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1、第五章 電力系統(tǒng)有功功率的平衡和頻率調(diào)整,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,教學(xué)要求,返回,1. 理解有功功率平衡與頻率的關(guān)系；,2. 理解電力系統(tǒng)頻率特性及其調(diào)整原理和措施。,,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,一、頻率變化對(duì)用戶和發(fā)電廠及系統(tǒng)本身的影響,低頻運(yùn)行的危害概括起來有：, 影響用戶的工作和產(chǎn)品質(zhì)量；, 影響發(fā)電廠的安全運(yùn)行；, 影響汽輪機(jī)葉片壽命；, 影響系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。,例如異步電動(dòng)機(jī)、變壓器勵(lì)磁電流的增加,互聯(lián)電力系統(tǒng)解列，發(fā)電機(jī)解列,二、電力系統(tǒng)中有功功率的平衡和備用容量,P1 第一種負(fù)荷; P2 第二種負(fù)荷; P3第三種負(fù)荷; P--實(shí)際不規(guī)
2、則的總負(fù)荷,(1) 負(fù)荷的分類,1. 有功功率負(fù)荷的變動(dòng)及其調(diào)整,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,第一種負(fù)荷: 變動(dòng)幅度很小,周期很短，是由于中小型用電設(shè)備的投入和切除引起的，具有很大的隨機(jī)性。,第二種負(fù)荷：變動(dòng)幅度較大,周期較長(zhǎng)，是由于大型設(shè)備的投入和切除引起的，例如：工業(yè)電爐、電力機(jī)車等沖擊負(fù)荷。,第三種負(fù)荷：變動(dòng)幅度大,周期長(zhǎng)，是由于生產(chǎn)、生活和季節(jié)等因素引起的。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,無法 預(yù)測(cè),無法 預(yù)測(cè),可通過統(tǒng)計(jì)分析方法預(yù)測(cè),第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,可按最優(yōu)化準(zhǔn)則在各發(fā)電廠之間進(jìn)行分配,(2) 調(diào)頻任務(wù)的分配,第一種負(fù)荷變動(dòng):發(fā)電機(jī)組調(diào)速器進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱為頻
3、率一次調(diào)整。,第二種負(fù)荷變動(dòng)：發(fā)電機(jī)組調(diào)頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱為頻率的二次調(diào)整。,第三種負(fù)荷變動(dòng)：各發(fā)電廠按事先給定的發(fā)電負(fù)荷曲線發(fā)電，稱為頻率的三次調(diào)整。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,2. 有功功率平衡和備用容量,(1) 有功平衡,所有發(fā)電廠發(fā)出的有功功率,所有用戶的有功負(fù)荷,所有發(fā)電廠的廠用電有功負(fù)荷和所有變電站站用電有功負(fù)荷,所有網(wǎng)絡(luò)的有功損耗,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,2. 有功功率平衡和備用容量,系統(tǒng)應(yīng)在正常允許的頻率范圍內(nèi)（也即在一定的頻率范圍）保持平衡,(1) 有功平衡,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,,電力系統(tǒng)的頻率升高,,電力系統(tǒng)的頻率降低,正常情況下頻率允許偏移范
4、圍：我國(guó)規(guī)定為500.20.5Hz。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,(2) 有功備用,發(fā)電機(jī) 總裝機(jī) 容量,有功備用容量,如果系統(tǒng)裝機(jī)容量不足，則可能使系統(tǒng)處于低頻運(yùn)行。,發(fā)電機(jī)是唯一的有功電源。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,(1) 負(fù)荷備用。為了滿足系統(tǒng)中短時(shí)的負(fù)荷變動(dòng)和短期內(nèi)計(jì)劃外的負(fù)荷增加而設(shè)置的備用。負(fù)荷備用容量的大小與系統(tǒng)的負(fù)荷大小有關(guān)，一般為最大負(fù)荷的2%5%。大系統(tǒng)采用較小的百分?jǐn)?shù)，小系統(tǒng)采用較大的百分?jǐn)?shù)。,系統(tǒng)中有功功率電源備用容量按其用途可分為以下幾種：,為熱備用 （旋轉(zhuǎn)備用）,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,在有水、火電廠的聯(lián)合系統(tǒng)，一般為冷備用；在只有火電廠或
