大学电力系统课程 第四章电压系统有功功率和频率调整

1第五章电力系统有功功率平衡与频率调整24.1有功平衡和频率调整1.电力系统频率变化的影响对用户的影响（1）异步电机转速（2）异步电机功率下降（3）电子设备的准确度对发电厂和电力系统的影响（1）对发电厂厂用机械设备运行的影响（2）对汽轮机叶片的影响（3）对异步电机及变压器励磁的影响，增加无功消耗。34.1有功功率和频率调整2频率与有功平衡的关系转矩平衡与功率平衡转矩不平衡时,转子转速变化,引起频率变化保持频率恒定不变是十分困难的!我国规定的频率偏差为±0.2~0.5HzETETPPMM60pnf4系统负荷可以看作由以下三种具有不同变化规律的变动负荷组成：（1）变动周期小于10s，变化幅度小:小操作、线路摇摆等（3）变动周期最大，变化幅度最大：气象、生产、生活规律（2）变动周期在（10s~3min），变化幅度较大：大电机、电炉启停调速器频率的一次调整调频器频率的二次调整根据预测负荷，在各机组间进行最优负荷分配电力系统的经济运行调度（发电计划）53有功功率负荷的变化及其调整61.负荷的有功功率－频率静态特性4.2电力系统的频率特性当频率变化时，系统中有功负荷也要发生变化。系统处于稳态时，系统中有功负荷随频率的变化特性称为负荷的静态频率特性。根据所需的有功功率与频率的关系可将负荷分为以下几种：1.与频率变化无关的负荷，如照明、电弧炉、电阻炉、整流负荷。2.与频率一次方成正比的负荷，如球磨机、切削机床、往复式水泵，压缩机、卷扬机等。3.与频率二次方成正比的负荷。如涡流损耗4.与频率三次方成正比的负荷。如，通风机、循环水泵等5.与频率更高次方成正比的负荷。如静水头阻力很大的给水泵。7332210NDNNDNNDNDNDffPaffPaffPaPaP13210aaaa332210fafafaaPD的标幺值表达式为基准值和以DNNPf8负荷的有功功率－频率静态特性简化表达当频率偏离额定值不大时，负荷有功－频率静态特性用一条近似直线来表示。fPtgKDDfPffPPKDNDNDD//负荷的频率调节效应系数或称为负荷的频率调节效应，表示负荷随频率的变化程度。例4－192发电机组的有功功率－频率静态特性调速器的工作原理1为转速测量元件—离心飞摆及其附件；2为放大元件—错油门(或称配压阀)；3为执行机构—油动机(或称接力器)；4为转速控制机构或称同步器(调频器)10发电机组的有功功率－频率静态特性（1）静态调差系数:某台机组负荷改变时相应的频率偏移若2为额定运行点，1为空载运行点：PfPPff1212PfPPffGNN//011220ffPffPPNGNGNNPff0NNNNffffff00100(%)0NNfff11(2)单位调节功率:调差系数的倒数，表示频率变化时发电机组输出功率的变化量。fPKGG1fPKGG1NGNGGfPKK小结：调差系数越小，单位调节功率越大，频率偏移越小。调差系数是可以整定的。123电力系统的有功功率－频率静态特性PfP2f2DPP1f1)(fPDB)(fPDA)(fPGPGNCGP0DPF0负荷初始增量为120fffPD；fKPGGfKPDD负荷功率的实际增量：它同发电机功率增量平衡：fKPPPDDDD00GDDPPP0fKKPPPDGDGD)(0fPKKKDDG0系统的单位调节功率：计及发电机和负荷的调节效应时，引起频率单位变化时的负荷变化量。13标幺值表示fPKKKDDG0fPfPKfPKDNDNDNGNG0fPffPPKPPKDNDNDDDNGNG00fPKKkKDDGr0*系统的单位调节功率kr=PGN/PDN为备用系数等式两端同除以PDN/fN小结：系统中有功功率电源的出力不仅应满足在额定频率下系统对有功功率的需求，而且应有一定的备用。144.3电力系统的频率调整一、频率的一次调整•n台装有调速器的机组并列运行时，系统频率变化Δf时)21(,n,,ifKPGiGiniGniGiGiGfKfKPP11NGiNniGiniGiGfPKKK11n台机组的等值单位调节功率结论：n台机组的等值单位调节功率远大于一台机组的单位调节功率。15一、频率的一次调整NGiNniGiniGiGfPKKK11把n台机组用一台等值机代表，等值单位调节功率标幺值GNGiNniGiGPPKK1niiGiNGNGPPK11niGiNGNPP1NGNGGfPKK代入16频率的一次调整的计算过程fPKKKDDG0NGiNniGiniGiGfPKKK11NGiNiiGiGifPfffKP1iGiNGifPP例4－2例4－3求出频率偏差每台机组的功率增量小结：调差系数越小的机组增加的有功输出相对越多。172.频率二次调整的过程pf0)(fPDf1A)(fPGB)(fPDf22f)(fPGC0DPEFB