邻近发电机组的冲击负荷对功率分配的影响

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1、第1期(总第170期)山西电力No．1(Ser．170)2012年2月SHANXIELECTRICPOWERFeb．2012邻近发电机组的冲击负荷对功率分配的影响乔立慧(山西工程职业技术学院，山西太原030009)摘要：针对交流电弧炉运行中所产生的巨幅频繁变化的冲击负荷，分析了在调速器动作之前和调速器动作之后对邻近发电机组功率分配的影响，并提出通过合理选择冲击负荷接入点，来减少对系统发电机的冲击影响，最后通过某地区实际电网验证了分析结论的正确性和可行性。关键词：交流电弧炉；冲击负荷；冲击功率分配；调速器；电网；发电机中图分类号：TM

2、761．23文献标识码：A文章编号：1671—0320(2012)01—0040—040引言的负荷节点k。交流电弧炉在熔化期下降电极起弧、“穿井”期间炉料崩塌使电极接触废钢造成短路后电极快速提升引发断弧，造成负荷的巨幅频繁变化，从而引起电压的大幅波动和局部频率的变化，有可能影响电力系统临近发电机组的正常运行。目前，针对无功功率变化从而引起的电压波动，通过安装静止型动态无功补偿装置SVC(StaticVar图1在节点k上加上冲击功率的网络Compensator)可以得到有效解决。对于有功功率发电机用暂态电抗后的恒定电势的经典模型来的冲

3、击对临近发电机组的影响研究还很少，也缺乏表示，流人节点i的功率为有效地治理措施【1。此外，对于由联络线连接的=G+∑巨si+G0cos6~)+区域电力系统而言，冲击功率每一次冲击都伴随=1j#i，k着两区域间发电机群之问的功率摇摆，这些机群在E(Bsin6+GcosB)，(1)不同时刻，对于冲击做出不同地响应，使这些电机式中：GG、G——节点处的电导；群问的联络线上功率振荡，有可能导致系统不稳定。曰——转移电纳；E、E——节点处的电动势；1基本原理——节点电压；如图l所示的电力网络，当在网络中某处突然EiE~Bsin岛——i和问的功

4、率系数；加上负荷时，负荷的突然变化会造成发电机与sin——k莉间的功率系数。负荷问的不平衡，在系统平息到新的稳态情况之对于高压电网，电导接近于零，则前，将要产生一个振荡的暂态过程。假设网络已∑巨Bsin岛+巨日sin。(2)简化成内部的发电机节点i(1，2⋯和加上冲击=1≠，k而流入负荷节点k的功率为收稿日期：2011-10—10，修回日期：2011-l1—21=sin。(3)作者简介：乔立慧(1963一)，女，山西太谷人，1985年毕业于太原工业大学电力系统及其自动化专业，副教授，从事电气在R发生的瞬间，节点k的电压由于无功功率自

5、动化的教学与研究。·40·2012年2月乔立慧：邻近发电机组的冲击负荷尉功率分配的影响(O+)一PLy(0+)恒定不变，而它的相角由于有功功率发生了变化，—。(17)即由V<。变为<。+6k，加上发电机转子的∑=1J≠惯性，发电机节点的内角6，6：⋯，6，不会立即改变。对于非线性功率方程式(2)和式(3)，因为只关心冲击负荷功率R，方程线性化后得PL(0+)：l△(()+)i=1，2⋯，n。(18)Pi=P,o+△。(4)l∑Pk=P~0+△。(5)并且只确定变化量和。对于任何k、．，在负荷冲击的瞬间(即09，发电机所供给的三角函数

6、线性化为能量是它们磁场中所贮藏的能量，而且是按照i和ksin：sin％。峨)sin。+(co哦。)。(6)问的同步功率系数进行分配。由尸=巨COS，。=co=cos％。)一co。+(sin6ki。。(7)得知因为=，由三角函数线性化可将式(2)和cos。。(19)式(3)消去初始值，得由于E和大小不变，在电气上靠近冲击点的∑+。(8)曩发电机，将承担较大的负荷而与其容量的大小无关。(c。。)6舢窆。(9)因电机i突然增大输出功率，造成转轴减i=1i=1j~kj#k速，决定电机i运动的增量微分方程为其中，：巨Bqcos。，称为i和问的

7、同步丝+△(t)：0(1，2⋯，n)，(20)功率系数；=Bfcos6郴，称为和J间的同步WRQ功率系数。式中：广基准系统的角频率；对于冲击发生瞬间的t=O时刻，需要精确地确()——某时刻功率变化量。定在冲击功率R中由每台发电机所供给的将式(18)代入式(20)算出加速度的值为(i=1，2，⋯n)。在t=0的瞬问，由于转子的惯性对于所有发电一(0)机6=0，可以得到WRdt2HA=0。(1O)∑≠k△△A=--6kA(0)。(11)△--6k△△--Bk△(0)。(12)则式(8)和(9)成为显然，对于正的冲击负荷，转轴要减速，且与

8、同步功率系数和惯性常数有关。△(0)=一6k△(0)。(13)(0)=6k(0)。(14)在调速器动作前，即0