第四章有功平衡和调频

第4章电力系统的有功功率平衡与频率调整§4-1概述对电力系统的正常运行要有经济、技术要求：技术指标波形质量（畸变率）频率偏移电压偏移(CH5)经济指标----调压----调频----谐波管理(CH4)生产过程：减少消耗的一次能源量----有功功率的最优分配(CH6)传输过程：减少电能损耗（网损）----无功功率的最优分布(CH6)一.频率偏移的原因1.系统正常负荷的变动；2.系统出现故障：破坏了发电机转子上的一对平衡力矩。2.系统出现故障：破坏了发电机转子上的一对平衡力矩。二.频率偏移的影响1.对用户的影响①f异步电动机出力所带机械装置出力生产效率②f异步电动机转速所带机械装置转速产品质量③f不稳定电子仪器、装置和电力计时器准确性2.对系统的影响①f异步电动机出力电厂中的辅机出力发电机有功出力f，f崩溃②f汽轮机低压缸末级叶片共振叶片断裂④f变化影响系统的经济运行③f变压器、异步机励磁电流无功损耗无功缺额系统电压波动3.我国对的规定fHzfHzfN5.0~2.0,50三.频率调整的方法可将系统总负荷分为三种变动负荷：①毛刺状，周期很短，波幅很小，有明显的随机性；②周期较短，波幅不大，有明显的冲击性；③受气象、气候和生活变化影响的、缓慢持续变化的负荷，周期长，波幅大，有明显的统计规律（可预见性）。④系统总负荷:321PPPP而决定整个系统总负荷的变化规律。3P对应这三种变动负荷有三种调频方法：①一次调频：消除变化引起的（由发电机的调速器完成）1Pf2P②二次调频：消除变化引起的（由发电机组的调频器（同步器）完成）ff③三次调频：消除变化引起的（让各发电厂按照有功功率最优分配的原则所确定的计划发电）3P注意：电力系统的调频特指二次调频，而所有电厂都能参与一次调频。第4章电力系统的有功功率平衡与频率调整§4-2自动调速系统由调速器完成的调频过程的特点---对频率有所调整，但不能使之恢复到原水平。（一次调频，有差调频）加入调频器调频后---可使频率恢复到原水平。（二次调频，可以做到无差调频）第4章电力系统的有功功率平衡与频率调整§4-3电力系统的频率特性一.发电机组的有功功率-频率特性发电机组的功频特性曲线：0f点：0GP，空载运行点系统负荷Nf降至1f频率01Nfff原动机调速系统力增加（）机组出进汽量增加1GGNPP0fNfGNP1GP1f发电机组的单位调节功率：)(HzMWfPKGG0标志了随着频率的升降，发电机发出功率减少和增加的多寡。曲线越平稳，机组的调频能力越强动作fPKKKGGBGG,NGNGBfPK10NGNGffPK取则通常，由机组的调差系数计算：GNNGNNGPffPffPf000100%1GKGK可人为整定，一般地：汽轮机：水轮机：7.16~25,6~4GK25~50,4~2GK及GK功频静态特性的平移二.负荷的有功功率-频率特性定义：系统稳定运行时，有功负荷随频率变化的特性。根据负荷的有功功率与频率的关系，可将有功负荷分为：与频率f无关；与频率f的一次方成正比；与频率f的二次方成正比；与频率f的n次方成正比.……因此，有：nNLNnNLNNLNLNLDffPffPffPPP2210---负荷的功频静态表达式nNLNnNLNNLNLNLDffPffPffPPP2210LDPLNP式中：---系统频率为f时系统总的有功负荷---系统频率为fN时系统总的有功负荷n,,,,210---与f的i次方成正比的有功负荷在中所占的比例。LDP通常只考虑到34（及以上很小，可略去）。负荷功频静态特性曲线：NfLNP附近，与f近似线性。LDPNf降至时，1f负荷有功功率（自动调节）至。系统有功负荷有自我调节的效应！！负荷的单位调节功率：0)/(HzMWfPtgKLDLD约定：,NLNLDBfPKfPKKKLDLDBLDLD一般：,0.3~0.1LDK值不大，且不能人为整定。1LDP1fNf1LDP是当按照f减负荷或低频事故时计算一次性负荷的依据。LDK%LDP96.05048Nfff例：某电力系统中与f无关的负荷占30%，与f一次方成正比的负荷占40%，与f二次方成正比的负荷占10%，与f三次方成正比的负荷占20%。求系统频率由50Hz降到48Hz时相应的负荷变化数。解：332210fffPLD又953.096.02.096.01.096.04.03.032原来为，LDNP即原负荷水平为0.1LDNLDNPP047.0953.01LDP7.4%LDP