频率及ACE课件-4

.第1页目录为什么要控制电网频率华北电网互联概况及频率和联络线的调整方式京津唐电网装机和负荷特点华北电网频率调整要求调频与调ACE简要区别ACE及A1、A2标准介绍CPS1、CPS2标准电网频率异常的处理.第2页III-1谐波分量电能质量频率电压电能质量本次培训内容.第3页为什么严格控制电网频率－频率对用户的影响产品质量没有保障工业企业所使用的用电设备大多数是异步电动机，转速与频率有关。降低劳动生产率电动机的输出功率与系统频率有关。系统频率下将使其输出功率降低。使电子设备不能正常工作，甚至停止运行现代工业大量采用的电子设备如电子计算机、电子通信设施、银行安全防护系统和采用自动控制的工业生产流水线等，对系统频率非常敏感。频率不稳，影响这些设备的工作特性，降低准确度。例如：频率过低时，雷达、计算机等设备将不能运行。频率不稳定，后果很严重呦.第4页为什么严格控制电网频率－频率对电力系统的影响频率低，降低发电机组效率，严重时可能引发系统频率崩溃或电压崩溃。汽轮机在低频下运行时容易产生叶片共振，疲劳损伤、断裂。处于低频电力系统中的异步电动机和变压器其主磁通会增加，励磁电流随之加大，系统所需无功功率大为增加，导致系统电压下降。无功补偿用的电容器的补偿容量与频率成正比。频率偏差大使感应式电能表的计量误差加大。频率不稳定，后果很严重呦.第5页为什么要控制电网频率华北电网互联概况及频率和联络线的调整方式京津唐电网装机和负荷特点华北电网频率调整要求调频与调ACE简要区别ACE及A1、A2标准介绍CPS1、CPS2标准电网频率异常的处理.第6页华北电网互联概况2001年华北电网与东北电网实现互联，2004年华北电网与华中电网实现互联，2005年山东电网与华北电网实现互联，目前华北电网的各个网、省间联络线均采用TBC控制方式，按照A1、A2控制标准进行调整。华北电网由京津唐电网、山西电网、河北南部电网（简称河北南网）、内蒙古西部电网（简称蒙西电网）、山东电网组成，总装机容量已达1亿千瓦，2006年最大负荷达到10061万千瓦。华北电网内各个电网互联情况：蒙西电网、山西电网、河北南网与京津唐电网互联，山西电网、山东电网与河北电网互联。.第7页京津唐电网蒙西电网山西电网山东电网河北南网东北电网华中电网华北电网华北电网联网示意图锦界电厂.第8页地理接线示意图.第9页华北电网频率和联络线的调整方式FFC（FlatFrequencyControl）：定频率调整方式FTC（FlatTie-LineControl）：定联络线潮流调整方式TBC（Tie-LineLoadFrequencyBiasControl）：区域网间联络线功率及频率偏差调整方式华北电网的网间联络线和网内的省网间联络线均是按照TBC方式A1、A2标准进行调整，由于华北网调兼任京津唐中调，华北电网的网间联络线调整实际是由京津唐电网负责，华北电网的其它各省网负责其本省网的联络线调整。频率和联络线调整方式华北电网频率和联络线的调整方式.第10页为什么要控制电网频率华北电网互联概况及频率和联络线的调整方式京津唐电网装机和负荷特点华北电网频率调整要求调频与调ACE简要区别ACE及A1、A2标准介绍CPS1、CPS2标准电网频率异常的处理.第11页京津唐电网装机和负荷特点截至2006年底，京津唐电网直调装机容量30976MW，其中火电29756MW，水电1220MW。水火电比例，水电3.94％，火电96.06％。京津唐电网主要以火电为主进行调频调峰，以水电为辅。水电3.94%火电96.06%装机.第12页京津唐电网装机和负荷特点以接于500KV电网的600MW机组为调频、调峰的主力。原因：600MW速度快，调峰达到50％部分机组供热期间基本不能调整，速度慢电网结构造成部分220KV电网受电大，机组不足，调整受限京津唐电网调频调峰的主力.