电力系统Chap5

1、1第五章第五章电力系统的有功功率和频率调整2问题的提出n针对电力系统针对电力系统优质、经济优质、经济的要求的要求n衡量衡量电能质量电能质量的三个指标：的三个指标：q频率质量（频率偏移）：频率质量（频率偏移）：频率的偏移频率的偏移与与有功的有功的分配分配和和频率的调整频率的调整有关。有关。q电压质量（电压偏移）电压质量（电压偏移） ：电压的偏移电压的偏移与与无功的无功的分配分配和和电压的调整电压的调整有关。有关。q波形质量（波形畸变率）：波形质量（波形畸变率）：波形的畸变波形的畸变与与谐波谐波及其治理及其治理有关。有关。n经济性经济性：电力系统领域研究的重要问题之一，电力系统领域研究的重要问题之

2、一，由于学时限制不作为基本内容由于学时限制不作为基本内容3主要内容n电力系统有功功率平衡电力系统有功功率平衡n电力系统中各类发电厂的运行特点和合理电力系统中各类发电厂的运行特点和合理组合组合n频率调整的原理、方法、相关计算频率调整的原理、方法、相关计算n学时：学时：5n作业：作业：q思考题：思考题：5-4、5-5、5-6q习题：习题：5-4、5-6、5-74目录F第一节 电力系统有功功率的平衡q有功负荷的变动和调整控制q有功负荷曲线的预计q有功功率电源和备用容量n第二节 电力系统有功功率的最优分配n第三节 电力系统的频率调整5第一节 电力系统有功功率的平衡n1.1 有功功率负荷的变动和调整控制

3、有功功率负荷的变动和调整控制有功负荷的变动有功负荷的变动qP P实际不规则的负荷实际不规则的负荷变动变动qP P1第一种负荷变动第一种负荷变动qP P2第二种负荷变动第二种负荷变动qP P3第三种负荷变动第三种负荷变动6第一节 电力系统有功功率的平衡有功负荷变动的分类有功负荷变动的分类n根据变动规律分为根据变动规律分为三种三种n第一种第一种：变动幅度很小，周期很短变动幅度很小，周期很短，有很大，有很大的的偶然性偶然性，主要由中小型用电设备的投切引，主要由中小型用电设备的投切引起起n第二种第二种：变动幅度较大，周期较长变动幅度较大，周期较长，冲击性，冲击性的负荷（电炉、压延机械、电气机车等）变的

4、负荷（电炉、压延机械、电气机车等）变动动n第三种第三种：变动幅度最大，周期最长变动幅度最大，周期最长，由，由生产、生产、生活、气象等变化引起的负荷变动，基本可生活、气象等变化引起的负荷变动，基本可预计，可编制成负荷曲线。预计，可编制成负荷曲线。7n电力系统中电力系统中负荷变动的幅度愈大，周期就愈长负荷变动的幅度愈大，周期就愈长。第一节 电力系统有功功率的平衡8第一节 电力系统有功功率的平衡q有功功率和频率调整的分类有功功率和频率调整的分类n根据所调整的负荷变动，主要分根据所调整的负荷变动，主要分三类n频率的一次调整频率的一次调整：由发电机组的：由发电机组的调速器调速器进行的，进行的，针对针对第

5、一种负荷变动第一种负荷变动引起的频率偏移的调整。引起的频率偏移的调整。 n频率的二次调整频率的二次调整：由发电机的：由发电机的调频器调频器进行的，针进行的，针对对第二种负荷变动第二种负荷变动引起的频率偏移的调整。引起的频率偏移的调整。 n频率的三次调整频率的三次调整：按经济调度的原则分配：按经济调度的原则分配第三种第三种有规律变化的负荷，责成各发电厂按事先给定的有规律变化的负荷，责成各发电厂按事先给定的发电负荷曲线发电。发电负荷曲线发电。 9第一节 电力系统有功功率的平衡n说明：q担任担任二次调整任务的发电厂称为任务的发电厂称为调频厂，其母，其母线通常可设为潮流计算中的线通常可设为潮流计算中的

