电力系统低频自动减负荷

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1、第八章电力系统低频自动减负荷一、概述二、低频自动减负荷的工作原理与各轮最佳断开功率的计算三、UFLS原理框图及有关问题四、减负荷装置第一节概述一、引言a)事故情况下，系统可能产生严重的有功缺额，因而导致系统频率大幅度下降。b)所缺功率已经大大超过系统热备用容量，只能在系统频率降到某值以下，采取切除相应用户的办法来减少系统的有功缺额，使系统频率保持在事故允许的限额之内。c)这种办法称为按频率自动减负荷。中文简拼为“ZPJH”，英文为UFLS（UnderFrequencyLoadShedding）。第一节概述二、系统频率的事故限额（1）

2、系统频率降低使厂用机械的出力大为下降，有时可能形成恶性循环，直至频率雪崩。（2）系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低，当励磁电流一定时，发送的无功功率会随着频率的降低而减少，可能造成系统稳定的破坏。第一节概述（3）电力系统频率变化对用户的不利影响：频率变化将引起异步电动机转速的变化。系统频率降低将使电动机的转速和功率降低。（4）汽轮机对频率的限制。（5）频率升高对大机组的影响。（6）频率对核能电厂的影响。第一节概述三、系统频率的动态特性系统频率变化不是瞬间完成的，而是按指数规律变化，其表示式为式中-由功率缺额引起的另一个稳定运行频

3、率-系统频率变化的时间常数，它与系统等值机组惯性常数以及负荷调节效应系数KL∗有关，一般在（4～10）间。大系统Tf较大，小系统Tf较小。第二节低频自动减负荷的工作原理与各轮最佳断开功率的计算一、自动低频减载（按频率自动减负荷装置“ZPJH”）的工作原理第二节低频自动减负荷的工作原理与各轮最佳断开功率的计算“轮”：计算点f1、f2,…fn点1：系统发生了大量的有功功率缺额点2：频率下降到f1，第一轮继电器起动，经一定时间Δt1点3：断开一部分用户，这就是第一次对功率缺额进行的计算。点3-4：如果功率缺额比较大，第一次计算不能求到系统

4、有功功率缺额的数值，那么频率还会继续下降，很显然由于切除了一部分负荷，功率缺额已经减小，所有频率将按3-4的曲线而不是3-3'曲线继续下降。第二节低频自动减负荷的工作原理与各轮最佳断开功率的计算点4：当频率下降到f2时，ZPJH的第二轮频率继电器启动，经一定时间Δt2后点5：又断开了接于第二轮频率继电器上的用户。点5-6：系统有功功率缺额得到补偿。频率开始沿5～6曲线回升，最后稳定在f∞(2)。逐次逼近：进行一次次的计算，直到找到系统功率缺额的数值（同时也断开了相应的用户）。即系统频率重新稳定下来或出现回升时，这个过程才会结束。第二

5、节低频自动减负荷的工作原理与各轮最佳断开功率的计算二、最大功率缺额的确定1）保证在系统发生最大可能的功率缺额时，也能断开相应的用户，避免系统的瓦解，使频率趋于稳定。2）对系统中可能发生的最大功率缺额应作具体分析：有的按系统中断开最大容量的机组来考虑；有的要按断开发电厂高压母线来考虑等。3）系统功率最大缺额确定以后，就可以考虑接于减负荷装置上的负荷的总数。要求恢复频率fhf可以低于额定频率。4）考虑到负荷调节效应，接于减负荷装置上的负荷总功率PJH可以比最大功率缺额Pqe小些。第二节低频自动减负荷的工作原理与各轮最佳断开功率的计算根据

6、负荷调节效应系数公式可以得到或式中——恢复频率偏差的相对值，——减负荷前系统用户的总功率。第二节低频自动减负荷的工作原理与各轮最佳断开功率的计算例1某系统的用户总功率为Pfhe=2800MW，系统最大的功率缺额Pqe=900MW，负荷调节效应系数KL∗=2，自动减负荷动作后，希望恢复频率值fhf=48Hz，求接入减负荷装置的负荷总功率PJH。解减负荷动作后，残留的频率偏差相对值由公式得第二节低频自动减负荷的工作原理与各轮最佳断开功率的计算三、各轮动作功率的选择1）第一级动作频率一般的一级启动频率整定在49Hz。2）最后一轮的动作频率

7、自动减负荷装置最后一轮的动作频率最好不低于46～46.5Hz3）前后两级动作的频率间隔前后两级动作的时间间隔是受频率测量元件的动作误差和开关固有跳闸时间限制的。第二节低频自动减负荷的工作原理与各轮最佳断开功率的计算四、各轮最佳断开功率的计算1)系统频率的最后稳定值在最大恢复频率fhfmaxi与最小恢复频率fhfmini之间2)（fhfmaxi－fhfmini）是正比于ZPJH第i次的计算误差的3)当ZPJH动作后，可能出现的最大误差为最小时，ZPJH就具有最高的选择性。4)fhfmin事实上等于特殊轮的动作频率fdzts。第二节低频

8、自动减负荷的工作原理与各轮最佳断开功率的计算5)一般情况下，各轮的fhfmaxi是不同的，而ZPJH的最终计算误差则应按其中最大的计算。根据极值原理，显而易见，要使ZPJH装置的误差为最小的条件是：fhfmax1=fhfxmaxv=…