5、水電廠不能投入運(yùn)行時(shí)，為熱備用,(2) 事故備用。在發(fā)電設(shè)備發(fā)生偶然事故時(shí)，為保證向用戶正常供電而設(shè)置的備用。一般為最大負(fù)荷的5%10%，但不能小于系統(tǒng)中最大一臺(tái)機(jī)組的容量。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,只有按這些規(guī)定安排不過來時(shí)，才需要設(shè)置專門的檢修備用容量。,(3) 檢修備用。為系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備能定期檢修而設(shè)置的備用。檢修備用與前兩種備用不同，是事先安排的。檢修分小修和大修兩種：小修一般安排在節(jié)假日或負(fù)荷低谷期，大修時(shí)間水電廠一般安排在枯水期，火電廠安排在一年中系統(tǒng)綜合負(fù)荷最小的季節(jié)。,一般火電機(jī)組的檢修周期約為1年；水電機(jī)組約為2年。機(jī)組的檢修時(shí)間約為1個(gè)月。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有
6、功功率的平衡,(4) 國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用?？紤]國(guó)民經(jīng)濟(jì)超計(jì)劃增長(zhǎng)和新用戶的出現(xiàn)而設(shè)置的備用。這部分備用與國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有關(guān)，一般取最大負(fù)荷的3%5%。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,三、各類發(fā)電廠的特點(diǎn)及合理組合,電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠 主要有以下三類:水力發(fā)電廠、 火力發(fā)電廠、原子能發(fā)電廠（核電廠）,各類發(fā)電廠由于其設(shè)備容量、機(jī)械特性、使用的動(dòng)力資源等不同，而有著不同的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性。必須結(jié)合它們的特點(diǎn)，合理地組織這些發(fā)電廠的運(yùn)行方式，恰當(dāng)安排它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線中的位置，以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,(1) 要支付燃料及運(yùn)輸費(fèi)用，不受自然條件的影響；
7、,(一) 各類發(fā)電廠的特點(diǎn),1.火力發(fā)電廠的主要特點(diǎn),(2) 有功出力最小限制，啟停時(shí)間長(zhǎng)且啟停費(fèi)用高；,(3) 效率與蒸汽參數(shù)有關(guān)，高溫高壓設(shè)備效率最高，低溫低壓設(shè)備效率最低；,(4) 熱電廠總效率較高，但與熱負(fù)荷相應(yīng)的輸出功率是不可調(diào)節(jié)的強(qiáng)迫功率。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,(1) 必須釋放水量強(qiáng)迫功率；,2.水力發(fā)電廠的特點(diǎn),(2) 出力調(diào)節(jié)范圍比火電機(jī)組大，啟停費(fèi)用低，且操作簡(jiǎn)單；,(3) 不需燃料費(fèi)，但一次投資大，抽水蓄能，水電廠的運(yùn)行依水庫(kù)調(diào)節(jié)性能的不同在不同程度上受自然條件的影響。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,(1)最小技術(shù)負(fù)荷小，為額定負(fù)荷1015；,3.原子能發(fā)
8、電廠的特點(diǎn),(2)啟停費(fèi)用高；負(fù)荷急劇變化時(shí)，調(diào)節(jié)費(fèi)用高；啟停 及急劇調(diào)節(jié)時(shí)，易于損壞設(shè)備；,(3)一次投資大，運(yùn)行費(fèi)用小。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,（二）各類發(fā)電廠的合理組合,原則:,(1) 充分利用水源；,(2) 降低火電機(jī)組的單位煤耗，發(fā)揮高效機(jī)組的作用；,(3) 盡量降低火力發(fā)電成本。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,各類發(fā)電廠在日負(fù)荷曲線中的安排示意圖,(a) 枯水季節(jié),(b) 豐水季節(jié),第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,抽水蓄能電廠吸收功率,抽水蓄能電廠發(fā)出功率,低溫低壓：450、35大氣壓,中溫中壓：520、100大氣壓,高溫高壓：550、180大氣壓,超臨界機(jī)組：5
9、75、200以上大氣壓,四、有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配,1. 耗量特性,耗量特性：發(fā)電設(shè)備單位時(shí)間內(nèi)消耗的能源(F或W)與發(fā)出有功功率(PG)的關(guān)系。,比耗量：,效率,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,耗量微増率,,,,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,,,比耗量 最小,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,2. 目標(biāo)函數(shù)和約束條件,優(yōu)化計(jì)算的方法就是：,在滿足等式約束條件,和不等式約束條件,的前提下，使目標(biāo)函數(shù),為最優(yōu)。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,,有功負(fù)荷的最優(yōu)分配的目的在于：在供應(yīng)同樣大小負(fù)荷有功功率 的前提下，單位時(shí)間內(nèi)的能源消耗最少。,目標(biāo)函數(shù)是總耗量：,等式約束條件：有功功率必
