電力系統(tǒng)有功功率與頻率調(diào)整.doc

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. 鄭州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文 題目： ＿淺談電力系統(tǒng)有功功率與頻率調(diào)整 系別＿＿＿電力工程系＿＿＿＿ 精選word范本！ 專業(yè)＿  繼電保護(hù)及自動(dòng)化 班級(jí)＿＿＿ 15 繼電 3 班＿＿＿＿ 學(xué)號(hào)＿＿  15401020341 姓名＿＿＿＿  張高原＿＿＿＿ 論文成績(jī) 答辯成績(jī) 綜合成績(jī)  指導(dǎo)教師 主答辯教師 答辯委員會(huì)主任  1 淺談電力系統(tǒng)有功功率與頻率調(diào)整 摘要 本文首先介紹了電力系統(tǒng)有功功率與頻率調(diào)整的基本知識(shí)，有功功率的應(yīng) 用、意義及；頻率調(diào)整的必要性，電壓頻率特性，頻率的一二次調(diào)整，以及互聯(lián) 系統(tǒng)中的頻率的一二次調(diào)整， 調(diào)頻與調(diào)壓的關(guān)系， 以及電力系統(tǒng)頻率調(diào)整在個(gè)類 電廠中得作用。 關(guān)鍵詞： 有功功率 頻率調(diào)整 互聯(lián)系統(tǒng) 2 目錄 1 電力系統(tǒng)有功功率與頻率調(diào)整的意義  ........................................................................................ 1 2 頻率調(diào)整的必要性  ........................................................................................................................ 1 2.1 頻率變化的危害 ................................................................................................................. 1 2.2 電力系統(tǒng)負(fù)荷變動(dòng)規(guī)律  ..................................................................................................... 1 3 電力系統(tǒng)的頻率特性  .................................................................................................................... 2 3.1 負(fù)荷的有功功率－頻率靜態(tài)特性 3.2 電源的有功功率－頻率靜態(tài)特性 3.2.1 同步發(fā)電機(jī)組的調(diào)試系統(tǒng)  ..................................................................................... 2 ..................................................................................... 4 ...................................................................................... 4 3.2.2 調(diào)速系統(tǒng)框圖 .......................................................................................................... 4 3.2.3 同步發(fā)電機(jī)組的有功功率  -頻率靜態(tài)特性 ............................................................. 4 4 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整 .................................................................................................................... 6 4.1 頻率的一次調(diào)整 ................................................................................................................. 