电力系统自动化----第三版(王葵、孙莹编)第三章电力系统频率及有功功率的自动调节教学文案.ppt

《电力系统自动化----第三版(王葵、孙莹编)第三章电力系统频率及有功功率的自动调节教学文案.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电力系统自动化----第三版(王葵、孙莹编)第三章电力系统频率及有功功率的自动调节2系统频率的变化是由于发电机的负荷功率与原动机输入功率之间失去平衡所致。为什么系统在频率变化后能稳定于一个新的频率？v由电力系统频率特性决定。3P负荷瞬时变动情况(<10s)(一次调频)随机分量(二次调频)脉冲分量(10s~3min)(负荷预测)持续分量t图3-1电力系统负荷变动情况4o各种有功负荷与频率的关系，可以归纳为以下几类：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

2、；与频率的二次方成比例的负荷•如变压器中的涡流损耗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。5有功负荷是和频率相关的，即PF(f)L有功负荷随频率而改变的特性叫做负荷的功率-频率特性，是负荷的静态频率特性，也称作负荷的调节效应。负荷的综合功率-频率特性一般可表示为23nffffP(a＋)lPLN0a1a2a3anffffeeee6将上式除以P，则得标么值形式，即LN2nPl*a

3、0a1f*a2f*anf*（3-2）当系统的频率为额定值时，Pl*1，f*1，于是a0a1a2an1(3-1)式或(3-2)式称为电力系统有功负荷的静态频率特性方程。一般的情况下，计算时通常取到三次方项即可，因为系统中与频率高次方成比例的负荷很小，一般可以忽略。7负荷的频率调节效应PLPLaabPLbofffba图3-2负荷的静态频率特性8为了反映有功功率随频率变化的程度，将dPL*KL*df*定义为负荷的频率调节效应系数。dPL*n1KL*a12a2f*nanf*（3-3）df*由于通常系统运行频率变

4、化不大，可认为f1。*系统的K值决定于负荷的性质，它与各类负荷所占总负荷的L*比例有关。9也可用有名值表示为PLKL(MW/Hz)（3-5）f它表明系统频率变化1Hz，系统负荷有功功率的变化量。有名值与标么值之间的换算关系为feKL*KL（3-6）PleKL*是个无量纲的常数，它表明系统频率变化1％时有功负荷功率变化的百分数。KL*一般在1～3之间。同时每个系统的KL*值亦随季节及昼夜交替而有所变化。10例3-1某电力系统中，与频率无关的负荷占30％，与频率一次方成比例的负荷占40％，与频率二次方成比例的负荷占10％，与频率三次方成比

5、例的负荷占20％。求系统频率由50Hz下降到47Hz时，负荷功率变化的百分数及其相应的KL*值。解:2nPl*a0a1f*a2f*anf*230.30.40.940.10.940.20.940.930则P%(10.930)1007L于是P%7KL1.17L*f%3*100/5011例3-2某电力系统总有功负荷为3200MW（包括电网的有功损耗），系统的频率为50Hz，若KL*1.5，求负荷频率调节效应系数KL值。若KL*1.5，负荷增长到3650MW时，KL又是多少？解:从式（3-6）可得Pl

6、e3200KLKL*1.596（MW/Hz）f50e若系统的KL*值不变，负荷增长到3650MW时，则3650KL1.5109.5（MW/Hz）50即频率降低1Hz，系统负荷减少l09.5MW，由此可知，KL的数值与系统的负荷大小有关。调度部门只要掌握了KL*值后，很容易求出KL的值，从而得到频率偏移量与功率调节量间的关系12o发电机组转速的调整是由原动机的调速系统来实现的。o当系统的负荷变化引起频率改变时，发电机组的调速系统工作，改变原动机进汽量(或进水量)，调节发电机的输入功率以适应负荷的需要。o通常把频率变化与发电机组输出

7、功率变化的关系称为发电机组的功率—频率特性，或频率调节特性。13配有调速系统的发电机组的功率-频率特性fafebf1fPGoPGPGaPGb图3-4发电机组的功率—频率特性f调差系数：R（3-7）PGPG－发电机组的输出功率增量；f－对应于频率增量。14调差系数R的标幺值表示为fffe*R*（3-8）PGePGePG*或写成fRP0（3-9）**G*（3-9）式又称为发电机的静态调节方程。15在计算功率与频率的关系时，常常采用调差系数的倒数1PG*KG*Rf*KG*——发电机的功率-频率特性系数

8、，或单位调节功率。一般发电机的调差系数或单位调节功率，为下列数值：对汽轮发电机组R*(4~6)%或KG*16.6~25；对水轮发电机组R*(2~