电力系统有功功率的平衡和频率调整.ppt

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1、第五章电力系统有功功率的平衡和频率调整第一节电力系统中有功功率的平衡第二节电力系统的频率调整教学要求返回1.理解有功功率平衡与频率的关系；2.理解电力系统频率特性及其调整原理和措施。第一节电力系统中有功功率的平衡一、频率变化对用户和发电厂及系统本身的影响低频运行的危害概括起来有：①影响用户的工作和产品质量；②影响发电厂的安全运行；③影响汽轮机叶片寿命；④影响系统的经济运行。例如异步电动机、变压器励磁电流的增加⑤互联电力系统解列，发电机解列二、电力系统中有功功率的平衡和备用容量P1–第一种负荷;P2–第二种负荷;P3—第

2、三种负荷;P∑--实际不规则的总负荷(1)负荷的分类1.有功功率负荷的变动及其调整第一节电力系统中有功功率的平衡第一种负荷:变动幅度很小,周期很短，是由于中小型用电设备的投入和切除引起的，具有很大的随机性。第二种负荷：变动幅度较大,周期较长，是由于大型设备的投入和切除引起的，例如：工业电炉、电力机车等冲击负荷。第三种负荷：变动幅度大,周期长，是由于生产、生活和季节等因素引起的。第一节电力系统中有功功率的平衡无法预测无法预测可通过统计分析方法预测第一节电力系统中有功功率的平衡可按最优化准则在各发电厂之间进行分配(2)调频

3、任务的分配第一种负荷变动:发电机组调速器进行调节，称为频率一次调整。第二种负荷变动：发电机组调频器进行调节，称为频率的二次调整。第三种负荷变动：各发电厂按事先给定的发电负荷曲线发电，称为频率的三次调整。第一节电力系统中有功功率的平衡2.有功功率平衡和备用容量(1)有功平衡所有发电厂发出的有功功率所有用户的有功负荷所有发电厂的厂用电有功负荷和所有变电站站用电有功负荷所有网络的有功损耗第一节电力系统中有功功率的平衡2.有功功率平衡和备用容量系统应在正常允许的频率范围内（也即在一定的频率范围）保持平衡(1)有功平衡第一节电力

4、系统中有功功率的平衡→电力系统的频率升高→电力系统的频率降低正常情况下频率允许偏移范围：我国规定为50±0.2~0.5Hz。第一节电力系统中有功功率的平衡(2)有功备用发电机总装机容量有功备用容量如果系统装机容量不足，则可能使系统处于低频运行。发电机是唯一的有功电源。第一节电力系统中有功功率的平衡(1)负荷备用。为了满足系统中短时的负荷变动和短期内计划外的负荷增加而设置的备用。负荷备用容量的大小与系统的负荷大小有关，一般为最大负荷的2%~5%。大系统采用较小的百分数，小系统采用较大的百分数。系统中有功功率电源备用容量按

5、其用途可分为以下几种：为热备用（旋转备用）第一节电力系统中有功功率的平衡在有水、火电厂的联合系统，一般为冷备用；在只有火电厂或水电厂不能投入运行时，为热备用(2)事故备用。在发电设备发生偶然事故时，为保证向用户正常供电而设置的备用。一般为最大负荷的5%~10%，但不能小于系统中最大一台机组的容量。第一节电力系统中有功功率的平衡只有按这些规定安排不过来时，才需要设置专门的检修备用容量。(3)检修备用。为系统中的发电设备能定期检修而设置的备用。检修备用与前两种备用不同，是事先安排的。检修分小修和大修两种：小修一般安排在节假

6、日或负荷低谷期，大修时间水电厂一般安排在枯水期，火电厂安排在一年中系统综合负荷最小的季节。一般火电机组的检修周期约为1年；水电机组约为2年。机组的检修时间约为1个月。第一节电力系统中有功功率的平衡(4)国民经济备用。考虑国民经济超计划增长和新用户的出现而设置的备用。这部分备用与国民经济增长有关，一般取最大负荷的3%~5%。第一节电力系统中有功功率的平衡三、各类发电厂的特点及合理组合电力系统中的发电厂主要有以下三类:水力发电厂、火力发电厂、原子能发电厂（核电厂）各类发电厂由于其设备容量、机械特性、使用的动力资源等不同，而

7、有着不同的技术经济特性。必须结合它们的特点，合理地组织这些发电厂的运行方式，恰当安排它们在电力系统日负荷曲线和年负荷曲线中的位置，以提高电力系统运行的经济性。第一节电力系统中有功功率的平衡(1)要支付燃料及运输费用，不受自然条件的影响；(一)各类发电厂的特点1.火力发电厂的主要特点(2)有功出力最小限制，启停时间长且启停费用高；(3)效率与蒸汽参数有关，高温高压设备效率最高，低温低压设备效率最低；(4)热电厂总效率较高，但与热负荷相应的输出功率是不可调节的强迫功率。第一节电力系统中有功功率的平衡(1)必须释放水量－－强

8、迫功率；2.水力发电厂的特点(2)出力调节范围比火电机组大，启停费用低，且操作简单；(3)不需燃料费，但一次投资大，抽水蓄能，水电厂的运行依水库调节性能的不同在不同程度上受自然条件的影响。第一节电力系统中有功功率的平衡(1)最小技术负荷小，为额定负荷10～15％；3.原子能发电厂的特点(2)启停费用高；负荷急剧变化时，调节费用高；