10、須保持平衡的條件。,變量：各發(fā)電設(shè)備輸出有功功率。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)：,對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)：,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,不等式約束條件：為系統(tǒng)的 運(yùn)行限制。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,目標(biāo) 函數(shù),3.最優(yōu)分配負(fù)荷時(shí)的等耗量微增率準(zhǔn)則,根據(jù)給定的目標(biāo)函數(shù)和等式約束條件建立一個(gè)新的、不受約束的目標(biāo)函數(shù)拉格朗日函數(shù)。,拉格朗日乘子,等式 約束條件,以兩臺(tái)發(fā)電機(jī)為例,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,求上式最小值的條件為：,,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,第2臺(tái)發(fā)電機(jī)的耗量微増率,于是：,,第1臺(tái)發(fā)電機(jī)的耗量微増率,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,著名的等
11、耗量微增率準(zhǔn)則,等耗量微增率準(zhǔn)則表示為使總耗量最小，應(yīng)按相等的耗量微增率在發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠之間分配負(fù)荷。,推廣到n臺(tái)發(fā)電機(jī)：,第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡,上述結(jié)論未考慮網(wǎng)損,對(duì)于有功功率限制，當(dāng)計(jì)算完后發(fā)現(xiàn)某發(fā)電設(shè)備越限，則該發(fā)電設(shè)備取其限制，不參加最優(yōu)分配計(jì)算，而其他發(fā)電設(shè)備重新進(jìn)行最優(yōu)分配計(jì)算。,對(duì)不等式約束進(jìn)行處理,無功功率和電壓限制和有功功率負(fù)荷的分配沒有直接關(guān)系，可暫時(shí)不計(jì)，當(dāng)有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配完成后計(jì)算潮流分布再考慮。,例2 已知兩臺(tái)機(jī)組并聯(lián)共同向一負(fù)荷供電，它們的耗量特性分別為F1a18P10.004P12 t/h，F(xiàn)2a26P20.0045P22 t/h ；功率限制為
12、：120MWP1 400MW，120MW P2 400MW，求當(dāng)負(fù)荷功率PL420MW時(shí)，負(fù)荷的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)分配。,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,一、電力系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率 頻率靜態(tài)特性,負(fù)荷的有功功率-頻率靜態(tài)特性：當(dāng)電力系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)中綜合有功負(fù)荷隨頻率的變化特性。,電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷的有功功率與頻率的關(guān)系用數(shù)學(xué)式表示為,為電力系統(tǒng)頻率為額定值 時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的有功負(fù)荷， 為各種有功負(fù)荷占 的百分?jǐn)?shù)。,電力系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率 頻率靜態(tài)特性曲線,負(fù)荷的 功頻特性曲線,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,,當(dāng)頻率偏移額定值不多時(shí)，該特性常用一條直線來表示。也就是說，在額定頻率附近，負(fù)荷的有功功率與
13、頻率呈直線關(guān)系。,,,,,,,,,正數(shù),第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,有功負(fù)荷頻率 調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù),,當(dāng)頻率偏移額定值不多時(shí)，該特性常用一條直線來表示。也就是說，在額定頻率附近，負(fù)荷的有功功率與頻率呈直線關(guān)系。,,,,,,,,,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,有功負(fù)荷的 單位調(diào)節(jié)功率,當(dāng)頻率偏移額定值不多時(shí)，該特性常用一條直線來表示。也就是說，在額定頻率附近，負(fù)荷的有功功率與頻率呈直線關(guān)系。,,,,,,,,,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,表示頻率變化時(shí)，負(fù)荷有功功率相應(yīng)的變化量,負(fù)荷設(shè)備不變時(shí)，負(fù)荷的功頻靜態(tài)特性,負(fù)荷設(shè)備變化時(shí)，負(fù)荷的功頻靜態(tài)特性移動(dòng),第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,,,,,,額定頻率,系
