机组并联运行有功功率分配分析与计算

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1、摘要电力系统自动化是为电力系统的安全、可靠及经济地运行服务，其应用于各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号对系统进行监视、协调、调节和控制，保证电力系统安全经济运行和具有合格的电能质量。本文是对三台机组并联运行其各自有功功率的分配进行设计。本设计对机组的并联运行其有功功率的分配情况进行分析计算，分析了机组有功功率调差系数和负荷频率调节效应系数对功率分配的影响，推导出了有功功率分配的公式。分析了系统频率下降与发电机调差系数和负荷频率调节效应的关系，此时的机组功率该如何分配，并确定了合适的方案，使机组的有功功率按各自的额定功率合理分配。分析总

2、结了当负荷增加时的结果。本设计通过频率和负荷的改变来计算有功功率的分配，并设计了合理的方案以保证有功功率最优分配。关键词：电力系统自动化；并联机组；有功功率分配；目录第1章绪论3第2章机组并联运行有功功率分配计算52.1发电机有功频率调节基本原理52.1.1发电机频率控制和功率控制的基本原理52.1.2确定系统调速器82.2有功功率公式推导92.2.1有功功率分配一次调频102.2.2有功功率分配二次调频102.3有功功率最优分配11第3章课程设计总结12参考文献13第1章绪论电力系统自动化是电力系统一直以来力求发展的方向，它包括：发电控制自动化A

3、GC，电力调度自动化，配电自动化等。电力系统自动化是对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。20世纪50年代，电力系统多限于单项自动装置，且以安全保护和过程自动调节为主，近年来，系统开始装设模拟式调频装置为基础的经济功率分配装置，并广泛采用运动通信技术。70-80年代，以计算机为主体配有功能齐全的整套软硬件的电网实时监控系统开始出现。各种自动调节装置和继电保护装置中广泛

4、采用微型计算机。本设计是在系统负荷一定的情况下，分析机组的有功功率调差系数和负荷频率调节效应系数对功率分配的影响，从而推导有功功率分配的公式，以保证机组的有功功率按各自的额定功率合理分配。我们知道，在发电厂中，并联机组之间的有功功率是否能合理分配是很重要的，在发电机组并联运行时，当负载在总额定功率的20%-100%范围内变化时，应能稳定运行，其功率分配误差应负荷一下要求：各台发电机组实际承担的有功功率与按额定功率比例分配的计算值之差，在发电机额定功率相同时应不超过机组有功功率的10%，如果功率分配出现较大的不平衡，无论是有功功率还是无功功率，都不仅

5、会影响机组运行的效率和经济性，甚至会引起整个发电厂的故障，如果并联发电机组的有功功率分配严重不平衡的话，在负载总功率较大的时候，往往是一台发电机组已满载或过载，而另一台发电机仍处于轻载状态，这样就不能充分利用机组的容量，发挥其效能。反之，在负载总功率很小的时候，有功功率的不平衡又往往会在发电机组之间引起有功环流，使机组转入电动机状态，造成故障，以上情况足以说明，并联运行发电机组间功率的合理分配，并不仅仅是一个发电厂经济运行的问题，它还是保证机组供电可靠性的重要因素。频率、电压是电网电能质量的两大指标，负荷变动将会导致有功功率的不平衡，其变化过程为：

6、负荷变化---发电机转速变化---频率变化---负荷的调节效应---新频率下达到平衡。电力系统负荷是不断变化的，而原动机输入功率的改变则比较缓慢，因此系统中频率的波动是难免的。系统的变化可分为不同的分量：随机分量、脉动分量、持续分量。要达到频率新平衡，就要对频率进行调整，对于负荷的第一种分量—随机分量引起的频率偏移，一般利用发电机组上装设的调速器来控制和调整原动机的输入功率，以维持系统的频率水平，成为一次调频。对于负荷的第二种分量—脉动分量引起的频率偏移较大，仅仅靠调速器的控制作用往往不能将频率偏移限制在允许范围之内，这是必须加调频器参与控制和调整

7、，这种调整称为二次调频。本设计通过分析负荷变化引起的频率变化，从而引起的有功功率控制，采用一次调频、二次调频设计出一套机组的有功功率按各自的额定功率合理分配的装置。第1章机组并联运行有功功率分配计算1.1发电机有功频率调节基本原理1.1.1发电机频率控制和功率控制的基本原理电力系统负荷是不断变化的，而原动机输入功率的改变则比较缓慢，因此系统中频率的波动是难免的。系统负荷不同分量及对应的频率调整方法如下：（1）随机分量—变化周期小于10s--利用发电机组上装设的调速器来控制和调整原动机的输入功率，以维持系统的频率水平，成为一次调频。（2）脉动分量—变

8、化周期在10s-3min之间—此负荷引起的频率偏移较大，仅仅靠调速器的控制作用往往不能将频率偏移限制在允许范围之内，这是必