6 4.1.1 基本原理 .................................................................................................................. 6 4.1.2 基本關(guān)系 .................................................................................................................. 6 4.1.3 多機(jī)系統(tǒng)的一次調(diào)頻  .............................................................................................. 7 4.2 頻率的二次調(diào)整 ................................................................................................................. 9 4.2.1 基本原理 .................................................................................................................. 9 4.2.2 基本關(guān)系： ............................................................................................................ 10 4.2.3 基本理論： ............................................................................................................ 10 4.3 互聯(lián)系統(tǒng)的（二次）頻率調(diào)整  ....................................................................................... 10 4.3.1 基本關(guān)系 ................................................................................................................ 10 4.3.2 注意要點(diǎn)： ............................................................................................................ 10 4.4 調(diào)頻與調(diào)壓的關(guān)系  ........................................................................................................... 11 4.4.1 頻率變化對(duì)電壓的影響 4.4.2 電壓變化會(huì)頻率的影響  ........................................................................................ 11 ........................................................................................ 11 4.4.3 注意 ........................................................................................................................ 11 5 電力系統(tǒng)的有功平衡與備用容量  .............................................................................................. 12 5.1 有功平衡關(guān)系 ................................................................................................................... 12 5.2 備用容量 ........................................................................................................................... 12 6 電力系統(tǒng)負(fù)荷在各類發(fā)電廠的合理分配  .................................................................................. 12 6.1 火力發(fā)電廠的主要特點(diǎn) 6.2 水力發(fā)電廠的主要特點(diǎn)  ................................................................................................... 12 ................................................................................................... 13 6.3 抽水蓄能水電廠的主要特點(diǎn)  ........................................................................................... 13 6.4 核能發(fā)電廠的主要特點(diǎn)  ................................................................................................... 13 總結(jié) ................................................................................................................................................ 14 致謝 ................................................................................................................................................ 15 參考書籍 ......................................................................................................................................... 16 3 1 電力系統(tǒng)有功功率與頻率調(diào)整的意義 發(fā)電機(jī)的輸出電壓和輸出電流是有限制的，  發(fā)電機(jī)的負(fù)荷是以伏安計(jì)算的 （即電 流有效值乘以電壓有效值，視在功率），當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)為 全部轉(zhuǎn)換成有功功率輸出。當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)很低時(shí)，比如  1 時(shí)，發(fā)電機(jī)負(fù)荷可以 0.5，這時(shí)，即使發(fā)電機(jī) 滿負(fù)荷運(yùn)行 （輸出電流達(dá)到其額定值） ，實(shí)際只能輸出一般的功率， 發(fā)電機(jī)效率很低。 另一方面， 功率因數(shù)很低時(shí)， 電能不斷地在負(fù)載和發(fā)電機(jī)之間交換，  電流在線路上產(chǎn) 生損耗。 發(fā)電機(jī)必須在一定頻率下穩(wěn)定運(yùn)行，  如果不對(duì)頻率進(jìn)行控制， 會(huì)造成發(fā)電機(jī) 運(yùn)行失速，造成電網(wǎng)頻率崩潰。 2 頻率調(diào)整的必要性 2.1 頻率變化的危害 (1) 對(duì)用戶：① IM 出力，受 f 影響→影響生產(chǎn)（產(chǎn)量、質(zhì)量、安全）②電子通信 設(shè)備受 f 影響→可靠性、準(zhǔn)確性和精度 (2) 對(duì)系統(tǒng)：① 機(jī)組及輔機(jī)出力、效率受  f 影響—— f ↓→ PG↓、η ↓→ PG↓↓ →f ↓↓② f ↓↑→機(jī)組應(yīng)力、 受命↓；③ f ↓→變壓器、 IM 的 Xm↓→ I0 ↑→ I02Xm ↑↑→系統(tǒng)無(wú)功缺額↑→ V↓；網(wǎng)損↑ (3) 頻率要求： 50 Hz (0.2 ～0.5)Hz —— △ f  = (0.4~1.0)% 2.2 電力系統(tǒng)負(fù)荷變動(dòng)規(guī)律 運(yùn)行中綜合用電負(fù)荷 PD變動(dòng)特點(diǎn)：規(guī)律性 + 隨機(jī)性 任何負(fù)荷功率的變化→ f 變化→ f 變化特點(diǎn)：規(guī)律性 + 隨機(jī)性 三種負(fù)荷變動(dòng)： 第一種負(fù)荷變動(dòng)  P1：小幅隨機(jī)波動(dòng)，周期短（ <10s）→ f 微小隨機(jī)波動(dòng)；一次  1 調(diào)頻→機(jī)組調(diào)速器實(shí)現(xiàn)。 