14、統(tǒng)頻率下降后,反映由頻率變化而引起汽輪機(jī)（或水輪機(jī)）輸出功率變化的關(guān)系，稱為發(fā)電機(jī)組有功功率頻率靜態(tài)特性。,二、發(fā)電機(jī)組的有功功率頻率靜態(tài)特性,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,,,,,,調(diào)速器調(diào)節(jié)： 一次調(diào)整,調(diào)頻器調(diào)節(jié)： 二次調(diào)整,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,發(fā)電機(jī)組的有功功率頻率靜態(tài)特性,發(fā)電機(jī) 單位調(diào)節(jié) 功率,發(fā)電機(jī)單位調(diào)節(jié)功率：標(biāo)志著隨頻率的升降發(fā)電機(jī)組發(fā)出功率減少或增加的多少。,正數(shù),第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)：,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,空載時(shí) 頻率,額定 功率,額定 頻率,發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)與 單位調(diào)節(jié)功率的關(guān)系：,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,,標(biāo)幺值,標(biāo)幺值,更正
15、教材P97中式（5-17）。,汽輪發(fā)電機(jī)組 = (35)%或 =33.320 水輪發(fā)電機(jī)組 = (24)% 或 =5025,一般來說發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率是可以整定的：,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,僅調(diào)速器動(dòng)作時(shí)，發(fā)電機(jī)組的功頻靜態(tài)特性。,當(dāng)調(diào)頻器動(dòng)作后，發(fā)電機(jī)組的功頻靜態(tài)特性移動(dòng)。,平移,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,改變調(diào)速系統(tǒng) 的設(shè)定值。,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,負(fù)荷功頻靜態(tài)特性與發(fā)電機(jī)功頻靜態(tài)特性的比較,KL不可調(diào)整，KG可調(diào)整；,KL、KG為f每變化一個(gè)單位所引起的PL或PG的變化量；,fPL， fPG,二者綜合作用，減少功率缺額，有利于頻率穩(wěn)定。,三、 頻率的一次調(diào)
16、整,,,,,,,,,系統(tǒng) 單位調(diào)節(jié) 功率,KS：表示電力系統(tǒng)負(fù)荷增加或減少時(shí)，原動(dòng)機(jī)調(diào)速器和負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同作用下系統(tǒng)頻率下降或上升的多少。,教材 中取“正號(hào)”,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,,可以看出，系統(tǒng)有功可在不同頻率下平衡,三、 頻率的一次調(diào)整,,,,,,,,,頻率的一次調(diào)整為有差調(diào)節(jié)。,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,,頻率的一次調(diào)整是發(fā)電機(jī)調(diào)速特性和負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)共同承擔(dān)的。,注意： 取功率的增大或頻率的上升為正；反之，為負(fù)。 為保證調(diào)速系統(tǒng)本身運(yùn)行的穩(wěn)定，不能采用過大的單位調(diào)節(jié)功率； 對(duì)于滿載機(jī)組，不再參加調(diào)整。 對(duì)于系統(tǒng)有若干臺(tái)機(jī)參加一次調(diào)頻： 具有一次
17、調(diào)頻的各機(jī)組間負(fù)荷的分配，按其調(diào)差系數(shù)即下降特性自然分配。,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,不可調(diào),可調(diào),原始運(yùn)行 狀態(tài)下的系統(tǒng) 總有功功率,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,若發(fā)電機(jī)不參與調(diào)頻,,,,,,,,,發(fā)電機(jī)不調(diào)頻，系統(tǒng)的頻率變化將很大。,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,,,發(fā)電機(jī) 不調(diào)頻,發(fā)電機(jī) 調(diào)頻,例5-1 設(shè)電力系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)組的容量和它們的單位調(diào)節(jié)功率標(biāo)幺值為： 水輪機(jī)組：100MW/臺(tái)5臺(tái)， K G* =25 汽輪機(jī)組：300MW/臺(tái)2臺(tái)，K G* =16 負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率K L* =1.5，系統(tǒng)總負(fù)荷為1000MW。 試計(jì)算： 1）全部機(jī)組都參加調(diào)頻時(shí)；2)汽輪機(jī)組已滿載
