有功负荷的最优分配.ppt

电力系统稳态分析 第五章 电力系统的有功功率平衡 与频率调整 （电力系统的有功功率平衡 ） 主讲 周任军 一、电力系统频率变化的影响 1、对用户的影响 （1）异步电机转速：纺织工业、造纸工业 （2）异步电机功率下降 （3）电子设备的准确度 2、对发电厂和电力系统的影响 （1）对发电厂厂用机械设备运行的影响 （2）对汽轮机叶片的影响 （3）对异步电机及变压器励磁的影响，增加无功消耗。 二、电力系统运行频率与有功功率平衡的关系 要保持电力系统在某 一频率下运行，就必须保 证在该频率下电力系统的 有功率功率平衡；有功不 足，频率下降；有功过剩 ，频率升高。 三、频率变化原因及分类 1、负荷波动分类 P1—一类负荷波动 周期短；幅值小；由用电设备 的投入和退出引起；不可预测。 P2—二类负荷波动 周期较长，幅值较大；由大容 量用电设备的投入和退出引起， 不可预测。 P3——三类负荷波动 周期最长，幅值最大；由生产 生活规律和气象条件变化引起；可 以预测。 2、频率变化原因 负荷变化破坏电力系统的有功率平衡关系。 3、电力系统频率的调整方法及频率调整分类 ① 频率调整方法 根据负荷变化调整有功电源（发电机）出力。 ② 频率调整分类 一次调整—针对第一类负荷变动进行的调整，由于这类 负荷的变动周期很短、幅值较小，又具有很强的偶然性，所以 只能靠自动装置（调速器）来实现。 二次调整—针对第二类负荷变动进行的调整，由调频器改 变调频电厂的机组出力来实现。 三次调整—针对第三类负荷变动进行的调整，由于此类负 荷基本上可以预测，所以通常都是根据预测的负荷曲线按最优 分配原则在系统各发电机（发电厂）之间进行分配。所以三次 调整又称为负荷的最优分配，由人工完成。  四、电力系统有功率平衡及备用容量 1、电力系统的负荷与电源容量 ◆ 综合负荷=系统中所有负荷之和； ◆ 供电负荷=综合负荷+网损； ◆ 发电负荷=供电负荷+厂用负荷； ◆ 系统额定容量=系统装机额定容量之和； ◆ 系统电源容量=系统中可运行机组的可发容量之和。 2、有功功率平衡与系统备用容量 ①有功功率平衡： （额定频率下） ②系统备用容量： 定义：系统备用容量=系统电源容量-发电负荷≈ （15～20）% 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。 分类： 按用途： 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%） 按形式： 热备用—系统运行机组所具有的备用容量； 冷备用—系统中可运行而未运行机组的可发容量。 发电负荷 负荷备用 （热备用） 运行机组可发容量 事故备用 （热备用） 可运行机 （冷备用） 组的可发 检修备用 （冷备用） 容量 国名经济备用（冷备用） 五、有功电源的合理组合 1、有功负荷最优分配的内容 ① 有功电源的最优组合（冷备用分布） ◆ 最优组合顺序 ◆ 最优组合数量 ◆ 最优开停机时间 ② 有功负荷最优分配（热备用分布） 2、有功电源的合理组合顺序 1）各类发电厂的特点 ① 凝汽式火力发电厂 矿物能源、环境污染、燃料及运输费用。 高温高压：运行经济性较好、出力可调范围小、不易频繁 开停机、不易承担急剧变动负荷。 中温中压：运行经济性较差、出力调节范围较大、不易频 繁