第二種負(fù)荷變動(dòng) P2：幅度較大，周期較長(zhǎng)（ 10s～3min）→ f 偏移，二次調(diào)頻， 調(diào)頻機(jī)組調(diào)頻器——隨機(jī)性←由大容量沖擊負(fù)荷。 第三種負(fù)荷變動(dòng)  P3：幅度大，周期長(zhǎng)，變化緩慢→電廠按給定發(fā)電計(jì)劃曲線發(fā) 電，三次調(diào)頻——有規(guī)律←氣候（季節(jié)性） 、作息制度、生活規(guī)律。 負(fù) 荷 變 動(dòng) 三次 幅 調(diào)頻 度 二次調(diào)頻  P1 一次調(diào)頻 負(fù)荷變動(dòng)頻率 圖 2-2 電力系統(tǒng)負(fù)荷規(guī)律變動(dòng)圖 3 電力系統(tǒng)的頻率特性 3.1 負(fù)荷的有功功率－頻率靜態(tài)特性 (1) 定義：穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的 PD( f ) →有功－頻率靜態(tài)特性 (2) 描述： PD*  *  2 3  a 0 + a 1f * PD* = PD / P DN & f  * = f/f  N 關(guān)于 f 各次方負(fù)荷： ① 零次方類負(fù)荷：照明、電弧爐、電阻爐、整流設(shè)備 ② 一次方類負(fù)荷：機(jī)械轉(zhuǎn)矩恒定的電動(dòng)機(jī)——球磨機(jī)、切削機(jī)床、往復(fù)式 2 P3 P 2 a 0 + a1 f + a 2f * + a 3f * + 水泵 ③ 二次方類負(fù)荷：變壓器渦流損耗 ④ 三次方類負(fù)荷：通風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵 ⑤ 高次方類負(fù)荷：靜水頭阻力很大的給水泵  - 所占比例很小，忽略 (3) 負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)（頻率調(diào)節(jié)系數(shù)、頻率特性系數(shù)） ⑷KD的物理意義： K D = tgβ  ΔＰ Δｆf  N K D* =  ΔＰ Δｆf  *  =1.0  =  ΔＰ/PDN Δ f/fN  =  ΔＰ f N Δｆ PDN  =K D  f N PDN （a）  KD 反映 PD對(duì) f 變化的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力： KD↑→調(diào)節(jié)能力 ↑——負(fù)荷的“頻率調(diào) 節(jié)效應(yīng)”或“單位頻率調(diào)節(jié)功率” （b） （c）  KD 取決于負(fù)荷本身的固有頻率特性，有實(shí)驗(yàn)確定。一般 如果 PD 與無(wú)功功率， KD=0←負(fù)荷不具有頻率調(diào)節(jié)能力 PD PDN β P D △ f f N -86f  KD=1~3 圖 3-1 頻率靜態(tài)特性曲線圖 3 D D* * D D 3.2 電源的有功功率－頻率靜態(tài)特性 3.2.1 同步發(fā)電機(jī)組的調(diào)試系統(tǒng) 作用：反映機(jī)組轉(zhuǎn)速 ( 系統(tǒng)頻率 ) 變化→調(diào)整 QF汽門或 SF導(dǎo)水葉開(kāi)度 μ→原動(dòng)機(jī) 進(jìn)汽（水）量→原動(dòng)機(jī) Mm (Pm)→機(jī)組出力 PG→系統(tǒng) f ( ω ) 或 nG 概念：?jiǎn)螜C(jī)運(yùn)行調(diào) nG ( f ) ，并列 ( 網(wǎng) ) 運(yùn)行調(diào) PG 構(gòu)成：調(diào)速器： f ↓→自動(dòng)響應(yīng)→ Pm↑→ PG↑→ f ↑→△ f ↓→△ f ≠0←一次調(diào)整 調(diào)頻器：一次調(diào)整后，若△ f 過(guò)大→人為介入→ Pm→ →PGf ≠0←二次調(diào) 整 3.2.2 調(diào)速系統(tǒng)框圖 二次調(diào)頻信號(hào) + ∑ + ∑+ ω 0 - ω  K 1 T 1s  △ μ  原動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速 ω Pm K 2T 2s+K 3 傳感器 T 2 s+1 圖 3-2- ⑵調(diào)速系統(tǒng)框圖 3.2.3 同步發(fā)電機(jī)組的有功功率 - 頻率靜態(tài)特性 ① 特性曲線 PG( f ) ： 圖 3-2- ⑶頻率靜態(tài)特性曲線示意圖 4 ② 