18、，僅水輪機(jī)組參加調(diào)頻時(shí)的電力系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率和頻率下降0.2Hz系統(tǒng)能夠承擔(dān)的負(fù)荷增量。,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,,,,,（MW/Hz）,（MW/Hz）,（MW）,解：1) 全部機(jī)組都參加調(diào)頻時(shí),水輪機(jī)組：,汽輪機(jī)組：,負(fù)荷：,（MW/Hz）,電力系統(tǒng)：,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,,,,,（MW）,,2）僅水輪機(jī)組參加調(diào)頻時(shí),電力系統(tǒng)：,頻率的一次調(diào)整的作用是有限的，它只能適應(yīng)變化幅度小，變化周期較短的變化負(fù)荷，且一般情況下，一次調(diào)整不能維持頻率不變。,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,例2 電力系統(tǒng)總負(fù)荷為3000MW， 1.5，正常運(yùn)行時(shí) f50Hz，假定此時(shí)系統(tǒng)全部發(fā)電機(jī)均滿載，若因故
19、障失去 300MW的出力，求系統(tǒng) f 降到什么數(shù)值？,解：,相當(dāng)于負(fù)荷增加300MW,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,教材中的例題自學(xué)！,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,四、頻率的二次調(diào)整,當(dāng)負(fù)荷變動(dòng)幅度較大（0.5%1.5%），周期較長(zhǎng)（幾分 鐘），僅靠一次調(diào)頻作用不能使頻率的變化保持在允許范 圍內(nèi)，這時(shí)需要借助于調(diào)速系統(tǒng)中的調(diào)頻器動(dòng)作，以使發(fā)電 機(jī)組的功頻特性平行移動(dòng)，從而改變發(fā)電機(jī)的有功功率以保 持系統(tǒng)頻率不變或在允許范圍內(nèi)。,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,(1) 系統(tǒng)機(jī)組多、裝機(jī)容量大負(fù)荷擾動(dòng)引起的f小； (2) 一次調(diào)頻有差，只能減小f、但不能使f0 對(duì)小幅度、變動(dòng)頻繁的負(fù)荷變化引起的頻率
20、偏移進(jìn)行調(diào)整。,一次調(diào)頻的特點(diǎn)總結(jié)：,,,,,,,,,,,,,,,,,,發(fā)電機(jī)二次調(diào)整增發(fā)功率,,,改善了 運(yùn)行頻率,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,不需 一次調(diào)整,頻率的二次調(diào)整可做到無差調(diào)節(jié)。,全部由 二次調(diào)整 擔(dān)任,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,頻率的二次調(diào)整是通過改變調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定值來完成的。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加時(shí)，由以下三方面提供：,二次調(diào)頻的發(fā)電機(jī)組增發(fā)的功率 ；,發(fā)電機(jī)組執(zhí)行一次調(diào)頻，按有差特性的調(diào)差系數(shù)分配 而增發(fā)的功率 ；,由系統(tǒng)的負(fù)荷頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)所減少的負(fù)荷功率
21、率 。,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,對(duì)于N臺(tái)機(jī)，則：,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,電力系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)組均裝有調(diào)速器，所以系統(tǒng)中每臺(tái)運(yùn)行機(jī)組都參與頻率的一次調(diào)整（除滿載機(jī)組除外）。頻率的二次調(diào)整則不同，一般只由系統(tǒng)中選定的極少電廠的發(fā)電機(jī)組擔(dān)任頻率的二次調(diào)整。負(fù)有二次調(diào)頻任務(wù)的電廠稱為調(diào)頻廠。調(diào)頻廠又分成主調(diào)頻廠和輔助調(diào)頻廠。主調(diào)頻廠（全系統(tǒng)12個(gè)）主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的調(diào)頻任務(wù)，輔助調(diào)頻廠（少數(shù)）在系統(tǒng)頻率偏移超過某一定值時(shí)參加二次調(diào)頻。按參與調(diào)頻順序又可分為第一調(diào)頻廠（主調(diào)頻廠）、第二調(diào)頻廠、第三調(diào)頻廠等。而非調(diào)頻廠在系統(tǒng)正常