6、平衡节点。q三次调整中按给定负荷曲线发电的发电厂称为中按给定负荷曲线发电的发电厂称为负荷监视厂。q近年来我国出现的一种新的调整手段近年来我国出现的一种新的调整手段负荷控制：个别负荷大量或长时间超计划用电以致影个别负荷大量或长时间超计划用电以致影响系统运行质量时，由系统运行管理部门在远响系统运行质量时，由系统运行管理部门在远方将其部分或全部切除的控制方式。方将其部分或全部切除的控制方式。 10第一节 电力系统有功功率的平衡n1.2 有功功率负荷曲线的预计有功功率负荷曲线的预计q作用：作用：有功功率和频率的三次调整的依据有功功率和频率的三次调整的依据q方法：方法：n传统方法n新技术：回归分析、时间

7、序列法、神经网络：回归分析、时间序列法、神经网络q编制有功日负荷曲线的编制有功日负荷曲线的传统方法n累积实测的有功功率日负荷曲线，累积实测的有功功率日负荷曲线， 进行相应的加工进行相应的加工 加工前后最大、最小负荷及加工前后最大、最小负荷及曲线下的面积相等曲线下的面积相等111第一节 电力系统有功功率的平衡n收集用电大户申报的未来若干天的预计负荷收集用电大户申报的未来若干天的预计负荷n参照长期积累的实测数据，汇总、调整用电量参照长期积累的实测数据，汇总、调整用电量n计入网络损耗：计入网络损耗：q一般约一般约占系统总负荷的占系统总负荷的6%10%q不变损耗：不变损耗：与负荷大小无关（变压器的空载

8、损耗）与负荷大小无关（变压器的空载损耗）q可变损耗可变损耗：与负荷的平方成正比（变压器和线路电阻的：与负荷的平方成正比（变压器和线路电阻的损耗）损耗）n确定可承担系统负荷的发电容量确定可承担系统负荷的发电容量q从可投入的发电容量中扣除厂用电从可投入的发电容量中扣除厂用电q各类发电厂的厂用电占电厂最大发电负荷的比例：各类发电厂的厂用电占电厂最大发电负荷的比例：水电厂水电厂0.1%1%；火电厂火电厂5%8%；核电厂核电厂4%5% 234512第一节 电力系统有功功率的平衡n1.3 有功功率电源和备用容量有功功率电源和备用容量q电力系统的有功功率电源电力系统的有功功率电源n电力系统电力系统有功电源：

9、各类发电厂的发电机各类发电厂的发电机n电力系统电力系统可供调度的电源容量总装机容量总装机容量机组的定期检修停机机组的定期检修停机水电厂的发电机由于水头降低而降额运行水电厂的发电机由于水头降低而降额运行n电力系统电力系统可供调度的电源容量：各发电厂：各发电厂可投入发电设备的的可发功率之和之和q有功功率备用容量有功功率备用容量n概念：概念：系统电源容量大于发电负荷的部分 13第一节 电力系统有功功率的平衡q有功功率备用容量有功功率备用容量n设置备用容量的原因设置备用容量的原因n分类：分类： 按形式：q热备用（旋转备用热备用（旋转备用spinning reserve）q冷备用冷备用按用途：q负荷备用

10、负荷备用q事故备用事故备用q检修备用检修备用q国民经济备用国民经济备用14第一节 电力系统有功功率的平衡按形式的分类：n热备用热备用：运转中的发电机运转中的发电机的最大可发功率的最大可发功率与实际所发功率之差与实际所发功率之差 n冷备用冷备用：未运转的发电设备可发的最大功未运转的发电设备可发的最大功率。率。n注意注意：q电力系统必须设置一定量的热备用电力系统必须设置一定量的热备用q热备用也不宜设置过多热备用也不宜设置过多15第一节 电力系统有功功率的平衡按用途的分类：n负荷备用：q调整系统中的调整系统中的短时负荷波动短时负荷波动并担负并担负计划外的负计划外的负荷增加而荷增加而设置的备用设置的备

11、用q最大负荷最大负荷2%5%n事故备用q为保证电力用户在为保证电力用户在发电设备发生偶然性故障发电设备发生偶然性故障时时不受严重影响、维持系统正常供电而设置的备不受严重影响、维持系统正常供电而设置的备用用 q最大负荷的最大负荷的5%10%，但不得小于系统中最大，但不得小于系统中最大机组的容量机组的容量16第一节 电力系统有功功率的平衡n检修备用q为为发电设备定期检修发电设备定期检修而设置的备用而设置的备用q与负荷大小关系不密切与负荷大小关系不密切q只有在负荷季节性低落期间和节假日安排不下只有在负荷季节性低落期间和节假日安排不下所有设备的大、小修时才设置所有设备的大、小修时才设置n国民经济备用：

