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电力系统频率及有功功率的调节 一、电力系统的频率特性 二、调频与调频方法 三、电力系统低频减载 1)电力系统频率一致；任一时刻，发供平衡。 2)调频与有功功率调节是不可分开的；负荷增加时，系统出现了功率缺额，机组的转速下降，整个系统的频率降低。 3)调频是一个要由整个系统来统筹调度与协调的问题，不允许任何电厂有一点“各自为政”的趋向。 4)调频与运行费用的关系也十分密切；力求使系统负荷在发电机组之间实现经济分配。 第一种负荷变化引起的频率偏移，利用调速器来调整原动机的输入功率，这称为频率的一次调整。 第二种负荷变化引起的频率偏移较大，必须由调频器参与控制和调整，这称为频率的二次调整。 第三种负荷变化，调度部门的计划内负荷，这称为频率的三次调整。 二、调频与调频方法 在计算功率与频率的关系时，常常采用调差系数的倒数， KG*——发电机的功率-频率特性系数，或原动机的单位调节功率。 一般发电机的调差系数或单位调节功率，可采用下列数值： 对汽轮发电机组 R *=(4-6)%或KG* =16.6-25 ； 对水轮发电机组 R *=(2-4)%或KG* =25-50 ； 3、调频方法 有差调频法 调频方程式： 有差调频法指用有差调频器进行并联运行，达到系统调频的目的的方法。有差调频器的稳态工作特性可以用下式表示， 即 Δf+RΔPc = 0 式中Δf 、ΔPc——调频过程结束时系统频率的增量与调频机组有功功率的增量 R ——有差调频器的调差系数 设系统的负荷增量（即计划外的负荷）为ΔPL，则调节过程结束时，必有 上式也可以写为 其中 是系统的等值调节系数 则每台调频机组所承担的计划外负荷为 调频过程： 设系统负荷有了新的增量ΔP ，主导发电机调频器的调节方程的原有平衡状态被首先打破，无差调频器向着满足其调节方程的方向对机组的有功出力进行调整，随之出现了新的ΔP 1 值，于是其余 n－1 个调频机组的功率分配。方程式的原有平衡状态跟着均被打破，它们都会向着满足其功率分方程的方向对各自机组的有功出力进行调节，即出现了“成组调频” 的状态。调频过程一直要到ΔPC1不再出现新值才告结束。 机组间有功功率的分配： 调频结束时必有 而各调频机组分担的功率为 上式说明各调频机组间的出力也是按照一定的比例分配的。 积差调频法（同步时间法） 调频方程式： 积差调频法（或称同步时间法）是根据系统频率偏差的累积值进行工作的。单机积差调节的调频方程式为： 式中 K-调频功率比例系数 三、电力系统低频减载 a)事故情况下，系统可能产生严重的有功缺额，因而导致系统频率大幅度下降。 b)所缺功率已经大大超过系统热备用容量，只能在系统频率降到某值以下，采取切除相应用户的办法来减少系统的有功缺额，使系统频率保持在事故允许的限额之内。 系统频率的事故限额 （1）系统频率降低使厂用机械的出力大为下降，有时可能形成恶性循环，直至频率雪崩。 （2）系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低，当励磁电流一定时，发送的无功功率会随着频率的降低而减少，可能造成系统稳定的破坏。 （3）电力系统频率变化对用户的不利影响： 频率变化将引起异步电动机转速的变化。 系统频率降低将使电动机的转速和功率降低。 （4）汽轮机对频率的限制。 （5）频率升高对大机组的影响。 （6）频率对核能电厂的影响。 系统频率的动态特性 系统频率变化不是瞬间完成的，而是按指数规律变化，其表示式为 式中 -由功率缺额引起的另一个稳定运行频率 -系统频率变化的时间常数，它与系统等值机组惯性常数以及负荷调节效应系数LK?有关，一般在（4～10）间。大系统Tf较大，小系统Tf较小。 自动低频减载（按频率自动减负荷装置“ZPJH”）的工作原理 “轮” ：计算点f1、f2,…fn 点1：系统发生了大量的有功功率缺额 点2：频率下降到f1，第一轮继电器起动，经一定时间Δt1 点3：断开一部分用户，这就是第一次对功率缺额进行的计算。 点3-4：如果功率缺额比较大，第一次计算不能求到系统有功功率缺额的数值，那么频率还会继续下降，很显然由于切除了一部分负荷，功率缺额已经减小，所有频率将按3-4的曲线而不是3-3曲线继续下降。 点4：当频率下降到f2时，ZPJH的第二轮频率继电器启动，经一定时间Δt2后 点5：又断开了接于第二轮频率继电器上的用户。 点5-6：系统有功功率缺额得到补偿。频率开始沿5～6曲线回升，最后稳定在f∞(2) 。 逐次逼近：进行一次次的计算，直到找到系统功 率缺额的数值（同时也断开了相应的用户）。即 系统频率