电力系统的有功平衡和频率调整课件

电力系统的有功平衡和频率调整

有功平衡与频率调整的关系？有功平衡的含义：发=用发：原动机的输出机械功率，产生驱动力矩用：发电机的输出电磁功率，产生制动力矩发>用：驱动力矩>制动力矩，发电机加速，频率上升发<用：驱动力矩<制动力矩，发电机减速，频率下降结论：系统频率取决于有功功率的平衡。而负荷不断变化，所以需要不断跟随调整发电机组，这种平衡是一种动态平衡。4.1调频的必要性1.频率偏离额定值的影响2.频率的允许范围3.负荷变化的及其调整（1）用电设备；（2）电力系统（1）正常：

0.2~

0.5Hz；（2）事故：

0.5Hz第一种：变化幅度很小，变化周期较短第二种：变化幅度较大，变化周期较长第三种：变化缓慢的持续变动负荷4.频率的调整（1）一次调整调节手段：发电机组的调速器调节目标：第一种负荷变化（2）二次调整调节手段：调频器调节目标：第二种负荷变化（3）三次调整调节手段：最优分布调节目标：第三种负荷变化4.2电力系统的频率特性4.2.1系统负荷的有功功率-频率静态特性1.负荷分类2.系统负荷的有功功率-频率静态特性（1）有名值形式（2）标幺值形式3.负荷的静态频率特性的近似表示PDPDN

OfNf4.负荷的频率调节效应系数（1）定义及含义：（2）标幺值形式：取值：1~3（不可调，取决于全系统不同类型负荷的权重）

例4-1某电力系统中，与频率无关的负荷占30%，与频率一次方成正比的负荷占40%，与频率二次方成正比的负荷占10%，与频率三次方成正比的负荷占20%。求系统频率由50Hz降到48Hz和45Hz时，相应的负荷变化百分值。4.2.2发电机组的有功功率-频率静态特性1.调速系统的工作原理（离心式机械液压）（1）组成（2）原理

原平衡位置负荷增加调节过程新平衡位置

（3）发电机组的输出功率与频率的关系2.发电机组的静态频率特性PGPGNOfNff0123.发电机组的静态调差系数（调差率）（1）定义及含义：（2）标幺值形式：4.发电机组的单位调节功率（1）定义及含义：（2）标幺值形式：取值：（调差系数和单位调节功率可调，但调节范围有限）4.2.3电力系统的有功功率-频率静态特性PP2Of2ff1BAP1

PD0

PG

PDPG(f)P’D

(f)PD(f)1.系统的有功功率-频率关系分析(单机组)（1）A点（f1，P1）（2）负荷变化

PD0（3）B点（f2，P2

）2.系统的单位调节功率（功频静特性系数）PGPGNOf1ff0f2PDP’D（1）定义及含义（2）标幺值形式（3）备用系数kr无备用情况4.2.4主调频厂的选择1.主调频厂定义，数量，考虑因素，选择原则2.辅助调频厂3.非调频厂4.2.5调频与调压的关系1.先调频2.后调压结论：当频率和电压都偏低时，应首先调频4.3电力系统的频率调整4.3.1频率的一次调整1.n台机组输出功率总增量2.等值单位调节功率3.各机组输出功率增量

例4-2某电力系统中，一半机组的容量已完全利用；其余25%为火电厂，有10%备用容量，其单位调节功率为16.6，25%为水电厂，有20%的备用容量，其单位调节功率为25；系统有功负荷的频率调节效应系数为KD*=1.5。试求：（1）系统的单位调节功率K*；（2）负荷功率增加5%时的稳态频率f；（3）如频率允许降低0.2Hz，系统能够承担的负荷增量。若火电厂容量已全部利用，水电厂的备用容量已由20%降至10%，重做上3问。4.3.2频率的二次调整1.同步器的工作原理原平衡位置负荷增加二次调整过程新平衡位置

2.频率的二次调整过程（1）A点（f1，P1）（2）负荷增加

PD0（3）一次调整（B点）（4）二次调整（B’点）有差调节（f3），无差调节（f1）PP2Of2ff1BAP1

PD0

PG1

PDPG(f)P’D

(f)PD(f)

PG2P’G(f)B’Cf34.4有功平衡和系统负荷在各类电厂间的合理分配4.4.1有功功率平衡和备用容量1.有功平衡方程2.备用容量（1）负荷备用（2）事故备用（3）检修备用（4）国民经济备用4.4.2各类发电厂负荷的合理分配ABCDEFPt/hACDEFBPt/h1.各类发电厂的特点（1）火电厂；（2）水电厂；（3）核电厂2.各类发电厂负荷的分配（1）丰水期；（2）枯水期思考题1.有功功率平衡与频率调整的关系。2.负荷变化种类及相应调整手段。3.负荷的有功—频率静特性，负荷的频率调节效应的含义。4.