靜態(tài)調(diào)差系數(shù)定義： δ 的物理意義分析： （a） △f 、△ PG變化方向相反→ δ﹥ 0 （b） Δ 反映機(jī)組的頻率調(diào)節(jié)能力—— δ ↓→頻率調(diào)節(jié)能力↑ （c） Δ 反映機(jī)組每增發(fā)單位出力引起的轉(zhuǎn)速變化 （d） 若機(jī)組出力達(dá)到極限： δ=∞→機(jī)組已經(jīng)不具有頻率調(diào)節(jié)能力 ③ 靜態(tài)有功頻率特性系數(shù)——單位頻率調(diào)節(jié)功率： 定義： 意義：（a）KG反映機(jī)組的頻率調(diào)節(jié)能力： KG↑→調(diào)節(jié)能力↑——“單位頻率調(diào)節(jié) 功率” （b）KG是機(jī)組本身的固有頻率特性，可由實(shí)驗(yàn)確定 （c）若機(jī)組出力達(dá)到極限： KG=0→機(jī)組已經(jīng)不具有頻率調(diào)節(jié)能力 ④ P G( f ) 與 PD（ f ）之比較： K D = ΔＰ Δｆ0  K G = - ΔＰ Δｆ0 （a） K D 不可調(diào)整， KG可調(diào)整 （b） K D、KG均為 f 每變化一個(gè)單位所引起的  PD或 PG的變化量 （c） F↓ ( △ f ＜ 0) ——△ PD＜0→P ↓；DPG＞O→PG↑→二者綜合作用，減小功 率缺額→有利于頻率穩(wěn)定 5 / >D / >G 4 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整 4.1 頻率的一次調(diào)整 4.1.1 基本原理 初始條件： A 點(diǎn)—— PG（ f ）＆ PD( f ) 交點(diǎn)： f 1、PG(A) =PD(A) =P1 負(fù)荷擾動(dòng)：△ PD0—— PD` （f ）、B 點(diǎn)—— PD=PD(A) +PD0＞PG=PG(A) 4.1.2 基本關(guān)系 △ PG=-K G f . △PD=K Df △PD0 = PG- △ PD=-(K G+KD) △f =-K S f KS=KG+KD=- △PD0/ △f  △f =- △ PD0/K S 注意： ① 一次調(diào)整時(shí)機(jī)組與負(fù)荷共同作用、自動(dòng)完成 ② 一次調(diào)頻能減小△ f ，但△ f ≠0 ③ KS——系統(tǒng)單位頻率調(diào)節(jié)功率反映了系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)能力 ④ 機(jī)組具備有功備用才能參與一次調(diào)頻，當(dāng) 如圖 4-1 所示  KG=0 時(shí)，△ P →更大的D0f ， P  PG( f )  C P2  B  F  △ PD △ PG  △ PD 0 P1  PD( f )  △ f  A 0  f2  f1 f(ω ) 圖 4-1 頻率一次調(diào)整示意圖 6 ⑤ KS的標(biāo)幺值： KS=KG+KD=KG.P GN/F n+KD.P DN/F n=- △PD0/ △ f KG.P GN/P DN+KD=- △ PD0/ △f ←KS KS=KD+KXKG← KX=PGN/P DN=1+PX/P DN Pr :G 的有功備用容量 Kr ：備用系數(shù) 要求： Kr ＞1.0 頻率調(diào)節(jié)系數(shù)的基準(zhǔn)： KD→PDN；KG→ PGN；KS→ PGN 4.1.3 多機(jī)系統(tǒng)的一次調(diào)頻 ①運(yùn)行狀態(tài)分析 基本條件：機(jī)組數(shù) n，均有一次調(diào)頻能力；含網(wǎng)損  △P∑ 的總負(fù)荷： PD∑0 初始狀態(tài) ：PG∑ 0 ＝PD∑0 、 f ＝ f 0 負(fù)荷擾動(dòng)：△ PD∑0 → PD∑0↑→ PD∑＝ PD∑0 ＋△ PD∑ 0 頻率變化：→ PD∑( f 0 ) > PG ∑( f 0 ) ＝PG∑0 → f ↓→ f ＝f 0 ＋△ f ； △ f <0 機(jī)組響應(yīng)：→△ PG i ＝－ KG i △f PGi (f) ＝PG i 0 ＋△ PG i  ； △ PG i > 0 ( i =1,2, ,,  n) 出力總增量：△ ∑＝∑PGPG i ＝－∑ (KG i △f ) ＝－ ( ∑KG i ) △f 系統(tǒng)總出力： PG∑(f) ＝ PG∑0 ＋ △ PG∑ 負(fù)荷響應(yīng)：△ P D∑ ＝KD △f < 0 系統(tǒng)總負(fù)荷：  PD ∑ (f) ＝PD∑ 0 ＋ △PD∑ 0 ＋△ P D∑ 頻率 f 時(shí)的系統(tǒng)功率平衡方程： PD∑(f) ＝ PG∑(f)  →PD∑0 + △PD∑0 ＋△ P D∑＝ PG∑ 0 ＋△ PG∑ → △PD∑ ＝0 ∑－PGP D∑ △PD∑ 0＝－ ( ∑KG i) △ f － KD △f ＝－ ( ∑ KG i ＋KD ) △f △PD∑ 0＝－ KS △f ② 等值機(jī)組的單位頻率調(diào)節(jié)功率和調(diào)差系數(shù) 7 (a)KG∑： KG ∑＝∑ KG i (MW / Hz) (b)KG∑* ：Let PGN. ∑＝∑ PGN. i K  G Σ＊  -  ΔＰΣ＊ Δｆ  = -  ΣΔＰ PGN.