22、運(yùn)行情況下，則按預(yù)先給定的負(fù)荷曲線發(fā)電，并進(jìn)行頻率的一次調(diào)整，而不參加頻率的二次調(diào)整。,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,五、 調(diào)頻廠的選擇,調(diào)頻廠須滿足的條件： 調(diào)整的容量應(yīng)足夠大； 調(diào)整的速度應(yīng)足夠快； 調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)性能應(yīng)該好； 注意系統(tǒng)內(nèi)及互聯(lián)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題。,通過分析各種電廠的特點(diǎn)，調(diào)頻廠的選擇原則為： (1)豐水期：水電盡量滿發(fā)，一般不調(diào)頻帶基荷 調(diào)頻廠：效率較低的中溫中壓火電機(jī)組 (2) 枯水期：火電盡量多發(fā)，保證水庫(kù)蓄水 主調(diào)廠：水電廠 輔調(diào)廠：效率較低的中溫中壓火電廠,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,六、 互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整,把整個(gè)電力系統(tǒng)看作是由若干
23、個(gè)子系統(tǒng)通過聯(lián)絡(luò)輸電線路連接而成的互聯(lián)系統(tǒng)，在頻率調(diào)整時(shí)，為了減少線路傳輸損耗，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還要注意聯(lián)絡(luò)線路交換功率的控制問題。,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,--- A、B兩系統(tǒng)的負(fù)荷變化量,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,A系統(tǒng) 功率缺額,B系統(tǒng) 功率缺額,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,A系統(tǒng) 功率缺額,B系統(tǒng) 功率缺額,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,此等效可推廣到n個(gè)子系統(tǒng),聯(lián)絡(luò)線上流動(dòng)的交換功率特點(diǎn)如下：,(1)當(dāng)A、B兩系統(tǒng)都進(jìn)行二次調(diào)頻，且,則聯(lián)絡(luò)線上交換功率 。,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,(2) 有一個(gè)系統(tǒng)不進(jìn)行二次調(diào)頻時(shí),當(dāng)有一個(gè)系統(tǒng)不進(jìn)
24、行二次調(diào)頻，如PGB=0，則B系統(tǒng)的負(fù)荷變化量PLB將由A系統(tǒng)的二次調(diào)頻來承擔(dān)，并由聯(lián)絡(luò)線送來的Pab來抵消。,,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,例4 如圖所示的兩個(gè)子電力系統(tǒng)通過聯(lián)絡(luò)線互聯(lián)，正常運(yùn)行時(shí)PAB=0，各子系統(tǒng)的額定容量和以額定容量為基準(zhǔn)的一次調(diào)頻單位調(diào)節(jié)功率標(biāo)幺值如下： A系統(tǒng)：額定容量1500MW，K GA* =20，K LA* =1.5 B系統(tǒng)：額定容量2000MW，K GB* =16，K LB* =1.5,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,設(shè)A子系統(tǒng)的負(fù)荷增加了100MW，試計(jì)算下列情況下頻率變化量和聯(lián)絡(luò)線上傳輸?shù)挠泄β省? 1）A、B兩子系統(tǒng)都只有一
25、次調(diào)頻。 2）A子系統(tǒng)都增發(fā)60MW（二次調(diào)頻），且A、B都有一次調(diào)頻。 3）B子系統(tǒng)增發(fā)100MW（二次調(diào)頻），且A、B都有一次調(diào)頻。,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,解：,第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,(MW),1）A、B兩子系統(tǒng)都只有一次調(diào)頻。 PGA=0，PGB=0，PLB=0，PLA=100MW。,(Hz),第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,,,(MW),這種情況比較理想，頻率偏移較小且線路傳輸功率較小從而損耗也較小。,,,2）A子系統(tǒng)增發(fā)（二次調(diào)頻）60MW，且A、B都有一次調(diào) 頻。 PGA=60MW，PGB=0，PLB=0,PLA=100MW。,(Hz),第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,,這時(shí)通過聯(lián)絡(luò)線傳輸?shù)墓β屎艽?，?huì)增加線路損耗，雖可維持頻率不變，但不是最佳方案。,,,,,3）B子系統(tǒng)增發(fā)100MW（二次調(diào)頻），且A、B都有一次 調(diào)頻。PGB=100MW， PGA=0， PLB=0，PLA=100MW。,(Hz),(MW),第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整,少壯不努力，老大徒傷悲！,本章結(jié)束！,
電力系統(tǒng)有功功率的平衡和頻率調(diào)整.ppt
