第五章 电力系统频率调整.ppt

第五章 电力系统的有功功率和频率调整 1、电力系统的有功功率平衡 2、电力系统中有功功率的最优分配 3、电力系统的频率调整 概述 电力系统是现代社会中最重要、最庞杂的工程系统之一。如何保证正常、稳态运行时的电能质量和经济性问题，是我们考虑的重点问题之一。 衡量电能质量的指标包括：频率质量、电压质量和波形质量，分别以频率偏移、电压偏移和波形畸变率表示。 发电机组的有功平衡 如刚才讲到，因为电能是不能储存的，所以上述有功功率平衡方程在任何时刻t都是成立的（即保持平衡），但系统中负荷时无时无刻不在变化的，所以上述平衡方程很容易被打破，导致上述有功功率不平衡，这种不平衡只是短暂的，我们可以根据负荷的变化情况来调节发电机发出的总功率，用来调节整个系统的平衡，使得上述方程重新回到平衡状态。若不加以调节，则有功功率的不平衡将对频率造成影响。 二、有功功率负荷的变动和调整控制 刚才讲到，当负荷变动时（即有功功率变化时），若发电机总功率不加以调节，则频率会发生偏移。 因此，根据负荷变化，电力系统的有功功率和频率调整大体上也可分为： 一次调频：由发电机调速器进行；针对第一种负荷变动引起的频率偏移的调整。 二次调频：由发电机调频器进行；针对第二种符合变动引起的频率偏移的调整。 三次调频：优化准则，即由调度部门根据负荷曲线进行最优分配，责成各发电厂按事先给定的负荷发电。除平衡节点（调频）外均属此类。（有功功率日负荷曲线），针对第三种负荷变动，人工完成。 前两种是事后的，第三种是事前的。 作用： 在系统出现第一类、第二类负荷的波动、负荷的超计划增 长、事故导致的发电机退出运行和设备检修导致的设备退出运 行情况下，保证电力系统在要求频率水平下的功率平衡，以保 证供电可靠性和电能质量。 热备用 处于运行状态的备用，亦称旋转备用。 如，负荷备用和部分事故备用。 只要电网需要时（出力不够或者出现故障时），随时可动用的备用出力，这部分备用容量已经满足运行的条件，处在运行当中，只要电网需要，立即启动，所以系统不会出现停电故障 冷备用（和热备用相反理解） 处于停机待用状态的备用，亦称停机备用。 如，检修备用、国民经济备用及部分事故备用。 负荷备用—针对一类、二类负荷波动和预测外负荷设置 （2%~5%）。 事故备用—针对事故导致发电设备退出设置（5%~10%， 且不小于系统最大一台机组的额定容量）。 检修备用—针对发电设备检修退出运行设置（视情况）。 国民经济备用—针对国民经济的超计划增长设置（3%~5%） 发电负荷 （热备用） 负荷备用 （热备用） 事故备用 （热备用） 检修备用 （冷备用） 国名经济备用（冷备用） 第二节 电力系统中有功功率的最优分配 第三节 电力系统的频率调整 离心飞摆式调速系统示意图 二次调整 四、一次调频 五、二次调频 频率的二次调整过程： 六、调整系统频率时，联络线频率的控制 互联系统的调频方式 本学期内容结束，感谢同学们的支持 痉兽秸艳说怜酬筹或瞎遂嗅锻倒罪舒夯饶援簇服圆职袱缨邻陈褐例民雷熟第五章 电力系统频率调整第五章 电力系统频率调整 为了便于分析，现假设系统中只有一台发电机组和一个负荷。 频率的一次调整过程： （1）系统正常运行时，稳定运行于O点，此时发电机发出的功率等于负荷消耗的功率，处于平衡状态，即： 柒屿垛原统测榆烃韩决隶述哎著使钝吉群磺也稻音蛔穗幌墙歌垦饼犀威梦第五章 电力系统频率调整第五章 电力系统频率调整 （2）当稳定运行于O点时，负荷突然增加△PL0 ，由O点跳至A点。 （3）因机组功率不能及时变动，机组将减速，频率将下降。 （4）随着频率的下降，负荷消耗的功率减少，负荷的功频特性将沿着新的特性曲线PL’下降，由A点向O‘点移动。由于这种特性是由负荷本身决定的，因此PL和PL’斜率相同。 以上都是针对负荷来分析，下面针对发电机组来分析。 （5）另一方面，根据离心飞摆式调速系统原理可知，当负荷增加，频率下降时，汽轮机进气量增加、原动机功率增加，即发电机组的功率因调速器的作用也随之增加（一次调频），所以，随着频率的下降，发电机组的功频特性将沿着曲线PG向上