电力系统频率及有功功率的自动调节.ppt

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1、第五章电力系统频率及有功功率的自动调节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。负荷的变动情况可以分成几种不同的分量第一种是频率较高的随机分量，其变化周期一般小于10s第二种为脉动分量，变化幅度较大，变化周期在10s一

2、3min之间；第三种为变化很缓慢的持续分量。负荷的变化必将导致电力系统频率的变化，由于电力系统本身是一个惯性系统，所以对频率的变化起主要影响的是负荷变动的第二、三种分量。一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

3、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，可归纳为以下几类：3.负荷的功率—频率特性一般表达式负荷的频率调节效应系数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。当系统频率为额定值时，于是例题分析见P127-128的例题5-1，5-2根据国内外系统的一些实例，有功负荷和频率的关系曲线接近于一条直线，直线斜率为：用有名值表示为：有名值和标幺值的换算关系：二发电机组的功率—频

4、率特性1）发电机组转速的调整是由原动机的调速系统来实现的。2）发电机组的功率—频率特性取决于调速系统的特性。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2.发电机组的调差系数又称发电机组的静态调节方程或调差特性与机组间有功功率分配的关系发电机组的功率—频率静特性系数汽轮发电机组:16.6-25水轮发电机组:25-50两台发电机并联运行的情况多机组间的功率增量分配若用一台等值机来替代对没有调节容量的机组(调差系数趋于无限大)应以为

5、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三电力系统的频率特性调速器的调节作用被称为一次调节。发电机组的功率—频率特性与负荷的功率—频率特性曲线的交点就是电力系统频率的稳定运行点调频器的调节作用被称为二次调节第二节调速器原理机械液压调速器：将转速的变化转变成离心飞摆的位移量。电气液压调速器：将转速的变化变成电信号。1)调速器通

6、常分为比例积分(PI)调速器比例—积分—微分(PID)调速器2)按其控制规律来划分电液调速系统的灵敏度高，调节速度快。并有较高的调节精度，特别是当机组甩负荷后，能稳定在额定转速运行；易实现多种控制信号的综合控制；参数的调节灵活；省去结构复杂的飞摆机构，运行维护方便。电液式与机械式比较有以下优点：一机械液压调速器1工作原理如果C点和D点不动，A点向上移动时，带动F点也向上移动；如果A点和D点不动，C点向下移动时，带动F点也向下移动；如果A点和C点不动，D点向上移动时，带动F点向下移动。1）转速减小时—两个重锤开度减小—A降至A’—C

7、点尚未移动—B点降至点B’—D点代表有伺服马达控制的转速整定元件，它不会因转速而变动—E、F下降至E’、F’。—活塞提升—汽门提升，进汽量增加—转速就会回升。2）转速上升时—重锤开度增加——A、B、E、F各点也随之不断改变；这个过程要到C点升到某一位置时，比如C”，即汽门开大到某一位置时，机组的转速通过重锤的开度使杠杆DEF重新回复到使Ⅱ的活门完全关闭的位置时才会结束，这时B点就回到原来的位置。3）由于C”上升了，所以A”必定低于A。这说明调速过程结束时，出力增加，转速稍有降低。2调速系统框图调速器的控制电动机（即调频器或同步器）

8、的正转或反转可以使D点位置作上下移动。用于控制调节特性的上下移动。功率—频率电液调速系统由转速测量、功率测量及其给定环节，电量放大器和电液转换及液压系统等部件组成。二功率—频率电液调速器简化的功率—频率电液调速系统原理图1转速测量A磁阻发送器工作原