有功调节PPT学习教案

1、会计学1 有功调节有功调节 2/452021-7-19 系统内有系统内有m台机组，电功率输出为台机组，电功率输出为 ，原动机的输入总功率，原动机的输入总功率 为为 ，在忽略内部损耗的条件下，存在关系：，在忽略内部损耗的条件下，存在关系： m Gi P 1 m Ti P 1 mm GiTi PP 11 系统负荷变动使机组输出电功率增加系统负荷变动使机组输出电功率增加 ，而机械功率来不及，而机械功率来不及 做出反应，这时做出反应，这时 L P L m Gi m Ti PPP 11 为了保持功率平衡机组只能把转子的一部分动能转换为电功率，为了保持功率平衡机组只能把转子的一部分动能转换为电功率， m

2、KiL m Gi m Ti W dt d PPP 111 机组转速降低，系统频率下降机组转速降低，系统频率下降 第1页/共14页 3/452021-7-19 电力系统负荷变动情况电力系统负荷变动情况 电力系统运行中的主要任务之一就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，保证电是对频率进行监视和控制，保证电 力系统频率的偏移在允许范围内力系统频率的偏移在允许范围内 调节频率就是改变单位时间内进调节频率就是改变单位时间内进 入原动机的动力元素（蒸汽或水）入原动机的动力元素（蒸汽或水） 力求电力系统负荷在安全运行力求电力系统负荷在安全运行 约束条件下，实现经济运行及在约束条件下，实现

3、经济运行及在 发电机组之间实现经济分配。发电机组之间实现经济分配。 励磁调节基本目标：励磁调节基本目标：发电机端电压发电机端电压 和和无功功率分配无功功率分配 调速器的基本目标：调速器的基本目标：发电机频率发电机频率和和 有功功率分配有功功率分配 第2页/共14页 4/452021-7-19 电力系统中有功功率与频率之间的关系：电力系统中有功功率与频率之间的关系： 1、与频率变化无关的负荷：、与频率变化无关的负荷：照明、电弧炉、整流负荷照明、电弧炉、整流负荷 2、与频率成正比的负荷：、与频率成正比的负荷：切削机床、球磨机、压缩机切削机床、球磨机、压缩机 3、与频率的二次方成正比的负荷：、与频率

4、的二次方成正比的负荷：变压器中的涡流损耗变压器中的涡流损耗 4、与频率的三次方成正比的负荷：、与频率的三次方成正比的负荷：通风机、静水头阻力不大的通风机、静水头阻力不大的 循环水泵循环水泵 5、与频率的高次方成正比的负荷：、与频率的高次方成正比的负荷：静水头阻力很大的循环水泵静水头阻力很大的循环水泵 n n LNn N LN N LN N LNLNL f f Pa f f Pa f f Pa f f PaPaP . 3 3 2 210 第3页/共14页 5/452021-7-19 1. . 3210 * 3 *3 2 *2*10* n n nL aaaaa fafafafaaP 电力系统有功负

5、荷的静态频率特性方程电力系统有功负荷的静态频率特性方程 当电力系统内机组的输入功率当电力系统内机组的输入功率 和负荷功率之间失去平衡时和负荷功率之间失去平衡时,系系 统负荷也参与了调节作用。统负荷也参与了调节作用。 这种特性有利于系统中的有功这种特性有利于系统中的有功 功率在另一个频率下重新获得功率在另一个频率下重新获得 平衡平衡负荷的频率调节效应负荷的频率调节效应 * * * df dP K L L 第4页/共14页 6/452021-7-19 n m m m L L fma df dP K 1 1 * * * * 为负荷的频率调节效应系数，为负荷的频率调节效应系数， 用以衡量调节效应的大小

6、。用以衡量调节效应的大小。 根据国内外的实测数据表明，根据国内外的实测数据表明， 有功负荷与频率之间的关系有功负荷与频率之间的关系 曲线接近于一条直线。曲线接近于一条直线。 * * * f P tgK L L f P K L L LN N LL P f KK * 有功功率有功功率 变化量变化量 相对应有功相对应有功 功率变化的功率变化的 频率的变化频率的变化 量量 是电力系统调度部门要求掌握的一个数是电力系统调度部门要求掌握的一个数 据。它表明系统频率变化据。它表明系统频率变化1%时负荷功率变化时负荷功率变化 的百分数。的百分数。 *L K 第5页/共14页 7/452021-7-19 发电机

