电力系统有功功率平衡与频率调整课件.ppt

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1、电气与新能源学院输电线路工程第五章电力系统有功功率平衡与频率调整内容提要频率偏移产生的原因、影响、以及允许的频率偏离量？保持频率偏移量不超过一定范围的条件（如何保持有功功率的平衡）电力系统的频率调整有功功率的最优分配7/28/20215.1电力系统的频率偏移频率变化的原因?频率变化对负荷的影响(1)异步机(2)电子设备(3)电钟频率变化对电力系统的影响(1)水泵、风机、磨煤机(2)汽轮机的叶片(3)变压器的励磁频率允许偏移的范围：50Hz±(0.2~0.5)Hz系统中负荷的变化7/28/20215.2电力系统有功功率的平衡运行中：规划、设计：备用容量:1.按作用形式分负荷备

2、用(2-5%Plmax)检修备用(可能不安排)事故备用(5-10%Plmax或系统中最大一台单机容量）国民经济发展备用(3-5%Plmax）7/28/20212、按存在形式分为两者差一个网损两者差一个厂用电热备用:运转中发电设备可能发的最大功率与发电负荷之差(旋转备用)冷备用:未运转的、但能随时启动的发发电设备可以发的最大功率(不含检修中的设备)负荷的分类:1.用电负荷2.供电负荷3.发电负荷7/28/2021有功功率负荷变动曲线7/28/2021有功功率负荷变动曲线据此图，负荷可以分为三种:第一种变动幅度很小，周期又很短。变动有很大的偶然性属于这一种的主要有电炉、压延机械

3、、电气机车等带有冲击性的负荷这一种是由于生产、生活、气象等变化引起的负荷变动第二种变动幅度较大，周期也较长.第三种变动幅度最大，周期也最长.该种负荷基本可以预计。7/28/2021据此频率调整一次调整：由发电机组的调速器进行的对第一种负荷变动引起的频率偏移的调整二次调整：由发电机的调频器进行的、对第二种负荷变动引起的频率偏移的调整三次调整：按最优化准则分配第三种有规律变动的负荷，即责成各发电厂按事先给定的发电荷曲线发电。7/28/2021５.3电力系统的频率调整一、频率调整的必要性所有用电设备都是按系统额定频率设计的，电力系统的频率变动对用户、发电厂和电力系统本身都会产生不利

4、影响；频率过低时，甚至会使整个系统瓦解，造成大面积停电；因此必须保持频率在额定值上下，且偏移不超过一定范围。7/28/2021调速系统的基本原理二、自动调速系统见P103页图5-27/28/2021调速系统的基本原理二、自动调速系统7/28/2021发电机组频静特性：三、发电机的频率特性如上图，发电机频率特性的斜率为7/28/2021发电机的单位调节功率（单位MW/HZ）该单位调节功率和机组的调差系数有互为倒数的关系。机组的调差系数　：7/28/2021单位调节功率的标么值为:调差系数％或与之对应的发电机的单位调节功率是可以整定的，所以电力系统频率的一次调整问题主要就与调差系数

5、或与之对应的发电机的单位调节功率有关。7/28/2021五、负荷的频率特性负荷从电网中取用有功功率与电网频率的关系如图：其标么值为：负荷的静态频率特性负荷的单位调节功率(单位)不能整定7/28/2021电力系统的一次调频（调速器作用）初始运行点O，当负荷增加则：系统的单位调节功率系数Pl7/28/2021一次调频为有差调频。n台发电机：n台都参加一次调整：只有m台参加一次调整：当发电机满载时，负荷功率增大，则相当于为0，但当负荷功率减小时，，所以仍可以参加调频。7/28/2021多机系统的频率调整(二次调整）多机系统在负荷变化时，带调速器的机组，只要有可调容量，都参加一次调整。

6、二次调整由少数机组(厂)承担——主调频机组(厂)，负荷增量主要由它们承担，可依次分为第一、第二、……调频机(厂)主调频厂一般在负荷中心，要求：(1)有足够可调容量；(2)有一定调整速度；(3)调整时能符合安全、经济的要求；(4)一般选水电厂、中温中压火电厂。(5)主调频厂起全系统功率平衡的作用，可作平衡节点7/28/2021五、调频厂的选择调频厂须满足的条件：调整的容量应足够大；调整的速度应足够快；调整范围内的经济性能应该好；注意系统内及互联系统的协调问题。通过分析各种电厂的特点，调频厂的选择原则为：系统中有水电厂时，选择水电厂做调频厂；当水电厂不能做调频厂时，选择中温中压火电

7、厂做调频厂。7/28/20215.4电力系统中有功功率的最优分配有功功率的最优分配:有功功率电源的最优组合即指系统中发电设备或发电厂的合理组合，也就是所谓的机组合理开停。有功功率负荷的最优分配即指系统的有功功率负荷在各个正在运行的发电设备或发电厂之间的合理分配。最常用的是按等耗量微增率准则分配。7/28/2021火电厂外景7/28/2021各类发电厂的运行特点和合理组合(1)火电厂特点：需燃料及运输费用，但不受自然条件影响；效率与蒸汽参数有关；受锅炉、汽轮机最小技术负荷限制，有功出力调整范围