电力系统频率及有功功率的自动调节

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1、第五章电力系统频率及有功功率的自动调节第一节电力系统的频率特性一、概述电网稳态条件下的频率f是全系统一致的运行参数频率变化是系统负荷与电源之间的功率失去平衡所致。原动机输入功率：机组的动能电力系统的频率特性电网频率变动情况tP持续分量脉动分量随机分量负荷瞬时变动情况★频率波动对电网运行的影响：√偏离电力设备经济运行点；√影响用户生产率和产品质量；√频率过低过高都会危及电网安全运行电力系统的频率特性调频与有功功率调节是不可分的，应满足安全运行约束；符合经济运行要求，发挥能源最大效益；频率偏差控制在预定范围内，保证电能质量。★调频是电力系统运行的主要任务之一一般允许频率偏差

2、为±0.1Hz★每分钟转数每秒钟转数系统频率正常情况负荷突然变动而使发电机组电功率增加PL机组转速降低，系统频率下降。第一节电力系统的频率特性发电机的负荷功率原动机输入功率系统频率的变化电力系统负荷:不断变化原动机输入功率的改变:缓慢频率的波动:难免维持系统频率在规定范围内;力求使系统负荷在发电机组之间实现经济分配。电力系统运行中的主要任务之—，就是对频率进行监视和控制。二电力系统负荷的功率—频率特性当系统频率变化时，整个系统的有功负荷也要随着改变,这种有功负荷随频率而改变的特性叫做负荷的功率—频率特性。与频率变化无关的负荷，如照明、电弧炉、电阻炉、整流负荷等；与频率

3、成正比的负荷，如切削机床、球磨机、往复式水泵、压缩机、卷扬机等；与频率的二次方成比例的负荷，如变压器中的涡流损耗，但这种损耗在电网有功损耗中所占比重较小;与频率的三次方成比例的负荷，如通风机、静水头阻力不大的循环水泵等;与频率的更高次方成比例的负荷，如静水头阻力很大的给水泵等。电力系统中各种有功负荷与频率的关系，可以归纳为以下几类，电力系统的频率特性电力系统负荷的功率-频率特性负荷的静态频率特性：频率下降时，负荷功率也下降到；频率上升时，负荷功率也上升到。负荷特性有利于系统中有功功率在另一频率下重新平衡，这种现象称为负荷调节效应。负荷的频率调节效应系数：因为频率变化很小

4、，所以为一直线，取值范围在1~3之间。fPLfNfbPLNPLbab电力系统负荷的功率—频率特性当系统频率变化时，整个系统的有功负荷也要随着改变,这种有功负荷随频率而改变的特性叫做负荷的功率—频率特性。与频率变化无关的负荷，如照明、电弧炉、电阻炉、整流负荷等；与频率成正比的负荷，如切削机床、球磨机、往复式水泵、压缩机、卷扬机等；与频率的二次方成比例的负荷，如变压器中的涡流损耗，但这种损耗在电网有功损耗中所占比重较小;与频率的三次方成比例的负荷，如通风机、静水头阻力不大的循环水泵等;与频率的更高次方成比例的负荷，如静水头阻力很大的给水泵等。电力系统中各种有功负荷与频率的关

5、系，可以归纳为以下几类，fPL系统的负荷随频率下降的特性有利于系统中有功功率在另一频率值下重新平衡。这种现象称为负荷的频率调节效应。其大小用KL表示。负荷的频率调节效应系数负荷的功率—频率特性一般表达式负荷的有功功率－频率静态特性简化表达当频率偏离额定值不大时，负荷有功－频率静态特性用一条近似直线来表示。负荷的频率调节效应系数或称为负荷的频率调节效应，表示负荷随频率的变化程度。例5－1三、发电机组的功率——频率特性（一）发电机的功率-频率特性发电机转矩方程：功率方程：无调速器时，转速和转矩都为额定值。加调速器后，将从一条静态特性曲线向另一条静态特性曲线过渡。P*M*ω*

6、f*PG*MG*1.01.0Pf1233’a’a”a”’电力系统的频率特性有调速系统的发电机功率-频率特性：有差调节调差系数调差特性与机组间有功功率的分配调差特性为区域，有失灵区。PGfPGbPGaΔPGΔfabfNf1P1P2fABCfNP1P2P1’P2’ΔP1ΔP2ΣPLΣP’f1二发电机组的功率—频率特性频率变化而引起发电机组输出功率变化的关系称为发电机组的功率—频率特性或调节持性。未配调速器的发电机组功率—频率特性配有调速器的发电机组功率—频率特性发电机组的功率—频率静特性系数汽轮发电机组:16.6—25水轮发电机组:25—50fPG发电机组的调差系数调差特性

7、与机组间有功功率分配的关系P1P’2P’1P2PP12f两机组间的功率增量分配多机组间的功率增量分配对没有调节容量的机组(调差系数趋于无限大)应以Pie／Ri*为零代入；多台机组调差系数等于零是不能并联运行的；一台机组的调差系数等于零与多台有差调节机组的并列运行是不现实的。在电力系统中，所有机组的调速器都为有差调节，由它们共同承担负荷的波动。6几点注意调节特性的失灵区失灵度fPfWfWPWPWfePe电力系统的频率特性思考题1已知：两机组并联于一条母线上，。且调速系统保证了两台机完全同步。若1号、2号机组额定功率分别为60MW，8