12、q为负荷的为负荷的超计划增长超计划增长而设置的备用而设置的备用17第一节 电力系统有功功率的平衡n各种备用容量的关系系统总装机系统发电负荷备用容量负荷备用2%5%事故备用5%10%检修备用（视需要）国民经济备用热备用冷备用运转中发电设备可发的最大功率18目录n第一节 电力系统有功功率的平衡F第二节 电力系统有功功率的最优分配q各类发电厂的运行特点q各类发电厂的合理组合n第三节 电力系统的频率调整19第二节 电力系统有功功率的最优分配n电力系统有功功率的最优分配电力系统有功功率的最优分配q有功有功电源电源的最优组合：的最优组合：机组的合理开停机组的合理开停实质：实质：冷备用容量的合理分布的合理分

13、布q有功有功负荷负荷的最优分配：的最优分配：一定量的负荷在运行中的发电机或发电厂中一定量的负荷在运行中的发电机或发电厂中的合理分配的合理分配实质：实质：热备用容量的合理分布的合理分布20第二节 电力系统有功功率的最优分配n各类发电厂的运行特点各类发电厂的运行特点火力发电厂q锅炉的锅炉的技术最小负荷技术最小负荷为额定负荷的为额定负荷的25%-70%q汽轮机的汽轮机的技术最小负荷技术最小负荷为额定负荷的为额定负荷的10%-15%q锅炉和汽轮机退出运行和再度投入或承担急剧变动负荷锅炉和汽轮机退出运行和再度投入或承担急剧变动负荷时会耗能、费时、易于损坏设备时会耗能、费时、易于损坏设备q火电厂的锅炉和汽

14、轮机分为：火电厂的锅炉和汽轮机分为：n高温高压效率高，灵活调节的范围窄高温高压效率高，灵活调节的范围窄n中温中压效率较低，但灵活调节的范围较宽中温中压效率较低，但灵活调节的范围较宽n低温低压技术经济指标最差，应淘汰低温低压技术经济指标最差，应淘汰21第二节 电力系统有功功率的最优分配n热电厂（供热式火力发电厂）效率高，最小负荷热电厂（供热式火力发电厂）效率高，最小负荷取决于热负荷（强迫功率）取决于热负荷（强迫功率）核电厂n反应堆的负荷没有限制反应堆的负荷没有限制n汽轮机的汽轮机的技术最小负荷技术最小负荷为额定负荷的为额定负荷的10%-15%10%-15%n反应堆和汽轮机退出运行和再度投入或承担

15、急剧反应堆和汽轮机退出运行和再度投入或承担急剧变动负荷时会耗能、费时、易于损坏设备变动负荷时会耗能、费时、易于损坏设备n核电厂一次投资大，运行费用小核电厂一次投资大，运行费用小 22第二节 电力系统有功功率的最优分配水电厂n水电厂的水电厂的强迫功率强迫功率：为保证河流下游的灌溉、通：为保证河流下游的灌溉、通航，向下游释放一定水量时发出的功率航，向下游释放一定水量时发出的功率n水轮机水轮机技术最小负荷技术最小负荷视水电厂的具体条件而异视水电厂的具体条件而异n水轮机的退出运行和再度投入操作简单，所需时水轮机的退出运行和再度投入操作简单，所需时间短、不需额外耗能间短、不需额外耗能n水轮机承担急剧变动

16、负荷时，不需额外耗能和花水轮机承担急剧变动负荷时，不需额外耗能和花费时间费时间n水头过分低落时，水轮机组可发功率降低水头过分低落时，水轮机组可发功率降低23第二节 电力系统有功功率的最优分配n水电厂的分类：水电厂的分类：q无调节水库水电厂n所发功率取决于河流的天然流量所发功率取决于河流的天然流量n一昼夜所发功率基本不变一昼夜所发功率基本不变q有调节水库水电厂n运行方式取决于水库调度所给定的水电厂耗水量运行方式取决于水库调度所给定的水电厂耗水量n洪水季节：满负荷运行洪水季节：满负荷运行n枯水季节：承担急剧变动负荷枯水季节：承担急剧变动负荷n按库容分为：日调节、季调节、年调节、多年调按库容分为：日