第13页京津唐电网的负荷特性华北电网以京津唐电网为网架核心，华北电网的负荷中心在京津唐电网。华北电网最大负荷基本呈现夏季、冬季两个峰。京津唐地区负荷中心在北京。日负荷曲线一般是驼峰形状受节假日影响大受季节天气影响大峰谷差大京津唐负荷特点.第14页负荷曲线：驼峰形状一天之中有两个高峰，早峰一般在11:30左右，晚峰一般在17:00－21:00,夏季时间晚，冬季时间早，低谷在凌晨3:00－4:00。.第15页节日负荷曲线：除夕京津唐负荷日曲线:2007-02-17;最大值出现时刻最小值出现时刻均值均值/最大值2007-02-1720778.512007-02-1719:30:0015961.442007-02-1703:30:0018001.1486.63%.第16页节日负荷曲线：初一京津唐负荷日曲线:2007-02-18;最大值出现时刻最小值出现时刻均值均值/最大值2007-02-1819701.912007-02-1819:55:0015798.582007-02-1815:00:0017227.5187.44%.第17页周末与工作日负荷对比京津唐负荷日曲线:2007-04-14;2007-04-15;2007-04-16;最大值出现时刻最小值出现时刻均值均值/最大值2007-04-1425326.042007-04-1419:40:0019050.902007-04-1403:40:0022403.8888.46%2007-04-1525163.172007-04-1519:55:0018963.232007-04-1503:35:0022178.6888.14%2007-04-1625765.452007-04-1619:35:0018836.092007-04-1604:00:0022793.3788.46%.第18页2007年3月19日－3月25日京津唐电网负荷与气温情况27362715266026452619250025041614101098723002350240024502500255026002650270027503月19日3月20日3月21日3月22日3月23日3月24日3月25日5791113151719最大负荷最高气温京津唐电网的负荷特性受季节天气影响大.第19页京津唐电网的负荷特性峰谷差大：电网调峰压力较大。138615301580183319612220262329375315156456927807449721017050010001500200025003000350019992000200120022003200420052006最大负荷最大峰谷差1999~2006年最大负荷及最大峰谷差.第20页峰谷差大的原因经济的增长与电力负荷的增长有着一定的正比例关系，尤其是根据国外有关资料统计，峰谷差与经济的发达程度存在一定的正相关性。改革开放以来我国经济形势逐年好转，经济发达程度逐步与发达国家靠近，因此国民经济发展造成了峰谷差绝对数额的增大，而且随着经济的不断发展，峰谷差正在逐年加大。经济增长是峰谷差加大主要原因.第21页京津唐内蒙负荷曲线对比.第22页北京唐山负荷曲线对比.第23页近几年，华北地区夏季持续出现高温闷热天气，居民空调拥有量猛增，给电网带来的压力是夏季晚高峰时段空调集中开启，负荷增长迅速，消耗了电网大部分旋转备用容量，造成电网开机容量吃紧；低谷时段，尤其是早晚温差大时，空调集中停运，使得后夜低谷时段电网开机相对富裕，大多数机组出力降至最低仍不能满足需要，给调整ACE（或调频）任务带来较大压力。峰谷差大的原因空调负荷增长迅猛.第24页峰谷差大的原因在夏季，华北地区持续高温闷热天气，北京地区达40摄氏度高温，90％的湿度。这样的气候条件下负荷增幅较大，电网需要增开机组以满足负荷增长需要；如果遇到突然的雷雨天气，使得一些室外作业停工，空调停运，负荷突降，有时电网不得不停运部分机组满足调峰需要；当雨过天晴，地面温度上升，由于空气湿度加大，造成更加闷热，负荷又继续攀升。