电力系统频率及有功功率的自动调节课件.ppt

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1、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。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

2、—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

3、。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

4、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。12fe34所有机组均无调速器机组装有调速器PL=f(f)PG=f(f)Pf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。调速器通常分为比例积分(PI)调速器比例—

5、积分—微分(PID)调速器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2调速系统框图3转速给定装置调节过程4机组静特性平行移动二功率—频率电液调速器1转速测量A磁阻发送器磁阻发送器的作用是将转速转换为相应频率的电压信号。它由齿轮和测速磁头两部分组成，齿轮与主轴联在一起。测速磁头由永久磁铁和线圈组成，且

6、与齿轮相距一定间隙。当汽轮机转动时带动齿轮一起旋转。测速磁头所对的齿顶及齿槽交替地变化，这种磁阻的变化导致通过测速磁头磁通的相应变化，于是在线圈中感应出微弱的脉动信号，该信号的频率与机组转速成正比。B频率—电压变送器频率—电压变送器的输出特性工作波形方框图2功率测量B3421UGEHTBiTAic3转速和功率给定环节转速和功率给定环节用高精度稳压电源供电的精密多转电位器构成。其输出电压值即可表示为给定转速或功率，多转电位器由控制电机带动，以适应当地或远方控制的需要。4电液转换及液压系统电液转换器把调节量由电量

7、转换成非电量油压。液压系统由继动器、错油门和油动机组成。5调速器的工作三数字式电液调速器控制电路部分的功能用微机实现。第三节电力系统频率调节系统及其特性一调节系统的传递函数1调速器如果B点和D点不动，A点向上移动时，带动E点也向上移动；如果A点和D点不动，B点向下移动时，带动E点也向下移动；如果A点和B点不动，D点向上移动时，带动E点向下移动。简单的汽轮机的传递函数再热式汽轮机的传递函数水轮机的传递函数2原动机3调速器+汽轮机F(s)PT(s)Pc(s)XB(s)Gn(s)GT(s)+-F(s)PT

8、(s)Pc(s)GnT(s)+-KnKT=1发电机组动能提供的功率增量；负荷的频率调节效应而引起的负荷功率变化；联络线上功率的变化。4电网部分(发电机、负荷及联络线）负荷变化与发电机组输入功率变化的差值：控制区3控制区2控制区1控制区i功率平衡关系式（有名值）PLi(s)PTi(s)Gpi(s)Pti(s)Fi(s)--+功率平衡式的框图功率平衡关系式（标么值）联络线功率增量