[工学]2011-5-9第五讲 电力系统频率及有功功率的自动调节.ppt

四川大学电气信息学院 肖先勇 2011-5-8 拟做作2008级本科生毕业设计题目 第一节 系统频率特性 概述 电网稳态条件下的频率 f 是全系统一致的运行参数 频率变化是系统负荷与电源之间的功率失去平衡所致。 原动机输入功率： 第一节 系统频率特性 第一节 系统频率特性 第一节 系统频率特性 负荷功率 - 频率特性 第一节 系统频率特性 发电机功率 - 频率特性 发电机转矩方程： 功率方程： 无调速器时，转速和转矩都为额定值。 第一节 系统频率特性 有调速系统的发电机功率-频率特性： 第一节 系统频率特性 第一节作业题1 已知：两机组并联于一条母上， 。且调速系统保证了两台机完全同步。若1号机组额定功率为60MW，两机均额定运行。求：当系统要求增加20MW的输出时，母线的频率为多少？ 第一节 系统频率特性 系统频率特性 系统频率特性是由负荷频率特性、发电机频率特性共同确定的。 第一节 系统频率特性 第一节作业题2 已知：某电力系统， ，当PL=3000MW时，fN=50Hz。求负荷增加120MW时，系统调速后的运行点。 第二节 调速器原理、模型与参数辨识 1、调速器的作用及其发展 1、调速器的作用及其发展 1、调速器的作用及其发展 1、调速器的作用及其发展 1、调速器的作用及其发展 2、调速器基本工作原理 2、调速器基本工作原理 2、调速器基本工作原理 2、调速器基本工作原理 3、调速器的数学模型 3、调速器的数学模型 3、调速器的数学模型 3、调速器的数学模型 3、调速器的数学模型 3、调速器的数学模型 3、调速器的数学模型 3、调速器的数学模型 3、调速器的数学模型 3、调速器的数学模型 3、调速器的数学模型 3、调速器的数学模型 3、调速器的数学模型 3、调速器的数学模型 3、调速器的数学模型 3、调速器的数学模型 4、几种工况下的数学模型 4、几种工况下的数学模型 4、几种工况下的数学模型 5、调速器的参数辨识方法 5、调速器的参数辨识方法 5、调速器的参数辨识方法 6、常见调速器参数辨识算法 6、常见调速器参数辨识算法 6、常见调速器参数辨识算法 6、常见调速器参数辨识算法 6、常见调速器参数辨识算法 6、常见调速器参数辨识算法 6、常见调速器参数辨识算法 6、常见调速器参数辨识算法 6、常见调速器参数辨识算法 6、常见调速器参数辨识算法 6、常见调速器参数辨识算法 第二节的作业 1、请分析典型工况下，调速器的数学模型； 2、请分析为什么需要在进行调速器参数识别，识别的主要参数有哪些？ 3、简要分析最小二乘法、粒子群算法、遗传算法的寻优的基本原理、思路和实现步骤。 第三节 系统频率调节系统及特性 第三节 系统频率调节系统及特性 第三节 系统频率调节系统及特性 第四节 系统自动调频 第四节 系统自动调频 第四节 系统自动调频 联合电力系统的调频 第四节 系统自动调频 TBC 第四节 系统自动调频 第四节作业： 请结合书上介绍的基本原理，推导双区域都只有一次调频时的公式。 第五节 经济调度与自动调频 等微增率 用泰勒级数将式（2）、（3）展开，有： 将式（5）、（6）带入式（4），有： （5） （6） （7） 式（7）两边同除以MT0有： 假设汽轮机蒸汽力矩MT与喷嘴室的蒸汽压力P为线性关系，即 在所有工况下都相等，则汽轮机在额定工况下的力矩为： （8） 其中， 为汽轮机从空载到额定负荷时喷嘴室中蒸汽压力的变化值。 因为 所以 （9） 引入相对变量，令 则得汽轮机转子运动方程为： 转速飞升时间常数 自平衡系数 （10） 不考虑自平衡系数影响，式（10）进行拉普拉斯变换得其传递函数： 其他部分的模型推倒过程略，模型分别如下： 油动机，为一阶惯性环节： 为油动机时间常数 蒸汽室容积： 为蒸汽容积时间常数 PID调节器： 比例放大倍数 积分时间常数 微分时间常数 电液转换器： 通常很小，可忽略。 事实上，这些以上模型都是进行了一定的简化模型。如果可以，可考虑选择更精确的模型，如：用更高阶的数学模型，考虑模型的纯时间延迟，当然这必将增加进行参数辨识算法的计算量。 模型的参数辨识即是根据系统的输入信号和输出信号来求取模型的时间常数等未知参数。 不同的工况下的数学模型有差异，常见工况有： 启动工况：实现从起动工况过渡到正常运行的无扰动平滑转移； 1 并网及带负荷工况：机组转速达到额定转速即可并