电力系统基础-8.ppt

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1、电力系统基础第八章电力系统有功功率平衡和频率调整8.1频率调整的必要性8.1.1频率变化的危害8.1.2电力系统负荷变动规律8.1.2电力系统负荷变动规律运行中综合用电负荷PD变动特点：规律性+随机性→f变化特点：规律性+随机性——三种负荷变动：8.1.1频率变化的危害(1)对用户：①IM出力，受f影响→影响生产（产量、质量、安全）②电子通信设备受f影响→可靠性、准确性和精度(2)对系统：①机组及辅机出力、效率受f影响——f↓→PG↓、η↓→PG↓↓→f↓↓②f↓↑→机组应力、受命↓；③f↓→变压器、IM的Xm↓→I0↑→I02Xm↑↑→系统无功缺额↑→V↓；网损↑(

2、3)频率变化的原因、对策、要求：原因：负荷功率变化→系统有功功率缺额/过剩→f变化对策：调整发电机出力要求：50Hz±(0.2～0.5)Hz——△f=±(0.4~1.0)%调速器调整出力一次调频调频器调整出力二次调频给定发电计划三次调频第一种负荷变动P1：小幅随机波动，周期短(<10s）→f微小随机波动第二种负荷变动P2：幅度较大，周期较长（10s～3min）→f偏移——由大容量冲击负荷→随机性第三种负荷变动P3：幅度大，周期长，变化缓慢——气候、作息制度、生活规律——f有规律性地变化三种负荷变动：8.2电力系统的有功功率静态频率特性8.2.1负荷的有功功率－频率静态特

3、性8.2.2电源的有功功率－频率静态特性8.2.1负荷的有功功率－频率静态特性定义：稳态运行时的PD(f)有功-频率静态特性(2)描述：关于f的各次方类负荷：零次方类(∝f0)：照明、电弧炉、电阻炉、整流设备一次方类(∝f1)：机械转矩恒定的电动机——球磨机、切削机床、往复式水泵、压缩机、卷扬机二次方类(∝f2)：变压器涡流损耗三次方类(∝f3)：通风机、循环水泵高次方类(∝fn>3)：大静水头阻力的给水泵(比例很小)8.2.1负荷的有功功率－频率静态特性(3)负荷的频率调节效应（频率调节系数、频率特性系数）MW/Hz8.2.1负荷的有功功率－频率静态特性(4)KD的物

4、理意义8.2.2电源的有功功率－频率静态特性(1)同步发电机组的调速系统作用：反映机组转速(系统频率)变化→调整QF汽门或SF导水叶开度μ→原动机进汽（水）量→原动机Mm(Pm)→机组出力PG→系统f(ω)或nG概念：单机运行调nG(f)，并列(网)运行调PG8.2.2电源的有功功率－频率静态特性(3)同步发电机组的有功功率－频率静态特性①G的有功-频率静态特性曲线PG(f)：调速器作用调频器作用8.2.2——(3)同步发电机组的有功功率－频率静态特性②G的静态调差系数δfNLet:PG0=0PG1=PGNf1=fNδ*=PGN&nN时突然甩负荷而引起的转速增量——调差

5、率调差率δ*=负荷改变(1%)时引起的转速偏移(%)Hz/MW8.2.2——(3)同步发电机组的有功功率－频率静态特性δ的物理意义分析：δ↓调频能力增强8.2.2——(3)同步发电机组的有功功率－频率静态特性③静态有功频率特性系数KG——定义f变化引起的PG变化量MW/HzPG*:PGNf*:fNδ↓→PG↑8.2.2——(3)同步发电机组的有功功率－频率静态特性③静态有功频率特性系数KG——物理意义：KG反映G的频率调节能力：KG↑→G调节f的能力↑——单位频率调节功率(b)若G的出力达到极限(PGN)，KG=0→G已不具频率调节能力(c)KG是G本身固有的频率调节特

6、性，可以调整（整定），由试验确定KG↑调频能力↑8.2.2——(3)同步发电机组的有功功率－频率静态特性④PG(f)(KG)与PD(f)(KD)的比较：(a)定义：KD=+△PD/△f，KG=-△PG/△f；KD>0，KG>0(b)物理意义：频率变化引起的有功功率变化量——方向相反二者综合作用，减小了系统功率缺额(过剩)量，减小频率偏移(△f)，有利于稳定系统频率(c)KD是负荷的固有特性，由负荷构成特性决定，不可调整；KG是G的固有特性，由G的调速系统特性决定，可以整定调整8.3电力系统的频率调整8.3.1频率的一次调整（一次调频）8.3.2频率的二次调整（二次调频）

7、8.3.3互联系统的二次调频8.3.4调频与调压的关系8.3.1——(1)一次调频的基本原理：初始条件：PG=PD→PG(f)、PD(f)交点：A负荷扰动：△PD0，PD→P’D(f)：C→PG