电力系统的频率调整

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑电力系统的频率调整 1、一次调频正常运行点：A点 (f1 , P1)。当用电设备容量突然增加PL0，即PL = PL时，由于调速器动作，工作点由A = B，频率偏移：f = f2 - f1 0。假如调速器不动作，或机组满载，则f1 = f3 。当工作点由A = B，由于负荷的频率调整效应导致的功率变化量为：PL= KLf (f0 = PL0)所以负荷功率实际增加量仅为：PL0+PL =PL0+KLf发电机功率实际增加量为：PG =P2 P1= - KG f功率平衡 = PG =PL0 +PL ,PL0= PG - PL = - (KG +KL)f , - P

2、L0 / f = KG +KL= KS = 系统的单位调整功率，MW/Hz标幺值：PL0 /f = KG* PGN/fN +KL* PLN/fNPGN与PLN之差为备用容量（热备用）。假如机组满载，即备用容量为0，则PL增加时，KG =0。例1某系统总负荷为50MW，运行在50Hz，KL*=2.5，系统发电机总容量为100MW，调差系数%=2.5。当用电设备容量增加5MW时，系统的频率变为多少？实际负荷增量是多少？解：KG* =100/% =100/2.5=40,KG = KG* PGN/fN =40 × 100 /50=80 MW/Hz,KL = KL* PLN/fN =2.5 &

3、#215; 50 /50=2.5 MW/Hz,代入 - PL0 / f = KG +KL, 得：f = - 5 / (80 + 2.5) = - 0.0606 Hz，系统的频率变为：50 - 0.0606 =49.9394Hz实际负荷增量是：PG = - KG f = -80 × (- 0.0606)=4.8MW(假如系统发电机总容量为50MW?)n台机组并列运行时，假如系统频率变化，则各机组功率增量：PGi = - KGif , i=1,2,n。n台机组输出功率的总增量为：n台机组的等值单位调整功率为：这时，仍有：- PL0 /f = KG+KL可见：·KGKGi , 有

4、利于调频；·假如第j台机组满载，则PL增加时， KGj =0。例2某系统中有四台发电机组并列运行，向负荷PL供电。已知各机组容量均为100MW，调差系数%=4；负荷KL*=1.5。当PL=320MW时，运行在50Hz。当负荷容量增加50MW时，在下列状况下，系统的频率变为多少？机组出力各是多少？（1）机组平均安排负荷；（2）两台机组满载，另两台机组平均安排余下负荷；（3）一台机组满载，另三台机组平均安排余下负荷，但这三台机组因故最多只能各自担当80MW负荷。解：（1）机组平均安排负荷，均为80MW，未满载。KG* =100/% =100/4=25,KG = KG* PGN/fN =2

5、5 × 100 /50=50 MW/Hz,KL = KL* PLN/fN =1.5 × 320 /50=9.6 MW/Hz,代入 - PL0 /f = 4KG +KL, 得：f = - 50 / (4 ×50 + 9.6) = - 0.239 Hz，系统的频率变为：50 - 0.239 =49.761Hz各机组实际功率增量是：PG = - KGf = -50 × (- 0.239)=11.95MW各机组出力为：PG = 80+11.95=91.95MW（2）两台机组满载，不再参与一次调频；另两台机组平均安排余下负荷，出力均为60MW，未满载。因此，- P

6、L0 /f = 2KG +KL, 得：f = - 50 / (2 ×50 + 9.6) = - 0.456 Hz， 系统的频率变为：50 - 0.456 =49.544Hz 未满载的两台机组实际功率增量是：PG = - KGf = -50 × (- 0.456)=22.8MW 这两台机组各自的出力为：PG = 60+22.8=82.8MW（3）一台机组满载，不再参与一次调频；另三台机组平均安排余下负荷，各自担当（320-100）/ 3 = 73.333MW，未满载，但这三台机组因故最多只能各自担当80MW负荷，所以三台机组的可调容量为：PG =3 ×（80 - 7

7、3.333）=20MW 而负荷增加50MW，于是有PL1=50 -20 =30MW的功率完全由负荷的频率调整效应担当，如图所示。因此，由 - PL1 / f = KL, 得：f = - 30 / 9.6 = - 3.125 Hz，系统的频率变为：50 3.125 =46.845Hz最终，一台机组满载，其它机组均担当80MW的负荷。本例总结序号参与一次调频的机组频率偏移(Hz)台数可调整的容量(MW)（1）480-0.239（2）280-0.456（3）00-3.125可见，参与一次调频的机组越多、机组可调整的容量越大，系统调频的效果越好。2、二次调频当用电设备容量突然增加PL0，即PL PL时

8、，调频器动作，使得机组功-频特性由PG PG，工作点由A D，频率偏移：f = f2 - f1 0 明显，|f | |f2 - f1|= |f|。负荷功率实际增加量为：PL0+ PL =PL0+KLf 。发电机功率实际增加量PG为一、二次调频作用增发的功率之和，令PG0为二次调频作用增发的功率（AE），则PG = PG0+(- KGf )于是，PL0+KLf =PG0 - KGf 或：-(PL0 - PG0)/f = KG +KL = KS频率器动作合适，可以实现无差调整；而一次调频只能实现有差调整。n台机组并列运行，且只有一台（如：第j台主调频机组）或若干台机组担负调频任务：- ( PL0

9、- PGj0)/ f = KG+KL n台机组的等值单位调整功率PGj0为二次调频作用增发的功率例3在例2（1）中（即：机组平均安排负荷），假如机组二次调频增发20MW功率，系统的频率变为多少？解：由-(PL0 -PGj0)/f =KG+KL，得：f = -(50 20)/(4 × 50 + 9.6) =-0.143(Hz)系统的频率变为：50 -0.143 =49.857 (Hz)3、互联系统的频率调整主调频厂最好设置在负荷中心，以削减网络功率损耗。但互联系统会有几个负荷中心、几个分系统，在调频时还应留意联络线上交换功率的掌握问题，即交换功率应小于允许值。设系统A、B的负荷变化量分别为PLA和PLB；由二次调频得到的发电机功率增量分别为PGA和PGB；系统单位调整功率分别为KA和KB；联络线交换