文本课件说明15、165

1、复习提问：1、 KL=1.5的含义是什么？2、s%=5的含义是什么？3、发电机的单位调节功率KG是不可以整定的。（ ）4、负荷的频率调节效应系数KL是可以整定的。（ ）5、当频率下降时，系统负荷消耗的有功功率将减少。（ ）复习思考1. 电力系统综合负荷频率静态特性曲线，它说明（ ）A负荷增加或减少，则系统频率随之上升或下降B频率上升或下降，则负荷吸收功率随之减少或增加C频率上升或下降，则负荷吸收功率随之增加或减少D负荷增加或减少，则系统频率随之下降或上升2、发电机组功率频率静态特性曲线，它说明（ ）A频率上升或下降，发电机调频器动作，使发电机发出的功率随之减少或增加B频率上升或下降，发电机调速

2、器动作，使发电机发出的功率随之减少或增加C频率上升或下降，发电机调速器动作，使发电机发出的功率随之增加或减少5.4 电力系统的频率调整 现代电力系统中所有并列运行的的发电机组都装有调速器，当系统负荷变化时，有可调容量机组的调速器均将自动反应系统频率的变化，按照各自的静态特性及时调节处理，使有功功率重新达到平衡，以保证频率的偏移在一定范围之内。因此，电力系统的频率调整是发电机组功频特性和负荷功频特性综合作用的结果。频率调整一次调整:由发电机组的调速器进行的 对第一种负荷变动引起的频率偏移的调整 二次调整:由发电机的调频器进行的、 对第二种负荷变动引起的频率偏移的调整 三次调整:按最优化准则分配第

3、三种有 规律变动的负荷，即责成各发电厂 按事先给定的发电荷曲线发电。一、频率的一次调整（调速器作用）P2 f1PNDPL0DPGDPLacPGffNP1PLbDf=f1-fN0由于频率下降Df，发电机组的功率增加为：DPG=P2-P1=-KGDf由于频率下降， 负荷由于其本身调节效应引起的功率减少为：DPL=KLDf0因此负荷实际的增加量为：DPL0+ DPL = DPL0+ KLDfP2 f1PNDPL0DPGDPLacPGffNP1PLb应等于发电机组的功率增加量，故DPG= DPL0+ KLDf称为电力系统的功率-频率静特性系数（或称为系统的单位调节功率）单位为MW/Hz或上式说明：系统

4、的单位调节功率，取决于两个方面，即发电机的单位调节功率和负荷的单位调节功率。KS越大，同样的负荷变化引起的频率偏移越小，频率也越稳定。但是若将调差系数整定的过小，负荷的变化不会引起频率的变化，但这样就出现负荷变化量在各发电机组间无法固定分配，从而照成各发电机调速系统不能稳定工作。因此为了保证调速系统本身运行的稳定性，不能采用过小 的调差系数或过大的单位调节功率。负号说明，当负荷增加时，经过一次调频，频率有所下降并且可以看出一次调频为有差调频。两边同时除以PLN/fN，可以导出上式可以改写为：r=PGN/PLN称为系统的热备用系数注意：取功率的增大或频率的上升为正；为保证调速系统本身运行的稳定，

5、不能采用过大的单位调节功率；对于满载机组，负荷增加时，不再参加调整。对于系统有若干台机参加一次调频：具有一次调频的各机组间负荷的分配，按其调差系数即下降特性自然分配一次调频是有差调节例5-4 某系统中50%的发电机组已满载，其余25%的机组为火力发电机组，其功率静特性系数KG1*=16.6，另外25%为水力发电机组， KG2*=25 ，系统的负荷频率效应系数， KL*=1.6 ，试计算在下列情况下，当负荷功率增加5%时系统频率的下降值。（1）火力发电厂备用10%，水力发电厂备用20%。（2）水、火力发电厂各有25%的备用容量。（3）火力发电厂全部满载，水力发电厂备用容量为10%。（4）所有发电

6、厂全部满载。解：（1）火力发电厂备用10%，水力发电厂备用20%先设系统发电机组总额定容量标幺值为1，系统的等值单位调节功率。再设系统额定频率时总的负荷标幺值为1，则系统的备用系数当系统负荷增加5%时，系统频率变化的标幺值为故此时系统的频率为计算条件KSG*rKS*Df*f (Hz)（1）10.41.07512.78-3.91210-349.804（2）10.41.12513.3-3.75910-349.812（3）6.251.0258.006-4.12410-349.688（4）01.01.6-6.24510-348.438由以上结果我们可以得到以下结论：系统备用容量较多时，Ks*较大，对系

7、统的频率稳定有利某电力系统中发电机的总容量为3475MW，系统总负荷为3300MW，负荷的单位调节功率KL*1.5，各台发电机组的容量和调差系数分别为：水轮机： 100MWX5台500MW，s2.5 75MWX5台375MW，s 2.75汽轮机： 100MWX6台600MW，s 3.5 50MWX20台1000MW，s4.0较小容量汽轮机组合计 1000MW，s4.0试计算：(1) 全部机组都参加一次调整； (2)全部机组都不参加一次调整； (3) 仅水轮机组参加一次调整； (4) 仅水轮机组和20台50MW的水轮机参加一次调整等四种情况下电力系统的单位调节功率KS（5）若负荷增加10%，在以