17、调节、季调节、年调节、多年调节等调节方式节等调节方式q抽水蓄能电厂24第二节 电力系统有功功率的最优分配q抽水蓄能电厂n电厂上、下方各有一个水库电厂上、下方各有一个水库n低谷负荷低谷负荷时，水轮发电机组工作在时，水轮发电机组工作在电动机水泵电动机水泵方式，将下水库的水抽至上水库方式，将下水库的水抽至上水库n高峰负荷高峰负荷时，放水至下水库，同时发电时，放水至下水库，同时发电n放水发电循环的总效率为放水发电循环的总效率为70%70%25第二节 电力系统有功功率的最优分配n各类发电厂的合理组合各类发电厂的合理组合q各类发电机的各类发电机的组合顺序n火电厂火电厂以承担以承担基本不变的负荷基本不变的负

18、荷为宜。高温高为宜。高温高压电厂优先投入，中温中压电厂其次。压电厂优先投入，中温中压电厂其次。n核电厂核电厂原则上应承担额定容量负荷原则上应承担额定容量负荷n无调节水库无调节水库水电厂水电厂的全部功率和有调节水库的全部功率和有调节水库水电厂的强迫功率应首先投入水电厂的强迫功率应首先投入n有调节水库有调节水库水电厂水电厂的可调功率：丰水期优先的可调功率：丰水期优先投入；枯水期后投入投入；枯水期后投入n抽水蓄能电厂抽水蓄能电厂承担高峰负荷承担高峰负荷26枯水期枯水期丰水期丰水期27第二节 电力系统有功功率的最优分配n说明：q考虑发电厂的合理组合时，应兼顾供电可靠性、考虑发电厂的合理组合时，应兼顾供

19、电可靠性、降低网损、维持电能质量和系统稳定性降低网损、维持电能质量和系统稳定性q负荷曲线的最高部位是负荷曲线的最高部位是调频厂的工作位置。的工作位置。28目录n第一节 电力系统有功功率的平衡n第二节 电力系统有功功率的最优分配F第三节 电力系统的频率调整q频率调整的必要性频率调整的必要性q电力系统有功频率静态特性电力系统有功频率静态特性q频率的一次调整（一次调频计算）频率的一次调整（一次调频计算）q频率的二次调整（二次调频计算）频率的二次调整（二次调频计算）q一、二次调频的综合计算一、二次调频的综合计算q互联系统联络线功率的计算互联系统联络线功率的计算q调频厂的选择调频厂的选择29第三节 电力

20、系统的频率调整n3.1 频率调整的必要性频率调整的必要性q互联交流电力系统在稳态运行时具有互联交流电力系统在稳态运行时具有同一频率。当系统。当系统中出现有功功率不平衡时，如有功功率电源不足或负荷中出现有功功率不平衡时，如有功功率电源不足或负荷增大时，将会引起系统频率下降，反之，将造成频率升增大时，将会引起系统频率下降，反之，将造成频率升高。高。q电力系统电力系统许多用电设备的运行状况与频率关系密切，频频率变化率变化对发电厂和电力系统本身的正常运行也有影响。的正常运行也有影响。 q由于电力负荷的不确定性和多变性，为了保证频率偏移由于电力负荷的不确定性和多变性，为了保证频率偏移在规定范围内，必须不

21、断调节有功功率电源的输出。这在规定范围内，必须不断调节有功功率电源的输出。这就是就是频率调整的内容的内容 。q保证频率质量的首要条件：系统中有充足的有功备用 30第三节 电力系统的频率调整n3.2 电力系统的频率特性电力系统的频率特性q3.2.1 原动机原动机的频率特性的频率特性n自动调速系统退出时的频率特性自动调速系统退出时的频率特性n自动调速系统控制下的频率特性自动调速系统控制下的频率特性q3.2.2 负荷负荷的频率特性的频率特性q3.2.3 电力系统稳态运行频率的确定电力系统稳态运行频率的确定31q3.2.1 原动机的有功频率特性原动机的有功频率特性第三节 电力系统的频率调整TPGPMP

