第13章__电力系统的有功功率平衡与频率调整（教材）.ppt

第13章 电力系统的有功功率平 衡与频率调整 本章提示 13.1 概述 13.2 自动调速系统 13.3 电力系统的频率特性 13.4 电力系统的频率调整 小 结 本章提示 调频的意义及电力系统频率的允许波动范围； 频率一次调整的概念、原理及结果； 频率二次调整的概念、原理及结果； 电力系统的有功功率平衡及备用容量的概念。 13.1 概述 13.1.1 频率调整的必要性 13.1.2 频率调整的方法 13.1.1 频率调整的必要性 我国规定电力系统额定频率为50HZ，允许的波动范围为±0.2～0.5HZ。 13.1.2 频率调整的方法 电力系统频率的变化是由有功负荷变化引起的。 第一种变化负荷引起的频率偏移由发电机组的调速器进行，称为频率的一次调整。 13.2 自动调速系统 13.2.1 调速器的工作原理—实现频率的 一次调整 13.2.2 调频器的工作原理—实现频率的二次调整 13.2.1 调速器的工作原理—— 实现频率的 一次调整 对应负荷的增大，发电机输出功率增加，频率略低于原来值；如果负荷降低，调速器调整作用将使输出功率 减小，频率略高于原来值。这就是频率的一次调整， 由调频器来完成的调节，称为频率的二次调整。 由于调整的结果，频率能回到原来值，因此二次调整为无差调节。 13.3 电力系统的频率特性 13.3.1 发电机组的有功功率——频率静态特性 13.3.2 系统负荷的有功功率——频率静态特性 13.3.1 发电机组的有功功率—— 频率静态特性 1、将上述调节过程中发电机组的有功功率与频率关系用发电机组的功频静特性或频率特性表示。 图中直线的斜率称为发电机的单位调节功率（或发电机组功频静特性系数）， 发电机组的调差系数是指机组由空载到满载时，转速（频率）变化与发电机输出功率变化之比，即 13.3.1 发电机组的有功功率—频率静态特性 2、发电机组和等效发电机组的 功率频率静态特性 13.3.1 发电机组的有功功率—频率静态特性 2、发电机组和等效发电机组的 功率频率静态特性 若机组负荷升高使转速下降，可以通过伺服电动机来提高转速，调整的结果使原来的功频静特性2平行右移为特性1。 13.3.2 系统负荷的有功功率—— 频率静态特性 根据所需的有功功率与频率的关系可将负荷分成以下几类：. 13.3.2 系统负荷的有功功率—— 频率静态特性 综合负荷与频率的关系可表示成： 13.3.2 系统负荷的有功功率—— 频率静态特性 电力系统综合负荷的静态频率特性 在额定频率附近，负荷的静态频率特性近似为直线 系统处于运行稳态时，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。 图中直线的斜率为： 例13.1 某电力系统中，与频率无关的负荷占35％，与频率一次方成正比的负荷占45％，与频率二次方成正比的负荷占10％，与频率三次方成正比的负荷占10％。求系统频率由50赫降到47赫时，相应的负荷变化百分值。 13.4 电力系统的频率调整 13.4.1 频率的一次调整 13.4.2 频率的二次调整 13.4.3 频率的三次调整及主调频厂的选择 13.4.4 互联系统的频率调整 13.4.5 频率调整和电压调整的关系 13.4.1 频率的一次调整 系统负荷增加时，在发电机组功频特性和负荷本身的调节效应共同作用下实现了新的功率平衡。ac=ad+dc 由图13.6可见，对应b点，发电机功率输出的增量为: 13.4.1 频率的一次调整 13.4.2 频率的二次调整 电力系统负荷变化引起的频率变化，仅依靠一次调整作用已不能保持在允许范围内时，就需要通过频率的二次调整才能解决。 相似于式（13.9）可得二次调频功率平衡方程 13.4.3 频率的三次调整 13.4.3 频率的三次调整 电力系统有功功率调整 （频率的三次调整） 13.4.3 频率的三次调整 由上图可见，总的负荷可分成三个部分： 13.4.3 频率的三次调整 负荷的持续分量，调度部门用日负荷曲线来描述。日负荷曲线示例如下： 13.4.3 频率的三次调整 从以上日负荷曲线可看到，把负荷分成基荷和峰荷。相应地，调度部门把发电厂分为三类： 带基荷发电厂