缺点是频率积差信号滞后于频率瞬时 值的变化，因此调节过程缓慢 C 改进的积差调节法 集中制调频的主要优点是各机组 的功率分配是有比例的，但需要 远动通道 D 集中制调频 PaP fdtkfdtkaPP fdtkaP End fdtkaPkf ii i i n i i ii iii 1 0 维持系统频率为额定值，在正常稳态情况下，其频率偏差 在0.050.2Hz范围内； 控制地区电网间联络线的交换功率与计划值相等，实现各 地区有功

34、功率的就地平衡； 在安全运行前提下，所管辖系统范围内，机组间负荷实现 经济分配。 A 调频任务 恒定频率控制FFC(Flat Frequency Control) 恒交换功率控制FTC(Flat Tie-Line Control) 频率联络线功率偏差控制TBC(Tie line load frequency Bias Control) B 调频方式 3 联合电力系统自动调频联合电力系统自动调频 C 频率联络线功率偏差控制（TBC） PGA PLA KA PGB PLB KB PtA 区域调节作用的信号称为区域控制误差(Area Control Error)。 0 0 0 fPP fPACE f

35、PACE dtfPKP dtfPKP fPACE fPACE tBtA BtBB AtAA BtBiBGB AtAiAGA BtBB AtAA 图示分析 任一控制区域内的负荷变动， 调整结果在稳态下，必须使 信号为零。A ACE B ACE 符合上述条件时只有使 BA ALB tA LB BA LAGA tAA tABLB tAAGALA tALB B LB tALA A GALA tBLBLBGB tALALAGA P P Pf PP Pf PfP PfPP PfK R P PfK R PP PfKPP PfKPP 1 0 1 1 设系统A有二次调频，系统B只有调速 器一次调频 ，系统的负荷

36、增量分别为 联络线上功率增量 ,且 LA P LB P tA P tBtA PP 其中一次调节功率为 二次调节功率为 G P R f P G 例题分析见P163例题5-3 第五节第五节 电力系统的经济调度与自动调频电力系统的经济调度与自动调频 经济调度控制（经济调度控制（EDC）的任务）的任务：是在保证频率质量和系统安全 运行的前提下，使电力系统运行具有良好的经济性。 EDC 是AGC(自动发电控制)功能的一部分，称为三次经济调整 一：等微增率分配负荷的基本概念一：等微增率分配负荷的基本概念 耗量特性：是指发电机组在单位时间内所消耗的能量与输出功 率之间的关系 微增率：是指输入耗量微增量与输出

37、功率微增量的比值。 对发电机组来说，为燃料消耗量(或消耗费用)的微增量与发电 机输出功率微增量的比值。 P F b 耗量特 性曲线 微增率 曲线 等微增率法则：就是运行的发电机组按微增率相等的原则来分 配负荷，这样就可使系统总的燃料消耗或费用为最小，从而是 最经济的。 (a)锅炉耗量特性 (b)汽轮机耗量特性 (c)发电机耗量特性 (d)锅炉耗量微增率 (e)汽轮机耗量微增率 (f)发电机耗量微增率 锅炉汽轮机发电机组成的单元机组的的耗量特性和微增 率可认为如图(a)和(d)的形状。 耗量微增率随输出功率的增加而增大。 两台机组并联运行来说明等位增率法则 两台机组原先所带负荷，机组1为 P1,

38、微增率为 b1，机组2为P2,微 增率为 b2且b1b2 1）机组1的功率减小 ，其功率变为P1,微增率减小到 b1, 减 小的燃料消耗是 P1、b1、b1 、P1所围的面积. P 2）机组2增加相同的功率 ,其功率变为P2,微增率增至 b2, 增 加的燃料消耗 是P2、b2、b2 、P2所围的面积. P 则两个面积的差即为减少（或增加）的燃料消耗。 设 若 若上述过程使总燃料消耗减少，转移负荷的过程继续，总燃料 消耗将继续减少，直至两台机组的微增率相等为止，即b1=b2 总的燃料消耗为最小。 12 12 12 1 1 12 12 , , ,0 min 0 1 00 n n L n niL i

39、 n i i iii i i i i n n P PP F FF P P PPPP FF LF LF PPP F P F P dF dP dFdFdF dPdPdP 每台机组独立 n台机组等微增率准则 发电厂内并联运行机组的经济调 度准则为：各机组运行时微增率 相等，并等于全厂的微增率。 即b1=b2=.=bn= 二二 发电厂之间负荷的经济分配发电厂之间负荷的经济分配 12 12 1 1 , , , 0 m in 10 1 n n LN n iLN i n i i N iii iN i iii PPP FFF PP PPP FF PLF PPP d FPF L PPd P 在考虑线损条件下，负荷经济分 配的准则是每个电厂的微增率与 相应的线损修正系数的乘积相等。 b P i i i F 线损修正系数 系统微增率 1 1 i N i L P P 电厂微增率 n n ii i l i bbb b P P 111 1 2 2 1 1 调频电厂最经济的负荷分配方案为： 设电厂线损微增率为： 三三 发电厂机组功率控制发电厂机组功率控制 调度所计算机系统执行AGC功能给调频电厂的调节指令有 两种方式 1）下达给各调频机组 2）下达全厂总调节量 四四 自动发电控制的基本原理自动发电控制的基本原理 AGC是以控制调整发电机组输出功率来适应负荷波动的反馈 控制。电力系统中功率的