变电所二次回路编号概要.ppt

2.电力系统的动态频率特性 电力系统的动态频率特性是指当电力系统出现有功功率缺额造成系统频率下降时，系统频率由额定值fN变化到另一个稳定的频率f∞的过程。由于电力系统是一个惯性系统，所以频率随时间按指数规律变化，频率变化的表达式为： （10-3） 式（10-3）中：f∞为有功功率缺额造成频率下降后的稳定频率； Tf为系统频率变化的时间常数，与系统等值发电机惯性常数和KL等有关，一般为4~5s，大系统Tf值较大，小系统Tf值较小。 10.5.2按频率自动减负荷装置的工作原理 1.按频率自动减负荷装置的基本要求 电力系统内发生有功功率缺额PLa时，系统频率要降低，如果缺额PLa完全由负荷调节效应来补偿，则系统频率将稳定在较低频率上。由式（10-2）可得： 其中 可得： 例如：某系统正常运行时总负荷为500MW，负荷调节效应系数KL=1.5，事故中突然切除60MW的发电功率，如果不采取措施，则系统的频率为： 显然系统频率太低，所以当电力系统出现较大的功率缺额时，如果只靠负荷调节效应进行补偿，系统将不能维持稳定运行，只有配合AFL自动切除一部分负荷，减少有功缺额，才能使系统频率回升到稳定运行范围内。 上例中，如果切除负荷Pcut=50MW，则系统有功缺额变为 系统的总负荷变为， 系统频率恢复为： 代入数值可得： 由此可见，使用了AFL后，系统频率能保证稳定运行，再经过运行人员进一步调整，可使频率恢复到额定频率范围内运行。所以当电力系统出现有功功率缺额时，用负荷调节效应与AFL共同作用，可保证系统的稳定运行。具体实施中对AFL提出了一些基本要求。 对AFL的基本要求 （1）AFL动作后，系统频率应回升到恢复频率范围内。一般要求系统恢复频率fres＜fN，剩下部分的恢复由运行人员完成。我国电力系统规定fres不低于49.5HZ。 （2）为使AFL充分发挥作用，应有足够负荷接于AFL上。若系统出现的最严重的有功功率缺额为PLa.max，AFL相应有一个最大切除负荷Pcut.max接入， 由于fres＜fN，所以Pcut.max＜PLa.max，剩下的缺额 由负荷调节效应补偿，则有： （10-6） 其中： ，可推出接入AFL装置的负荷总额为： （10-7） 出现最严重的有功功率缺额PLa.max，如果切除负荷满足（10-7），则可以保证系统频率回升到恢复频率，从而可保证系统的安全运行。 对AFL的基本要求 （3）AFL应根据系统频率的下降程度切除负荷。AFL装置切负荷宜采用分级切除、逐步逼近的方式。当系统频率下降到一定值时，AFL装置的相应级动作切除一定数量的负荷，如果仍然不能阻止频率的下降，则AFL装置下一级再动作切除一定数量的负荷，依次类推，直到频率不再下降。应当注意，在实现分级切负荷时，应首先切除不重要的负荷，必要时再切除较为重要的负荷。当AFL装置动作完毕后，系统频率必然恢复到fres。 （4）AFL装置各级动作频率确定应符合系统要求。确定AFL的动作频率包括首、末级动作频率，动作频率级差及动作频率级数的确定。 ①首级动作频率。从提高系统的稳定性出发，AFL装置的首级动作频率f1应确定高一些，但过高不能充分发挥旋转备用的作用，对用户供电的可靠性不利。兼顾二者，AFL装置的首级动作频率一般不超过49.1HZ。 对AFL的基本要求 ②AFL的末级动作频率fn由系统允许的最低频率下限来决定，为保证发电厂的安全运行，应限制最低频率低于47.0HZ的时间不超过0.5s，以避免事故进一步恶化。 ③动作频率级差。动作频率级差为：Δf = fi – fi+1, （10-8） 其中fi和fi+1分别为i和i+1级的动作频率。确定AFL动作频率级差的原则是：减小级差，前一级动作后，允许后一级无选择的动作。这样级差小，AFL的级数多，每级切除负荷数小，使实际负荷数与功率缺额逐步逼近，易达最佳效果。一般Δf =0.1HZ~0.3HZ。 ④动作级数N。 （N取整数） （10-9） ⑤AFL各级动作时间要求。在系统频率短时波动时，AFL不发生误动作。一般要求AFL动作带0.15s~0.5s的延时。 对AFL的基本要求 （5）AFL应设置附加级。规程规定，AFL动作后应使系统稳定运行频率恢复到不低于49.5HZ（fres）水平。 但在AFL装置分级动作中可能出现以下情况：第i级动作切除负荷后，系统频率稳定在希望频率fres（49.5HZ）以下，但又不足以使得i+1级动作，这样会使系统频率长时间低于fres以下运行，这是不允许的。 为了消除这一现象，AFL应设置较长延时的附加级，动