[物理]第五章 电力系统有功与频率调整.ppt

第五章 电力系统的有功功率和频率调整 1o 电力系统？ 2o 正常运行方式？ 3o 调整控制什么？ 4o 为什么要调整控制？ 5o 怎么调整控制？ 第一讲 电力系统有功功率和频率的调整控制 第二讲 电力系统运行方式的优化 5.1.1 概述 5.1.2 有功功率和频率 5.1.3 电力系统频率特性 5.1.4 电力系统频率控制 5.1.5 有功功率平衡 第一讲 电力系统有功功率和频率的调整控制 5.1.1 概述 （ f 、P 调控的必要性） 5.1.1 概述 （ f 、P 调控的必要性） 一、电力系统频率控制的必要性 A 频率对电力用户的影响 (1)?频率 f 变化， 会引起异步电动机转速 n 变化, 使得电动机所驱动的加工工业产品的 机械的转速发生变化, 转速不稳定会影响产品质量, 甚至会出现次品和废品。 （3）频率 f 波动， 会影响某些测量和控制用的 电子设备的准确性和性能, 频率过低时有些设备甚至无法工作， 这对一些重要工业和国防是不能允许的 B 频率对电力系统的影响 （1）频率 f 下降时, 汽轮机叶片的振动会变大, 轻则影响使用寿命, 重则可能产生裂纹。 当频率低到45Hz附近时, 汽轮机叶片可能发生共振而断裂, 造成重大事故。 （2）频率 f 下降到47-48Hz时, 火电厂由异步电动机驱动的辅机 （如送风机）的出力随之下降, 从而使发电机发出的有功功率下降。 （3）在核电厂中,反应堆冷却介质泵 对供电频率 f 有严格要求。 当频率降到一定数值时, 冷却介质泵即自动跳开, 使反应堆停止运行。 （4）电力系统频率 f 下降时, 异步电动机和变压器的励磁电流增加, 使无功消耗增加, 引起系统电压下降； 频率下降还会引起励磁机出力下降, 并使发电机电势下降, 导致全系统电压水平降低。如果电力系统原来的电压水平偏低,当频率下降到一定值时,可能出现电压雪崩, 也会造成大面积停电,甚至使系统瓦解。 二、电力系统有功功率控制的必要性 A 维持电力系统频率在允许范围之内 电力系统频率f ， 是靠并联运行的发电机组发出的有功功率总和与系统内所有负荷(包括网损)消耗的有功功率总和之间的平衡来维持的。 但是电力系统的负荷是时刻变化的,从而导致系统频率变化。 为了保证电力系统频率在允许范围之内 ，就要及时调节并联运行机组有功功率。 B 提高电力系统运行的经济性 当系统频率f在额定值附近时，虽然频率满足要求，但是没有说明哪些机组参与并联运行， 并联运行的机组各应发多少有功功率 电力系统有功控制的任务之一就是要解决这个问题 ——这就是电力系统经济调度问题。 C 保证联合电力系统的协调运行 电力系统的规模在不断地扩大, 已经出现了联合电力系统 （将几个区域电力系统联在一起组成的） 有的联合电力系统实行分区域控制，要求不同区域系统间交换的电功率和电量 按事先约定的协议进行。这时电力系统有功功率控制要对不同区域系统间 联络线上通过的功率和电量实行控制 Introduction： —— 本讲的主要内容 ① 为什么 P 和 f 联系起来 ② 频率调控原理 ③ 频率调控方法和措施 ④ 有功功率平衡 第一讲 电力系统有功功率和频率的调整控制 5.1.2 有功功率和频率 5.1.2 有功功率和频率 一、基本概念 电力系统的频率 f 由发电机的转速 n 决定 相联系统只有一个频率，是一个全局问题 这与电压不同（存在电压损耗、分布） 二、频率 额定频率：50Hz 频率偏移：系统运行频率与额定频率之差 △f = f－ fN 如果有功电源充足，能保证用户需要， 且具有及时进行调整的能力， 则能保证频率在合理的范围之内， 反之，则将出现较大的频率偏移。 第一讲 电力系统有功功率和频率的调整控制 5.1.3 电力系统频率特性 5.1.3 电力系统频