电力系统基本知识及电网调控

中国南方电网与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量，为地区经济和人民生活服务。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成，并在同一地域内有机地组成一个整体，电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了电力系统的结构和运行。据此，电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，确保用户获得安全、经济、优质的电能。中国南方电网·电力网络——是由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。·动力系统——在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分(例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等)包含在内的系统。·总装机容量——指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和，·年发电量——指该系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和，以千瓦时(KWh)、兆瓦时(MWh)、吉瓦时(GWh)为单位计。·最大负荷——指规定时间内，电力系统总有功功率负荷的最大值，以·最高电压等级——是指该系统中最高的电压等级电力线路的额定电压。·三、电能质量波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及·(1).电网频率我国电力系统的标称频率为50Hz,电网容量在300万千瓦及以上者为±0.2HZ;电网容量在300万千瓦以下者，为±0.5HZ。·(2).电压偏差：各电压等级供电电压偏差不超过额定电压的-3%～+7%。%,短时不得超过4%。标准还规定对每个用户电压不平衡度的一般限值为是0.38kV为5.0%,6～10kV为4.0%,35～66kV为3.0%,110kV为2.0%;用户注入电网的谐波电流允许值应保证各级电网谐波电压在限值范围内。·(5).波动和闪变：在公共供电点的电压波动允许值：10kV及以下为2.5%,静态特性是指电压或者频率变化后进入稳态时候负荷功率与电压或者频率的关系。(2)负荷功率随电力系统频率改变而变化的规律，称为负荷的频率特性；(3)负荷功率随时间变化的规律，称负荷的时中国南方电网(1)用恒定阻抗(或恒定功率、恒定电流)模拟负荷。这是最粗略的模拟方法，因而只适合某些近似计算。但因为这种方法比较简单，所以应用较为广泛。(2)用负荷的静态特性模拟负荷。这种方法比用恒定阻抗(或恒定功率、恒定电流)模拟负荷要精确一些。它实质上是恒定阻抗、恒定电流、恒定功率3种简单形态按一定比例的组合。一般在动态稳定和潮流计算中可以采用这种模拟方法。(3)考虑感应电动机机械暂态过程的典型综合负荷动态特性的负荷模型。因为感应电动机(见异步电动机)是电力系统负荷的主要成分，因此在暂态稳定计算中，往往采用这种负荷模型考虑感应电动机在暂态过程中其滑差变化对稳态等值电路阻抗值的影响。(4)考虑感应电动机机电暂态过程的典型综合负荷动态特性的负荷模型。这是比较精确的负荷模型。它既考虑感应电动机的机械暂态过程，又考虑电动机的电磁暂态过程。中国南方电网负荷调整、月负荷调整和日负荷调整，使用节能电器，推广绿年负荷调整：对一些季节性用电的负荷，将其用电安排在电网年负荷曲线的低谷时段，错开冬夏两季的用电高峰时间，减小电网的最大负荷，从而提高电网负荷率。中国南方电网4、负荷曲线分析：DB腰荷A基荷H中国南方电网组成。电网负荷最小负荷以下(A点)部分之间),平均负荷与高峰负荷：又称为尖峰负荷，指在一定时间内发生的最大负荷值，高峰负荷一般依据季节的不同出现每天上午9—11时(早峰，C点)和17—22时 (晚峰，D点),因为这段时间是生产用电和生活用电最集中的时间，因此出现电网高峰负荷，此时在日负荷曲线上出现高峰。低谷负荷：指在一定时间内发生的最小负荷值。低谷负荷一般出现在晚上23时—次日5时(A点),这段时间生产负荷和生活负荷都较低，在日负荷曲线上出现低谷。·平均负荷指在某一段确定的时间段内(如日、月、季、年)负荷的平均值。1、电力系统低频运行的危害1)引起汽轮机叶片断裂。在运行中，汽轮机叶片由于受不均匀汽流冲击而发生振动。2、电网频率同有功功率的关系化而自动进行频率调整。其特点是频率调整速度快，但调整量随发电机二次调频分为手动调频及自动调频：手动调频：在调频厂，由运行人员根据系统频率的变动来调节发电机的出力，使频率保持在规定范围内，手动调频的特点是反映速度慢，在调整幅度较大时，往往不能满足频率质量的要求，同时值班人员操作频繁，劳动强度大。自动调频：这是现代电力系统采用的调频方式，自动调频是通过装在发电厂和调度中心的自动装置随系统频率的变化自动增减发电机的发电出力，保持系统频率在较小的范围内波动，自动调频是电力系统调度自动化的组成部分，它具有完成调频、系统间联络线交换功率控制、和经济调度等综合功能。·(1)当电网频率降至49.8Hz以下时，主调频电厂和第二调频电厂无须等待调度指令，应立即自行增加出力直至频率恢复到合格范围内或至设备允许过负荷出力。·①49.8～49.0Hz:如须限电拉闸，省调值班调度员须在10分钟内调应在接令后10分钟内完成。如遇执行不力，省调越级执行。(3)当电网频率下降到危及发电厂厂用电安全运行时，发电厂可按调度机构认可的保厂用电规定，执行保厂用电措施。格范围以内，必要时省调值班调度员应发布停机、停炉指令或采取水电厂短时弃水运行，在20分钟内使频率恢复正常。·②在接到调度机构值班调度员开机指令后备用机组10分钟以内并网运行。·(6).低频减载动作切除的线路，未得调度机构值班调度员同意不得送电(事先规定的保安电力线和装置误动切除的线路除外)。·无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示，单位为乏(Var)或千乏(kVar)。无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会中国南方电网·在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的中国南方电网中国南方电网3、功率因素中国南方电网·(1)、减少电力网中输电线路上的有功功率损耗和电能损耗。·(3)、使线路的电压损耗减小。中国南方电网中国南方电网线路电压高5%,最小负荷时将中枢点电压下降至些(但不得低于线路额定电压的102.5%),在最小负荷时允许中枢点电压高一些(但不得高于线路额定电压的107.5%)。中枢点电压为线路电压102%--105%。中国南方电网·电力系统的无功电源除了同步电机外，还有静电电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器，这4种装置又称为无功补偿装置。除电容器外，其余几种既能吸收容性无功又能吸收感性无功。①同步电机：同步电机中有发电机、电动机及调相机3种。同步发电机是唯一的有功电源，同时又是最基本的无功电源，当其在额定状态下运行时，可以发出无功功率：是相对应的无功功率、视在功率、有功功率和功率因数角。发电机正常运行时，以滞后功率因数运行为主，向系统提供无功，但必要时，也可以减小励磁电流，使功率因数超前，即所谓的"进相运行",以吸收系统多余的无功。中国南方电网同步调相机是空载运行的同步电机，它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功，装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率，这是其优点。但它的有功损耗大、运行维护复