22、LPrefffTP32第三节 电力系统的频率调整q调速系统退出调速系统退出时（汽、水门开度恒定）的频率时（汽、水门开度恒定）的频率特性特性2*2*1*fCfCPT02*21*fCCdfdPT令21*21CCf 时，有当33第三节 电力系统的频率调整q调速系统控制下调速系统控制下的原动机频率特性的原动机频率特性 n调速系统分类调速系统分类： n机液调速系统：用用机械装置机械装置测量转速，用测量转速，用液压装置液压装置作为执行机构作为执行机构n电液调速系统：用用电气装置电气装置测量转速，用测量转速，用液压装置液压装置作为执行机构作为执行机构 n机液调速系统的工作原理机液调速系统的工作原理 n离心飞

23、摆式调速系统（p224，图5-22）34测速元件测速元件放大元件放大元件执行机构执行机构调频器调频器35第三节 电力系统的频率调整n频率的频率的“一次调整一次调整”作用作用q原动机主轴带动套筒，套筒带动飞摆转动原动机主轴带动套筒，套筒带动飞摆转动q机组负荷增大，转速下降，飞摆向转轴靠拢机组负荷增大，转速下降，飞摆向转轴靠拢， A点下移到点下移到A点点q油动机活塞两边油压相等，油动机活塞两边油压相等，B B点不动，杠杆点不动，杠杆ABAB 绕绕B点逆时针转动到点逆时针转动到ABq调频器不动时调频器不动时，D点不动，杠杆点不动，杠杆DE绕绕D点顺时点顺时 针转动到针转动到DE q错油门活塞下移使油

24、管错油门活塞下移使油管a、b的小孔开启，压力的小孔开启，压力油经油经b进入油动机活塞下部，活塞上部的油经进入油动机活塞下部，活塞上部的油经a流入错油门上部流入错油门上部36第三节 电力系统的频率调整q油动机活塞向上移动，使汽轮机的调节汽门或油动机活塞向上移动，使汽轮机的调节汽门或水轮机的导向叶片开度增大，增加进汽量或进水轮机的导向叶片开度增大，增加进汽量或进水量。同时，杠杆水量。同时，杠杆AB绕绕A逆时针转动，提升逆时针转动，提升C点使油管点使油管a、b的小孔重新堵住，油动机活塞停的小孔重新堵住，油动机活塞停止移动。止移动。q进汽或进水量增加，机组转速上升，进汽或进水量增加，机组转速上升，A点

25、回升点回升到到A点。点。q调节过程结束调节过程结束时，杠杆时，杠杆AB的位置为的位置为ACB 。相应的进汽量或进水量较原来多，机组转速较相应的进汽量或进水量较原来多，机组转速较原来略低。原来略低。37第三节 电力系统的频率调整n频率的频率的“二次调整二次调整”作用作用q调频器转动蜗轮、蜗杆调频器转动蜗轮、蜗杆，抬高抬高D点，杠杆点，杠杆DE绕绕F点顺时针转动点顺时针转动q错油门活塞再次下移开启小孔，在油压作用下，错油门活塞再次下移开启小孔，在油压作用下，油动机活塞再次向上移动，进一步增加进汽或油动机活塞再次向上移动，进一步增加进汽或进水量。机组转速上升，飞摆使进水量。机组转速上升，飞摆使A点由

26、点点由点A上升上升。q油动机活塞向上移动时，杠杆油动机活塞向上移动时，杠杆AB绕绕A A逆时针转逆时针转动，带动动，带动C、F、E点上移，再次堵塞错油门小点上移，再次堵塞错油门小孔，结束调节过程。孔，结束调节过程。qD点位移选择恰当，点位移选择恰当，A点可能回到原来位置点可能回到原来位置38第三节 电力系统的频率调整n频率的频率的“一次调整一次调整”的原理的原理图5-24 有一次调整时原动机的静态频率特性39第三节 电力系统的频率调整n频率的频率的“二次调整二次调整”的原理的原理图5-25 有二次调整时原动机的静态频率特性40第三节 电力系统的频率调整n有差调节：负荷变动时，原动机的转速或负荷

27、变动时，原动机的转速或频率将有所变动频率将有所变动随负荷增大而降低随负荷增大而降低n无差调节：负荷变动时，原动机的转速或负荷变动时，原动机的转速或频率保持不变频率保持不变n一次调频总是有差的，二次调频可实现无差调节。41第三节 电力系统的频率调整n调速系统控制原理（数学模型）调速系统控制原理（数学模型）fkPkf（飞飞摆摆）TP（汽汽门门位位置置）GT调调速速汽汽门门（导导水水叶叶）进进汽汽（水水）- - -u（油油动动机机）reff0u0TPfrefPkfkffkkfkPPfrefPT10GPGKfKPPGGT0fKPPGGG0忽略损耗忽略损耗TGPP 42发电机的发电机的单位调节功率单位调

