调峰调频原理及对比

调峰与调频调峰由于用电负荷是不均匀的。在用电高峰时，电网往往超负荷。此时需要投入在正常运行以外的发电机组以满足需求。这些发电机组称调峰机组。调峰机组的要求是启动和停止方便快捷，并网时的同步调整容易。一般调峰机组有水电机组、燃气轮机机组和抽水蓄能机组等等。水电机组由于其良好的调节特性和方便的开停机性能，具备在电网的调频、调峰和事故备用过程中发挥重要的作用，其增减负荷的迅速灵敏性有利于满足电网调峰和紧急事故支援对上网容量的高标准要求，同时由于其上网电价大多数低于火电和其它能源，调峰成本是比较便宜的，在调峰容量充裕时应优先安排。而在汛期调峰较为紧张的时段，调节能力差的水电站又应尽量少调峰多发电，充分利用其季节性电能，降低电网购电成本费用，减少火电燃煤和大气污染。从50年代开始，尤其在国外，燃气轮机发电技术是与蒸汽轮机发电技术同步发展的。随着热力参数的提高，燃气轮机的供电效率以及单机容量都已获得巨大发展，目前，单机功率超过600MW，不仅能作为调峰机组使用，甚至能担负基本负荷。燃气轮机用于调峰具有许多优点：启停方便、迅速、接载负荷时间短(从点火启动至满负荷仅需10多分钟)；机组简单紧凑，占地少；调峰电站建设周期短，用水量少等。简单循环的燃机电站造价约为2500元/KW，低于常规燃煤火电机组。由于燃气轮机主要燃用天然气、焦炉煤气等气体燃料或石油等液体燃料，运行成本较高，年利用率不宜太高。抽水蓄能电厂有上下两个水库，电厂中有发电和抽水两类设施，电厂在系统峰荷时发电（调峰），系统低谷时抽水耗电（填谷），另有调相、调频和备用的作用。调频1.频率是电力系统运行的一个重要的质量指标，直接影响着负荷的正常运行。负荷要求频率的偏差一般应控制在（±0.2~±0.5）Hz的范围内。一般而言，系统综合负荷的有功功率与频率大致呈线性关系。要维持频率在正常的范围内，其必要的条件是系统必须具有充裕的可调有功电源。2.频率不稳定给运行中的电气设备带来的危害：对用户的影响：产品质量降低、生产率降低；对发电厂的影响：汽轮机叶片谐振（低频）、辅机功能下降（通风量，磁通密度等）；对系统的影响：互联电力系统解列、发电机解列。3.受外界负荷变动影响，电网频率发生变化，这将使电网中各汽轮机的功率按照各自的静特性相应的增大或减小，从而使供电与用电达到平衡，同时维持电网的频率在一定的范围内。汽轮机的静特性对电网频率的这种作用就成为一次调频。一次调频是由众多发电机的调速器动作完成，针对的是非常频繁的较小的负荷波动。4.一次调频是有差调频（一次调频为比例调节），不能维持电网频率不变，只能缓和电网频率的改变程度。当负荷变动幅度较大（0.5%~1.5%），周期较长（几分钟），仅靠一次调频作用不能使频率的变化保持在允许范围内，这时需要籍调速系统中的调频器动作，以使发电机组的功频特性平行移动，从而改变发电机的有功功率以保持系统频率不变或在允许范围内。这部分的调节作用通常称为二次调频。二次调频也称为自动发电控制（AGC），发电机组提供足够的可调整容量及一定的调节速率，在允许的调节偏差下实时跟踪频率，以满足系统频率稳定的要求。二次调频可以做到频率的无差调节，且能够对联络线功率进行监视和调整。5.三次调频就是协调各发电厂之间的负荷经济分配，从而达到电网的经济、稳定运行！其实质是完成在线经济调度，其目的是在满足电力系统频率稳定和系统安全的前提下合理利用能源和设备，以最低的发电成本或费用获得更多的、优质的电能。对比比较而言，调峰发生在更长时间尺度，以几十分钟至小时为单位。调峰主要应对电网的调度效率，较好的电网调峰能力能够有效缓解电网阻塞，合理安排发电机组计划，减少系统发电总成本调频解决的问题有实时性、短时性、随机性、难以预测等特点。包括一次和二次调频的调频能力是电力系统的安全性及可靠性的重要保障。