电力系统的频率特性和调节原理

1、电力系统的频率特性和调节原理电气工程及自动化一梁伟一B13043123、电力系统的频率特性1、发电机组和电力系统等效发电机组的功率频率静态特性发电机组的功率频率静态特性如右上图，当功率增加到其额定功 率时，输出功率不随频率变化。等效发电机组（电网中所有发电机组的等效机组）的功率频率静态特性如 右中图所示，它跟发电机组的功率频率 静态特性相似由此可见，发电机组和等效发电机组的功率频率静态特性都是向下倾斜的，其程度用调差系数表示，其倒 数称为出力的频率调节效应系数：调差系数是一个可以整定的参数，反映的G是机组或系统对频率变化的敏感程度。1 P2、电力系统综合侦能的静态频率特性*电力系统综合负荷由各

2、种各样的负荷组成。这些负荷吸取的有功功率有的与频率无关，有的与频率的一次方成正比，有的与频率的二 次方成正比，有的与频率的更高次方成正比。综合负荷与频率的关系可表示成：L* f /P = a + a f L* f /P = a + a f + a f 2 + a fL*01 *2 *nP =PL* PLe频率一般在额定频率附近，频率偏移也*f很小，因此可将负荷的+静态频率特性近似为P = a P + aPL 0 Le 1 Le(f 车* f /n*(f)n* fe /直线。1f负荷的静态频率特性曲线的斜率称为负荷的频率调节效应系数。负荷的频率调节效应系数记为KL3、电力系统的频率特性电力系统主

3、要由发电机、输电网络和负荷组成。O PL1Pl2 O PL1Pl2 Pl3 P如右图，当等效发电机运行在特性G1，综合负荷特性为L1时， 系统运行在a点，系统频率为fl。一、电力系统频率的调节理1、电力系统频率的一次调整当系统负荷增加，综合负荷特性为L2时，如果不改变发电机调速 系统的设定值，等效发电机特性仍然为G1,系统会运行在新的平衡 点一b点，系统频率为f2。如果当系统负荷增加，综合负荷特性变为L2时，改变发电机调速 系统的设定值，等效发电机特性变为G2,则系统运行在c点，系统 频率回到fl。当系统负荷增加，综合负荷特性为L2时，若发电机调速系统的设 定值不变，等效发电机特性仍然为G1,

4、系统运行在b点，系统频率 为f2。这种由发电机特性和负荷调节效应共同承担系统负荷变化， 使系统运行在另一频率的频率调整称为频率的一次调整。对于右图，频率一次调整的结果：发电机有功功率增加了 PL2-PL1，负荷调节效应是负荷吸取的有功功率相对于原频率下的功率少吸收PL3-PL2，系统频率降低到f2。当系统负荷减少时，频率的一次调整过程与上述相反。即系 统频率升高，发电机有功功率减少，负荷调节效应使负荷吸取的有功功率相对于原频率下的功率 有所增加。2、电力系统频率二次调整当系统负荷变化较大，频率的一次调整的结果使系统频率过高或 过低时，需要改变发电机调速系统的设定值，使系统频率恢复到规定 范围内。对于右图，等效发电机特性由G1变为G2,系统频率回到fl。| G1L2G2频率二次调整的结果（相比一次调fl| G1L2G2发电机有功功率增加了 PL3-PL2发电机有功功率增加了 PL3-PL2PL1PL2 PL1PL2 PL3P频率提高：f1-f2总的调整结果:发电机有功功率增加了 PL3-PL1负荷功率增加了 PL3-PL1。频率维持f1。当系统负荷变化较大，通