第七章 电力系统的自动调频与经济调度.pdf

第七章-电力系统的自动调频 与经济调度 张 超 Email: zhangchao@xidian.edu.cn 提纲 一、概述 二、调频、电力市场与调频方程式 三、分区调频 四、电力系统调频负荷的经济分配 五、自动发电量控制（ACG ）系统简介 2 一、概述 3 第一节 概述 电力系统的调频问题实质上是有功功率平衡问题 电机转速与频率的公式： pn f 60 n—— 电机的转速（转/分）；f—— 电源频率（赫兹）； p—— 电机旋转磁场的极对数。 我国规定标准电源频率为f=50Hz ，所以旋转磁场的转速只与磁极 对数有关。磁极对数多，旋转磁场的转速就低。 极对数P=1时，旋转磁场的转速n=3000 ； 极对数P=2时，旋转磁场的转速n=1500 ； 4 第一节 概述 系统频率的变化是由于发电机的负荷与原动机输入功率之间 失去平衡所致  发电机的输入功率、输出功率和系统的总负荷相等，发电机匀速运转。  当系统中发出的有功功率与负荷消耗的有功功率不平衡时，就会反映为 频率的变化。 5 第一节 概述  当电力系统发生某种扰动（负荷减小），发电机输出的功率瞬 间减小。但发电机的输入功率是机械功率，不能瞬间变化。扰 动后瞬间发电机的输入功率大于输出功率，发电机转子将加速 ，电力系统的频率上升。  当发电机输入功率小于负荷需求的输出功率，发电机转子减速 ，频率下降。即电力系统有功不足时，频率将下降。  由于电力系统负荷的有功功率分量是经常变化的，要保持系统 的频率为额定值，就必须使发送的功率不断地追踪着负荷的变 动，时刻保持着整个系统有功功率的平衡 6 第一节 概述 一、有功功率负荷有功功率负荷的变动 电力系统的负荷变化有3类  负荷变动幅度小周期短，这种负荷有很 大的偶然性。  负荷变动幅度较大，周期也较长，如大 电机、电炉、延压机械、电气机车等用 户的开停，它们具有一定的冲击性  负荷变动幅值最大，周期也最长且变化 比较缓慢，主要是人们生产，生活以及 气象条件变化引起的，这种负荷变化可 以预测 7 第一节 概述 电力系统的有功功率和频率调整  一次调频：针对第一种负荷变动引起的频率变化进行调整，由 发电机调速器进行；  二次调频：针对第二种负荷变动引起的频率偏移进行调整，由 发电机调频器进行;  三次调频：针对第三种负荷变动引起的频率偏移进行调整，即 由调度部门根据负荷曲线进行最优分配，通常是通过负荷预报 得到负荷曲线，按最优化准则分配负荷，在各发电厂或发电机 组间实现有功负荷的经济分配。