Σ Δ f/fN  =-  Σ  ΔＰ PGN. Σ Δｆ  =-  Σ  ΔＰi PGN i PGN. Σ  PGN i Δｆ  =  Σ -  ΔＰGi* Δｆ PGN.Σ  PGN i K  G Σ＊ =  Σ (K G i* P GN.  P GN i ) Σ  f N PGN.Σ  ΣＫ G  i 注意基準(zhǔn)功率： KGi—— PGN.i (C) 調(diào)差系數(shù)  K  G—— PGN ③ 系統(tǒng)的等值單位頻率調(diào)節(jié)功率  KS ： ＝－KSPD∑ 0 / △f ＝ KG∑＋ KD  (MW / Hz) KS*＝－△ PD∑0* / △f*  ←功率基準(zhǔn)： PDN K  S* ＝ (K  G Σ＋ K  D )  f N P DN  ＝ K  GΣ  f N P DN  ＋ K  D  f N P DN  ＝ K  GΣ  f N P DN  ＋ K  D* K G Σ＊= K G Σ(f N /PGN.Σ )  K  G Σ  f N P DN  ＝（ K  GΣ＊  P GN. f N  Σ  )  f N P DN  ＝ K  GΣ＊  P GN.Σ P DN  ＝ K  r  K  GΣ＊ K r ＝  P GN. P DN  Σ  ＝  P DN ＋ P Gr. Σ P DN  ＝ 1＋  ΣＰGr . i P DN PDr∑=∑PGr.t ——系統(tǒng)總有功備用容量 Kr：系統(tǒng)備用系數(shù)—— Kr ＞1.0 注意功率基準(zhǔn)： KG∑→PGN∑ ；KD→PDN；KS→PDN ④ 多機(jī)系統(tǒng)一次調(diào)頻應(yīng)當(dāng)注意的基本問(wèn)題 (i)  一次調(diào)頻計(jì)算的基本內(nèi)容 KG i 、( δi ) 、 KD 、△ PD∑0 → △f 、△ P G i ： KG∑＝∑ KG i  KS ＝KG∑＋ KD △f ＝－△ PD∑0 / KS; △P G i ＝－ KG i △f ＝－△ f /  δ i Note：  △f / δ i ＝P GN i ( △f* /  δi* ) △P G i / P GN i ＝△ f* /  δi*  8 G * G i Gi * G * * KG i 、( δi ) 、 KD 、△ f → △PD∑ 、0P G i ： △PD∑ 0＝－ KS △f ＝－ (KG∑＋ KD) △ f △P G i ＝－ KG i △f (ii)  一次調(diào)頻的基本特點(diǎn) (a) 系統(tǒng)必須具有足夠的熱備用容量，保證  Kr >1 (b)if PG  i ＝PGNi  then P Gr. i ＝0 ; KG  i ＝0 (c) 機(jī)組應(yīng)有合理的 δi —— δ過(guò)大→ KG∑小；δ過(guò)小→ KG∑小；各機(jī)組間功率分 配不穩(wěn)定 (d) 系統(tǒng)機(jī)組多、裝機(jī)容量大→負(fù)荷擾動(dòng)引起的△  f ?。? (e) 一次調(diào)頻有差， 只能減小△ f 、但不能使△ f ＝ 0——對(duì)小幅度、 變動(dòng)頻繁的負(fù) 荷變化引起的頻率偏移進(jìn)行調(diào)整 4.2 頻率的二次調(diào)整 4.2.1 基本原理 ：如圖 4-2-1 所示 K D△ f 0 P P2 P1 K G △ f0  PD ( f )  ＝ K D△ f ＝ K G △ f 0 ( 調(diào)頻器） f 2 f 1 f(ω ) 圖 4-2-1 頻率的二次調(diào)整基本原理圖 9 4.2.2 基本關(guān)系： △PD0 = PG+PG`- △PD` △PD0- △ PG=-(K G+KD) △f =-K S f △f=f 2`-f 1=-( △PD0- △PG)/K 4.2.3 基本理論：  S ①二次調(diào)頻縮小了頻率偏移：△  f →0f 實(shí)質(zhì)強(qiáng)制 G增加出力，減小了功率缺額：△  PD0↓→ (P D0- △PG) ②二次調(diào)頻可以實(shí)現(xiàn)無(wú)差調(diào)節(jié)：  if(P  D0 = PG) → then △f =0 ③系統(tǒng)中只有部分 G參與二次調(diào)頻——調(diào)頻機(jī)組 4.3 互聯(lián)系統(tǒng)的（二次）頻率調(diào)整 4.3.1 基本關(guān)系 SystemA:△PDA +PAB- △PGA=-K AFA