天气异常变化造成负荷大起大落.第25页电网调频、调峰压力大一是高峰时段负荷变化速度快，要兼顾各个省网联络线的波动，如果调整不及时，及容易造成ACE（或者频率）不合格；二是低谷时段旋转备用容量较多，使得机组出力降至最低仍不能满足低谷调峰要求，甚至不得不停将部分机组启停调峰。当大多数机组深度调峰时，机组因为保证稳定燃烧运行不能大幅度调整出力，特别是当调频厂出力降至最低，几乎没有调整裕度时，会造成电网调整容量不足，给电网调整ACE（或频率）增加了难度。.第26页为什么要控制电网频率华北电网互联概况及频率和联络线的调整方式京津唐电网装机和负荷特点华北电网频率调整要求调频与调ACE简要区别ACE及A1、A2标准介绍CPS1、CPS2标准电网频率异常的处理.第27页华北电网频率调整要求华北电网频率的标准是50±0.2Hz，正常情况下电网频率按50±0.1Hz进行控制。当电网频率超出50±0.1Hz范围时，责任网应主动调整出力直至频率恢复到正常范围以内。当某一电网与华北主网解列时，由网调指定该网中调负责解列电网的调频工作，当其运行容量不超过3000兆瓦时，该电网的频率范围不得超过50±0.5Hz。当华北电网与与其它区域电网互联时，按照区域网间联络线功率及频率偏差（TBC方式）调整电网频率，由网调负责区域控制偏差（ACE）的调整，各省网按网调确定的调整方式调整本网的ACE值，并接受网调监督。.第28页为什么要控制电网频率华北电网互联概况及频率和联络线的调整方式京津唐电网装机和负荷特点华北电网频率调整要求调频与调ACE简要区别ACE及A1、A2标准介绍CPS1、CPS2标准电网频率异常的处理.第29页为什么提出ACE？调频与调ACE简要区别华北电网其他电网独立运行时调频与其他电网互联调ACE控制目标：50±0.1Hz调整方法：频率一般在50.00～50.05Hz控制目标：A1和A2调整方法：过零、平均值ACE(AreaControlError)及其控制方式是为了在大电网互联情况下，进行频率及网间联络线潮流控制。为什么提出ACE？调频与调ACE的简要区别？.第30页为什么要控制电网频率华北电网互联概况及频率和联络线的调整方式京津唐电网装机和负荷特点华北电网频率调整要求调频与调ACE简要区别ACE及A1、A2标准介绍CPS1、CPS2标准电网频率异常的处理.第31页ACE及A1、A2标准介绍区域控制偏差ACE(AreaControlError)ACE的计算公式为式中－电网联络线功率交换偏差－电网频率偏差－电网频率偏差系数目前，华北电网、京津唐电网、山西电网、河北电网、内蒙古西部电网、山东电网的频率偏差系数分别为840MW/0.1Hz、280MW/0.1Hz、130MW/0.1Hz、130MW/0.1Hz、80MW/0.1Hz、260MW/0.1Hz。ACE综合考虑了电网的联络线功率交换偏差和频率偏差，准确的反映出了电网的发电出力与负荷的关系。华北电网ACE等于各个省网ACE之和。fPACET＝TPf.第32页华北电网联络线的调整方式华北电网的网间联络线和网内的省网间联络线均是按照A1、A2标准进行调整，由于华北网调兼任京津唐中调，华北电网的网间联络线调整实际是由京津唐电网负责，华北电网的其它各省网负责其本省网的联络线调整什么是A1、A2标准呢？.第33页A1、A2标准华北电网采用的是每一刻钟做为ACE的一个考核时段，要求：A1：ACE在每个考核时段内必须至少过零一次，即在考核时段之内ACE有正的时段也有负的时段；A2：ACE在考核时段内的算数平均值不超过给定值±Ld。Ld是根据电网的容量选择的。目前，华北电网、山西电网、河北南部电网、内蒙古西部电网、山东电网的Ld分别为180MW、90MW、80MW、60MW、100MW。dL.第34页A1、A2标准的优点如果电网的频率偏差系数选择合适，ACE只反映本电网