8、上四种情况下，频率各下降多少？解：负荷的单位调节率：5X100MW水轮机:5X75MW水轮机:6X100MW汽轮机:20X50MW汽轮机:1000MW小容量汽轮机(1)全部机组都参加一次调整:(2)全部机组都不参加一次调整:(3)、仅水轮机组参加一次调整(4)、仅水轮机组和20台50MW的水轮机参加一次调整补充（）若负荷增加10%，在以上三种情况下，频率各下降多少？补充（3）若负荷增加10%，在以上情况下，频率各下降多少？说明：系统的单位调节功率系数说明：负荷变化时，在原动机调速器和负荷本身的调节效应共同作用下系统的频率随之变化。为了保证调速系统本身运行的稳定性，不能采用过小的调差系数或过大的

9、单位调节功率二、电力系统频率的二次调整 在实际电力系统中，基本上所有的机组都装有自动调速系统，因此所有机组都参与一次调频。当负荷变化时，虽然发电机组的自动调速系统能在一定程度上调节发电机的功率，使它们随着负荷的变化而变化，但由于调速系统的调差系数不为零，是有差调节，因此，单靠机组的自动调速系统是不可避免地会产生较大的频率偏差，而当负荷变化较大时，频率偏差甚至会超过容许范围。 为了保证负荷在有较大的变化时，使系统的频率满足要求，需要进一步调整发电机组的出力，使它们能更好地跟踪负荷的变化，一边将频率偏差限制在容许变化范围内，并能得到更高的频率质量，就需要进行频率的二次调整。 然而，频率的二次调整，

10、既不是所有的机组都参与，也不是连续不断地进行，而是每隔一段时间进行一次，其周期因系统而异，二次调频是由发电机组的调频器实现的，一般只由系统调频厂即系统中的平衡节点的发电机组担负的211.0PG*f*1.03DPG0DPLcDPGedb f2PPLDPL0aff1二、电力系统频率的二次调整当负荷增加DPL0，若机组仅有一次调频，运行点从a点下降至b点，频率下降至f2。1、电力系统的二次调频: 手动或自动调节调频器使发电机组的频率特性平行的上下移动机组进行二次调频，操作调频器，增发发电机组的功率，使机组运行功频静特性上移至PG，频率上式到f1PGDPG0DPLcDPGedb f2PPLDPL0af

11、f1PGDPL0=DPG0+DPG - DPL发电机组二次调频所增发的功率发电机组调速器所增发的功率负荷自身调节效应而减少的负荷功率DPL0=DPG0+DPG - DPL =DPG0-KGDf-KLDf系统的单位调节功率DPG0DPLcDPGedb f2PPLDPL0aff1PG当DPL0=DPG0，即二次调频使发电机组的功率增量完全等于负荷的增量时，系统将实现无差调节。对于N台机，且由第s台机组担负二次调整的任务，则：例：某电力系统中发电机的总容量为3475MW，系统总负荷为3300MW，负荷的单位调节功率KL*1.5，各台发电机组的容量和调差系数分别为：水轮机： 100MWX5台500MW

12、，2.5 75MWX5台375MW，2.75汽轮机： 100MWX6台600MW，3.5 50MWX20台1000MW，4.0较小容量汽轮机组合计 1000MW， 4.0若负荷增加10%，仅水轮机组参加一次调整频率下降多少？,若水轮机组还参加二次调频，增发50MW,频率又下降多少？如果要实现无差调节，发电机要增发多少功率？例P.130 若负荷增加10%，仅水轮机组参加一次调整,若水轮机组还参加二次调频，增发50MW,频率又下降多少？在上述情况下，二次调频需增发多少功率,可实现无差调节？需增发330MW2、互联系统的频率调整由上述可见在进行频率的二次调整时，系统负荷的增减基本上要由调频机组或调频

13、厂来承担，如调频厂不位于负荷中心，有可能出现在控制系统频率的同时，通过联络线交换的有功功率超出允许值的情况，这样就出现了在调整系统频率的同时控制联络线上流通功率的问题。KADPGADPLAKBDPGBDPLBDPABKADPGADPLAKBDPGBDPLBDPAB联合前：A系统DPLA-DPGA=-KADfAB系统DPLB-DPGB=-KBDfB联合后，全系统的频率应一致，即有：Df=DfA=DfB。通过联络现的由A向B系统输送的交换功率为DPab。A系统DPLA+ DPab -DPGA=-KADfB系统DPLB - DPab -DPGB=-KBDf整理得：带入上式得：系统B的功率缺额系统A的

14、功率缺额KGA=25KLDA=1.5P1500MW1000MWKGB=20KLDB=1.3A系统负荷增加100MW，试计算系统频率变化量和联络线上的功率变化量1、A、B子系统机组都不参加一、二次调频；2、A、B子系统机组都只参加一次调频；例：3、 A、B子系统机组都只参加一次调频，A系统有机组参加二次调频，增发60MW；4、 A、B子系统机组都只参加一次调频，B系统有机组参加二次调频，增发60MW；5、 A子系统所有机组都参加一次调频，并有部分机组参加二次调频，增发60MW； B系统有一半机组参加一次调频。解：首先将所有的单位调节功率换算为有名值KGA=750MW/HZKLDA=45MW/HZPKGB=400MW/HZKLDB=26MW/HZ三、 调频厂的选择 调频厂须满足的条件：调整的容量应足够大；调整的速度应足够快；调整范围内的经济性能应该好；注意系统内及互联系统的协调问题。通过分析各种电厂的特点，调频厂的选择原则为：系统中有水电厂时，选择水电厂做调频厂；当水电厂不能做调频厂时，选择中温中压火电厂做