SystemB:△PDB- △PAB- △PGA=-K BFB △ Fa=△Fb=△ f Δｆ －  (ΔＰ + ΔＰ ) - ( ΔＰ + ΔＰ ) K A + K B  ＝－  ΔＰ－ ΔＰ K ΔＰAB ＝  K  A  ( ΔＰDB － ΔＰGB ) - K K A + K  B B  ( ΔＰDA - ΔＰGA ) 4.3.2 注意要點(diǎn)： ①無(wú)差調(diào)節(jié)條件：聯(lián)合系統(tǒng)無(wú)功率缺額△  PDA +PDB =PGA+PGB  10 ＝ DA DB GA GB D G ②KA、 KB 影響交換功率——△ PAB=0的條件： （△ PDA- △PGA） /K A=( △PDB- △ PGB)/K  B ③△ PAB最大的條件： 如果△ PGB=0 則△ PAB =PDB 與此相對(duì)應(yīng)△ PGA =PDA + P →DBPAB =PDB-( △PD- △PGA)K B/(K A+KB) 或者如果△ PGA=0 則△ PAB=- △PDA 與此相對(duì)應(yīng)△ PGB =PDA + P →DBPAB=- △ PDA+( △PD- △PGB)K A/(K A+KB) 4.4 調(diào)頻與調(diào)壓的關(guān)系 4.4.1 頻率變化對(duì)電壓的影響 2 2 ①當(dāng) f 降低時(shí)， QG 降低， Qm(IM) ( ≈V /X m) 升高、（I X）升高、（Ωcv ）降低2QT.Y 升高；系統(tǒng)無(wú)功缺額升高導(dǎo)致電壓降低 2 2 ②當(dāng) f 升高時(shí)， QG 升高， Qm(IM) ( ≈V /X m) 降低、（I X）降低、（Ωcv ）升高2QT.Y 降低；系統(tǒng)無(wú)功缺額降低導(dǎo)致電壓升高 4.4.2 電壓變化會(huì)頻率的影響 電壓升高， 無(wú)功功率升高， 功率變化量下降使得系統(tǒng)有功需求升高從而使得頻率 降低，相反電壓降低時(shí)，頻率升高 4.4.3 注意 ①頻率（有功平衡）——全局的：調(diào)壓（無(wú)功平衡）——可以是局部的有功電源 的分布不影響頻率調(diào)整：無(wú)功電源的分布會(huì)電壓調(diào)整影響很大 ②系統(tǒng) PG、 QG 均不足，使得， V、f 均偏低，導(dǎo)致首先應(yīng)解決有功平衡，最后有 利于電壓的調(diào)整 11 5 電力系統(tǒng)的有功平衡與備用容量 5.1 有功平衡關(guān)系 PG∑＝PLD∑ ＋△ P∑＋△ PPlant ＝PD∑→f = f  0 ( 要求： = f  N) PG∑ > P  D∑  →f ↑； PG∑ < P  D∑  →f ↓ 5.2 備用容量 ①基本要求： PGN.∑ > P D∑ → P GN.∑ －PD∑ ＝ Pr ②備用容量分類： 備用方式：熱備用 ( 旋轉(zhuǎn)備用 ) 、冷備用 備用功能： a 負(fù)荷備用：適應(yīng)負(fù)荷短時(shí)波動(dòng)，一二次調(diào)頻所必須  , 要求（ 2~5） %PD∑ N b 事故備用：保證運(yùn)行中機(jī)組事故退出后的連續(xù)供電并維持，要求：  （ 5~10）%PD ∑ N＆不小于運(yùn)行中最大單機(jī)容量 c 檢修備用：保證機(jī)組計(jì)劃?rùn)z修時(shí)的連續(xù)供電并維持，要求：不小于系統(tǒng)中最大 單機(jī)容量 d 國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用：滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的負(fù)荷增長(zhǎng)需求 6 電力系統(tǒng)負(fù)荷在各類發(fā)電廠的合理分配 6.1 火力發(fā)電廠的主要特點(diǎn) ①運(yùn)行成本高 ( 燃料、廠用電 ) ；維護(hù)復(fù)雜；運(yùn)行條件不受自然條件影響 ②鍋爐、汽輪機(jī)最小技術(shù)負(fù)荷限制→出力調(diào)整范圍小 12 鍋爐——中溫中壓： PG.min≥25%PGN ； 高溫高壓： PG.min≥70%PGN 汽機(jī)—— PG.min≥(10~15)% PGN ③負(fù)荷增、減速度慢： PG? (0.5~1.0) PGN  →爬坡速度 (2~5)%PGN /min ④投入、退出運(yùn)行：費(fèi)時(shí)長(zhǎng)、耗能多、設(shè)備易損壞 ⑤效率與蒸汽參數(shù)有關(guān)→高溫高壓：最高；低溫低壓：最低 ⑥熱電廠因供熱強(qiáng)迫功率 (PG.min) 大，出力調(diào)整范圍更小；但效率較高 注意：蒸汽參數(shù)↑  →技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合指標(biāo)↑→效率↑  、出力調(diào)節(jié)范圍↓、  