28、节功率 发电机的发电机的调差系数调差系数空载频率空载频率虚拟起始功率虚拟起始功率 0GP第三节 电力系统的频率调整n发电机组的频率特性发电机组的频率特性 (MW/Hz)GGPKtgf 1 (Hz/MW)GGftgPK reffGfkf10fKPPGGG0f0GPmaxGP0Gf43第三节 电力系统的频率调整n发电机频率特性的发电机频率特性的标么值参数标么值参数q标么值单位调节功率标么值单位调节功率q标么值调差系数标么值调差系数 百分数调差系数百分数调差系数GNNGNGNGGGPfKffPPfPK/*GNP：发电机的额定功率：发电机的额定功率Nf：额定频率，：额定频率，50Hz*1GNGNGKf

29、PPf100%*44第三节 电力系统的频率调整n工程上常将以发电机自身额定值为基准的标么值工程上常将以发电机自身额定值为基准的标么值参数整定为参数整定为常数，一般，整定如下：，一般，整定如下： 汽轮发电机组汽轮发电机组3533.320水轮发电机组水轮发电机组245025%*GK45第三节 电力系统的频率调整n说明：q发电机的单位调节功率发电机的单位调节功率 和调差系数和调差系数 是由是由调调速系统的参数速系统的参数 整定的，机组运行过程中保的，机组运行过程中保持不变（频率的一次调整）持不变（频率的一次调整） q空载频率空载频率 随随 变化，相当于频率特性平移变化，相当于频率特性平移（频率的二次

30、调整）（频率的二次调整）q 对应于进汽量或进水量达到最大值后，发电对应于进汽量或进水量达到最大值后，发电机的出力机的出力GKPfkk 、0GfreffmaxGP46第三节 电力系统的频率调整n3.2.2 负荷的有功功率频率特性负荷的有功功率频率特性 q综合负荷的频率特性取决负荷的性质，主要是主要是由工具机确定由工具机确定q负荷的频率特性负荷的频率特性不可整定 q通常在通常在额定频率处将负荷特性处将负荷特性线性化 47第三节 电力系统的频率调整n负荷的频率特性负荷的频率特性fLPNfLNP综合负荷的额定功率综合负荷的额定功率 负荷的单位调节功率负荷的单位调节功率 物理意义：反映系统频率反映系统频

31、率变化时负荷吸收功率的变变化时负荷吸收功率的变化，表征了负荷对频率的化，表征了负荷对频率的自然调节作用。自然调节作用。 LNPfKPPLLL0defLNNPf时负荷吸收的有功功率tgfPKLL48第三节 电力系统的频率调整q标么值负荷单位调节功率标么值负荷单位调节功率 n 不能整定，当不能整定，当负载的性质相同时负载的性质相同时 ， 与负荷容量与负荷容量无关无关n综合负荷综合负荷LNNLNLNLLLPfKffPPfPK/*LK*LK5 . 1*LKfLPNf1LNP2LNP)(2fPL)(1fPL12121LNLNLLPPKK若负荷性质不变若负荷性质不变49第三节 电力系统的频率调整n3.2.

32、3 电力系统稳态运行频率的确定电力系统稳态运行频率的确定q由由原动机（发电机）频率特性和和负荷频率特性的交点确定。的交点确定。 fGPmaxGP)( fPLfNfLNP50第三节 电力系统的频率调整n3.3 频率的一次调整频率的一次调整q含义：含义：负荷的负荷的额定功率变化时，由变化时，由当前当前负荷的单位调节功率和和发电机组的调节功率共同决定共同决定的频率的自动调整的频率的自动调整。q一次调频的计算一次调频的计算初始状态：初始状态：状态变化：状态变化：新稳态：新稳态： 0fO点，频率0LP负荷功率突增?00ffffGPmaxGP)( fPL0f0f O)( fPLOA0LP51第三节 电力系

