频率调整必要性

项目六电力系统有功功率平衡和频率调整任务一频率调整必要性1.电力系统变化对用户的影响（1）用户使用的电动机的转速与系统频率有关，频率变化将使电动机的转速变化，从而影响产品的质量。例如，纺织工业都会因为频率的变化出现次品。（2）近代工业，国防和科学技术都已经广泛使用的电子设备受到频率影响较大。频率调整必要性概念：用电负荷和发电功率的不平衡是造成电网频率波动的主要原因电网的最重要的质量指标是：频率和电压频率：对电网而言，该指标全网共用一个，频率的稳定靠用电负荷和发电功率的平衡，这主要有系统调度员根据每天每时每刻电网频率变化调整电网中发电机功率来稳定，当然也有很多自动化的辅助手段。2.频率波动的原因电压：尽管电网是连在一起的，但电压影响一般是局部性的，影响电压的因数有：电网关键节点的电压、负荷大小、性质、线路负载比例、功率因数等等，调节电压的手段是无功补偿，一般无功补偿的手段：发电机调压、变压器调压、投切电容器、投切电抗器、投切线路等等，用户端的稳压一般绝大多数采用投切电容器的方式，即稳压装置，也有采用调节变压器分接头的，即调压变压器3.有功负荷的变化规律（1）负荷的组成系统中所有的电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统的负荷，亦称电力系统的综合用电负荷，它是把不同的地区、不同性质的所有用户的负荷加起来而得到的。（2）负荷曲线实际的系统负荷是随时间变化的，其变化规律负荷曲线来描述。常用的负荷曲线有日负荷曲线和年负荷曲线。如图1-1所示的电力系统日负荷曲线描述了一天24h负荷变化情况。负荷曲线中的最大值称为日最大负荷（又称峰荷），最小值称为最小负荷（又称谷荷）。为了方便计算，实际上常把连续变化的曲线绘制成梯形图如图1-1所示。图6-1日负荷曲线根据日负荷曲线可估负荷的日消耗量，即（6-1）在数值上就是有功负荷曲线包含的曲边梯形的面积。。

描述一年内每月电力系统综合用电负荷曲线，为调度、计划部门有计划的安排发电设备的检修、扩建或新建发电厂提供数据。如图6-2所示为某系统的年最大负荷曲线，其中影阴面积A为检修机组的容量与检修时间的乘积；B为系统扩建或新建的机组容量。年持续负荷曲线如图6-3所示。

图6-2年最大负荷曲线图6-3年持续负荷曲线全年耗电量W在数值上等于曲线P包围的面积。如果负荷曲线始终等于最大值，经过小时后消耗的电能恰好等于的实际耗电量，则称为最大负荷利用小时数，即负荷的有功功率－频率静态特性简化表达当频率偏离额定值不大时，负荷有功－频率静态特性用一条近似直线来表示。负荷的单位调节功率，表示负荷随频率的变化程度。有功负荷频率静态特性调速器的工作原理1为转速测量元件—离心飞摆及其附件；2为放大元件—错油门(或称配压阀)；3为执行机构—油动机(或称接力器)；4为转速控制机构或称同步器(调频器)调频器的工作原理（1）无调速系统时:PT=c1f-c2f2（2）有调速系统时未配置自动调速系统时原动机的静态频率特性有一次调整时原动机的频率静态特性（3）有调频器时有二次调整时原动机的频率静态特性（a）无差调节（b）有差调节1)发电机的单位调节功率：发电机组原动机或电源频率特性的斜率。概念介绍2)标志着随频率的升降发电机组发出功率减少或增加的多少。发电机的调差系数：单位调节功率的倒数。发电机的单位调节功率与调差系数的关系：一般来说发电机的单位调节功率是可以整定的：汽轮发电机组=3~5或=33.3~20水轮发电机组=2~4或=50~25频率的一次调整简述：由于负荷突增，发电机组功率不能及时变动而使机组减速，系统频率下降，同时，发电机组功率由于调速器的一次调整作用而增大，负荷功率因其本身的调节效应而减少，经过一个衰减的振荡过程，达到新的平衡。系统的单位调节功率：计及发电机和负荷的调节效应时，引起频率单位变化时的负荷变化量。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，不能采用过大的单位调节功率；对于满载机组，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。频率的二次调整：通过操作调频器，使发电机组的频率特性平行的移动，从而使负荷变化引起的频率偏移在允许的波动范围内。1.主调频厂的选择调频厂：负有二次调频任务的电厂，分为主调频厂和辅助

调频厂。调频厂应满足的条件：1）足够的调整容量2）较快的调整速度3）调整范围内的经济性较好调整容量:

水电厂>火电厂

中温中压电厂（75％）>高温高压电厂（30％）

调整速度：

水电厂>火电厂

调频厂选择：

首选：水电厂

其次：中温中压电厂

频率3.当系统负荷增加时，由以下三方面提供：二次调频的发电机组增发的功率△Pg；发电机组执行一次调频，按有差特性的调差系数分配而增发的功率KG∑△f；由系统的负荷频率调节效应所减少的负荷功率KL△F。4.数学表达