負(fù) 荷增減速度↓→高溫高壓火電廠不宜帶急劇變動(dòng)負(fù)荷 6.2 水力發(fā)電廠的主要特點(diǎn) ①運(yùn)行成本低；運(yùn)行條件受自然條件影響→水庫(kù)調(diào)節(jié)周期越長(zhǎng)，影響越小 ②最小技術(shù)負(fù)荷主要受下要求游供水量限制，出力調(diào)整范圍大：≥  50%PGN ③負(fù)荷增、減速度快： PG=0↑ →PGN ，≤ 1min ④投入、退出運(yùn)行：費(fèi)時(shí)短、無(wú)需額外耗費(fèi)；運(yùn)行操作簡(jiǎn)便安全 ⑤水利樞紐綜合效益好 6.3 抽水蓄能水電廠的主要特點(diǎn) 特殊水電廠：上、下兩級(jí)水庫(kù)，作用：調(diào)峰——削鋒填谷、調(diào)節(jié)峰谷差 運(yùn)行方式：日負(fù)荷低谷：作為負(fù)荷運(yùn)行，從電網(wǎng)吸收有功；日負(fù)荷高峰：電源， 向系統(tǒng)發(fā)出有功 6.4 核能發(fā)電廠的主要特點(diǎn) 與常規(guī)火電廠比較， 主要不同： 一次能源轉(zhuǎn)換 ( →蒸汽 ) 系統(tǒng)； 技術(shù)特點(diǎn)與火電廠 相同；容量大，經(jīng)濟(jì)、技術(shù)指標(biāo)好；一次投資大，運(yùn)行費(fèi)用小，機(jī)組啟、停：費(fèi) 時(shí)長(zhǎng)、耗能多；不宜帶急劇變動(dòng)負(fù)荷。 13 總結(jié) 電力系統(tǒng)頻率調(diào)整的結(jié)果與負(fù)荷變動(dòng)的大致規(guī)律有關(guān)。  實(shí)際的負(fù)荷變動(dòng)一般可分 解為三種有規(guī)律可循的負(fù)荷變動(dòng)：第一種負(fù)荷變動(dòng)：變化周期很短、變動(dòng)幅度很小， 這種負(fù)荷變動(dòng)有很大的偶然性，是一種隨機(jī)負(fù)荷。第二種負(fù)荷變動(dòng)：變化周期較長(zhǎng)、 變動(dòng)幅度較大，波動(dòng)比第一種相對(duì)大一些，這種負(fù)荷主要有工業(yè)電爐、壓延機(jī)械、電 氣機(jī)車等帶有沖擊性的負(fù)荷變動(dòng)。第三種負(fù)荷變動(dòng)：變化緩慢、變動(dòng)幅度最大，是由 生產(chǎn)、生活、氣象等變化引起的負(fù)荷變動(dòng)。這種負(fù)荷變動(dòng)基本上可以預(yù)測(cè)，階梯形的 負(fù)荷曲線反映的基本上是這種負(fù)荷變動(dòng)。  這三種負(fù)荷變動(dòng)都將引起頻率不同程度的 偏移，電力系統(tǒng)頻率調(diào)整的任務(wù)是要根據(jù)這三種負(fù)荷變動(dòng)的特點(diǎn)，  分別采取不同的手 段，調(diào)整電源的有功功率輸出與之相適應(yīng)，以保證頻率偏移在允許范圍內(nèi)。 14 致謝 本論文是在指導(dǎo)老師悉心指導(dǎo)下完成的。  導(dǎo)師在我課題的選題、 實(shí)現(xiàn)以及論文撰 寫過(guò)程中，給予了悉心的指導(dǎo)和大量的幫助。導(dǎo)師廣博的學(xué)識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)思維、勤 懇的敬業(yè)精神、忘我的工作熱情是我學(xué)習(xí)的典范，不僅傳授我如何獲取知識(shí)的本領(lǐng)， 更以嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神深深感染著我，使我終身受益。 感謝我的家人多年來(lái)給予的支持和無(wú)私關(guān)愛(ài)，  感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和照顧， 讓我 有充足的時(shí)間來(lái)完成學(xué)業(yè)。 感謝所有我的任課老師及我們班的同學(xué)對(duì)我的幫助。 向論文評(píng)審及答辯委員會(huì)的老師致以最誠(chéng)摯的謝意  !  15 參考書籍 [1]  夏道止。電力系統(tǒng)分析，中國(guó)電力出版社，  2004 年 [2] 楊淑英。電力系統(tǒng)概論，中國(guó)電力出版社 [3] 尹克寧。電力工程，中國(guó)電力出版社，  ， 2003 年 2005 年 [4] 周容光。電力系統(tǒng)故障分析，清華大學(xué)出版社， [5] 何仰贊。電力系統(tǒng)分析，華中理工大學(xué)出版社，  1988 年 1991 年 [6] 張煒。電力系統(tǒng)分析，水利水電出版社，  1999 年 [7] 張伯明，陳壽孫。  高等電力網(wǎng)絡(luò)分析，清華大學(xué)出版社，  1996 年 [8] 鄒有明，王崇林。  供電技術(shù)，煤炭工業(yè)出版社，  1997 年  16