电力系统分析第四章-新.ppt

电力系统分析 4.2 电力系统有功功率的最优分配 以两套设备为例： ☆ 将水电厂的耗量微增率乘以一个拉格朗日系数，就可以同 样应用等耗量微增率准则； ☆ 水煤转换系数表示发出同样有功时，用水量所代替的火电 耗煤量。 五、水、火电混合系统有功功率的经济分配 水煤转换系数 4.3 电力系统的频率调整 频率是电力系统运行的一个重要的质量指标，直接影响着负荷的正常运行；要维持频率在正常的范围内，其必要的条件是系统必须具有充裕的可调有功电源。 电力系统频率调整：一次调频和二次调频。 引言： 复习：有功与频率的关系？ 思考：负荷的功频特性？发电机组的 功频特性？ 4.3 电力系统的频率调整 1、综合负荷的有功静态频率特性：负荷吸收有功的大小随 系统频率变化的静态特性；在实际中，用直线表示。 ① 综合负荷的单位调节功率： 一、电力系统频率特性 （负荷的频率调节效应系数） ② 标幺值形式： （近似计算时，取其标幺值大小为1.5） 4.3 电力系统的频率调整 补充例题1： 某电力系统总有功负荷为4000MW时系统频率为50Hz，负荷的频率调节效应系数标幺值KLD*=1.5，计算负荷单位调节功率？ 解：根据定义 4.3 电力系统的频率调整 2、发电机组的有功静态频率特性 1 为转速测量元件 —离心飞摆及其附件； 2 为放大元件 —错油门(或称配压阀)； 3 为执行机构 —油动机(或称接力器)； 4 为转速控制机构或称同 步器(调频器) 1）调速器、调频器工作原理 4.3 电力系统的频率调整 2）发电机组的有功静态频率特性：即原动机机械功率的静态 频率特性，频率随发电机有功增大而有所降低的特性。 ① 发电机的单位调节功率： ② 标幺值形式： 发电机的调速器调整（一次调频）是一个有差调节的过程， 而调频器调整（二次调频）则可以实现无差调节。 4.3 电力系统的频率调整 常用百分数表示为： ③ 机组调差系数：单位调节功率的倒数，即 ④ 发电机的单位调节功率与调差系数的关系： 4.3 电力系统的频率调整 ★ 频率一次调整的有差调节性质反映在功频静特性直线的负斜 率上，即负荷变动时原动机的转速或频率随负荷增加而降低； 二次调频既可做到有差调节，也可做到无差调节，反映在平 移的一组特性曲线上。 4.3 电力系统的频率调整 补充例题2：某一容量为100MW的发电机，调差系数整定为 4%，当系统频率为50Hz时，发电机出力为60MW；若系统 频率下降为49.5Hz时，发电机的出力是多少？ 根据定义： 解：根据发电机的单位调节功率与调差系数的关系： 负荷突增?PLD，发电机组功率不能及时变动而使机组减 速，系统频率下降； 同时，发电机组功率由于调速器的 一次调整作用而增大 ： PG1↑→PG2，f1↓→ f2 ； 负荷功率因其本身的调 节效应而减少，经过一 个衰减的振荡过程由3→2， 达到新的平衡；即整个过程为从平衡点1→新的平衡点2。 4.3 电力系统的频率调整 二、电力系统频率的一次调整 1、过程概述：假设系统只有一台发电机组、一个综合负荷 4.3 电力系统的频率调整 ☆ KS 称为系统的单位调节功率，单位MW/Hz；表示负荷增 加或减少时，在原动机调速器和负荷本身的调节效应共同 作用下 系统频率下降或上升的多少。 2、数学表达式：发电机输出有功增量与负荷实际增量相平衡 4.3 电力系统的频率调整 3、对于系统有若干台发电机组参加一次调频： 系统的单位调节功率： 若系统中n台机组全部参与调频，等值单位调节功率为： 若系统中只有m台机组参与调频，等值单位调节功率为： 4.3 电力系统的频率调整 例题4－3：某系统发电机组的总容量为3475MW，系统总负荷 3300MW，负荷的频率调节效应系数KLD*=1.5；各发电机组的 容量和调差系数分别为： 水轮发电机组 100MW 5台σ％=2.5；75MW 5台σ％=2.75 汽轮发电机组 100MW 6台 σ％=3.5；50MW 20台σ％=4.0 较小容量汽轮机组合计1000MW σ％=4.0 试分别计算下述四种情况系统单位调节功率KS（MW/Hz）： （1）全部机组都参加一次调整； （2）全部机组都不参加一次调整； （3）仅水轮机组参加一次调整； （4）仅水轮机组和20台50MW的汽轮机组参加一次调整。 4.3 电力系统的频率调整