7、组的转速调整是由原动机的调速系统来实现的，发电机的发电机组的转速调整是由原动机的调速系统来实现的，发电机的 功率功率-频率特性取决于调速器系统的特性频率特性取决于调速器系统的特性 * BWAMG 2 *2*1* fCfCPG 发电机组无调速器发电机组无调速器 在调速器的作用在调速器的作用 下不断改变进气下不断改变进气 量，使原动机的量，使原动机的 运行点不断地从运行点不断地从 一根静态特性向一根静态特性向 另一根静态特性另一根静态特性 曲线过渡。曲线过渡。 此时原动机进气量达到最大值，此时原动机进气量达到最大值， 调速器不起作用，当频率调速器不起作用，当频率f继续下继续下 降时，运行点只能沿着

8、对应于最大降时，运行点只能沿着对应于最大 进气量的静态特性曲线移动。进气量的静态特性曲线移动。 第6页/共14页 8/452021-7-19 对应于频率下降对应于频率下降 ，发电机组输出功，发电机组输出功 率增加率增加 ，这是一种有差调节特性，这是一种有差调节特性 f G P G P f R 发电机组的发电机组的 调差系数调差系数 负号表示发电机输出功率负号表示发电机输出功率 的变化和频率变化相反的变化和频率变化相反 * * * G GN G N P f P P f f R 0 * G PRf 发电机组的静态调节方程发电机组的静态调节方程 第7页/共14页 9/452021-7-19 计算功率

9、和频率关系时，常采用调差系数的倒数来表示计算功率和频率关系时，常采用调差系数的倒数来表示 * * * * 1 f P R K G G 0 * GG PfK 为发电机组的功率为发电机组的功率-频率静态特性系数，或者是原动机的频率静态特性系数，或者是原动机的 单位调节功率。单位调节功率。 *G K 发电机组的调差系数主要决定于调速器的静态调节特性。发电机组的调差系数主要决定于调速器的静态调节特性。 与机组间的有功功率分配相关。与机组间的有功功率分配相关。 调节特性的失灵区又造成机组间的有功功率分配的不确定性。调节特性的失灵区又造成机组间的有功功率分配的不确定性。 调差系数调差系数 机组间有功分配机

10、组间有功分配 调速器的静态特性调速器的静态特性 调节特性的失灵区调节特性的失灵区 第8页/共14页 10/452021-7-19 *G PRf *1 *2 *2 *1 R R P P 机组间的有功功率分配与机机组间的有功功率分配与机 组的调差系数成反比组的调差系数成反比 n i i GiN N n i Gi R P f f PP 1 * 1 推广到多台发电机组并联运行的情况：推广到多台发电机组并联运行的情况： 第9页/共14页 11/452021-7-19 N N P f f R P * 1 n i i GiN N R P P R 1 * * 系统等值机的系统等值机的 调差系数调差系数 * *

11、 i GiN N Gi R P P PR P 系统中负荷变化后，每台系统中负荷变化后，每台 发电机所承担的功率发电机所承担的功率 1、多台发电机的调差系数为零是不能并联运行的、多台发电机的调差系数为零是不能并联运行的 2、含有一台调差系数为零机组的系统在理论上是可行的，但是、含有一台调差系数为零机组的系统在理论上是可行的，但是 在实际上是不能运行的。原因是就目前的系统容量而言不可能仅在实际上是不能运行的。原因是就目前的系统容量而言不可能仅 由一台机组来完成全部的调差任务。因此，只能是由多台有差调由一台机组来完成全部的调差任务。因此，只能是由多台有差调 节机组并联运行节机组并联运行 第10页/共

12、14页 12/452021-7-19 机械式调速器对于微小的转速变化是不能反应的，因此调速器具机械式调速器对于微小的转速变化是不能反应的，因此调速器具 有一定的失灵区，调节特性实际上就是一条具有一定宽度的带子。有一定的失灵区，调节特性实际上就是一条具有一定宽度的带子。 不灵敏区宽度可以用失灵度不灵敏区宽度可以用失灵度 来描述：来描述： N w f f w P 为机组间的最大误差为机组间的最大误差 为调速器最大的频率呆滞为调速器最大的频率呆滞 w f * * * ww w PP f R Rtg P f w w 第11页/共14页 13/452021-7-19 * * * ww w PP f R 与与 成正比，与成正比，与 成反比。成反比。 w P * R 若调差系数很小，则机组间若调差系数很小，则机组间 的最大误差功率就会很大，这的最大误差功率就会很大，这 样就会引起机组间功率分配误样就会引起机组间功率分配误 差的增大。差的增大。 若不灵敏区宽度很小