33、统的频率调整fGPmaxGP)( fPL0f0f O)( fPLOA0LP系统的单位调节功率系统的单位调节功率KSB)(tgtgBOtgBOtgBOBAOBOA中：OAO )()(000LGLGLKKfKKffPLGLKKPf0SLKfPf)(0原频率下的负荷增量下的负荷增量当前系统的单位调节功率系统的单位调节功率52第三节 电力系统的频率调整n说明：q当系统中当系统中有n台发电机参加调频q当第当第i台发电机台发电机不参加一次调频，或或已满载而负荷增加时，则则q机组的单位调节功率不能过大，因此一次调节机组的单位调节功率不能过大，因此一次调节有差有差niGiGNKK1全系统发电机的等值单全系统发

34、电机的等值单位调节功率（位调节功率（有名值有名值） 0GiKniGiGNKK1*53第三节 电力系统的频率调整n3.4 频率的二次调整频率的二次调整q含义含义：改变原动机的改变原动机的起始功率起始功率而产生的频率调而产生的频率调节作用。（利用节作用。（利用调频器调频器使发电机组的频率特性使发电机组的频率特性上下平移而产生的调节作用）上下平移而产生的调节作用）初始状态：初始状态：状态变化：状态变化：新稳态：新稳态： 0fO点，频率0GP机组频率特性平移?00ffffP)( fPL0f0f O)( fPGOA0GP)( fPG54第三节 电力系统的频率调整fP)( fPL0f0f O)( fPGO

35、A0GP)( fPGB中：OAO )(tgtgOBtgOBtgOBBAOBOA)()(000LGLGGKKfKKffPLGGKKPf0SGKfPf)(0原频率下发电机功率增量下发电机功率增量当前系统的单位调节功率系统的单位调节功率55fGP)( fPL0f0f O)( fPGOA0GP)( fPG)( fPLO 0LPCB第三节 电力系统的频率调整n3.5 一、二次调频的综合计算一、二次调频的综合计算一次调整：一次调整：二次调整：二次调整：问题：问题：OOOO ?00 fff中：COA )(tgtgBOtgBOtgBOBACBCA SLGGLKfKKffPP )(000000LGSPPfK 原

36、频率下的系统功率缺额下的系统功率缺额当前系统的单位调节功率系统的单位调节功率一次调频一次调频二次调频二次调频56第三节 电力系统的频率调整n例：某系统发电机组的容量为某系统发电机组的容量为3000MW，调差系，调差系数数%=4（基准为（基准为3000MW和和50Hz）。在某一频）。在某一频率下，若负荷突然增加率下，若负荷突然增加500MW，在无二次调频作，在无二次调频作用下，系统频率下降用下，系统频率下降0.2Hz。（1）计算负荷的单位调节功率。）计算负荷的单位调节功率。 （2）为减小频率偏移，调频器动作。若希望将频）为减小频率偏移，调频器动作。若希望将频率偏移减少到率偏移减少到0.1Hz，试

37、求二次调频作用下，发电，试求二次调频作用下，发电机组应增发的功率。机组应增发的功率。57第三节 电力系统的频率调整n注意：q进行一、二次调频计算时，应采用进行一、二次调频计算时，应采用有名值有名值的单的单位调节功率位调节功率q负荷的标么单位调节功率不能整定，综合负荷负荷的标么单位调节功率不能整定，综合负荷的标么值单位调节功率的标么值单位调节功率KL*（一般为（一般为1.5左右），左右），当负荷的额定功率（当负荷的额定功率（50Hz时的功率）变化时，时的功率）变化时， KL*不变，不变， KL变化变化q若根据已知条件不能确定负荷额定功率变化后若根据已知条件不能确定负荷额定功率变化后的单位调节功率

38、，则可近似认为的单位调节功率，则可近似认为KL不变不变58第三节 电力系统的频率调整n3.6 互联系统联络线上的功率计算互联系统联络线上的功率计算q问题的提出：问题的提出：n二次调频时，二次调频时，负荷的原始增量主要由主要由调频器作用下作用下的发电机组功率增量来平衡，即主要由的发电机组功率增量来平衡，即主要由调频厂承担。承担。n当调频厂不位于负荷中心，可能使调频厂和其它系当调频厂不位于负荷中心，可能使调频厂和其它系统的联络线上的功率超过允许值。统的联络线上的功率超过允许值。 调调频频厂厂负负荷荷中中心心联联络络线线59第三节 电力系统的频率调整n初始状态初始状态：n运行状态的变化运行状态的变化：qA系统：负荷原始增