第九章 电力系统的频率与有功功率.ppt

第九章 电力系统的有功功率与频率调整 一、负荷-频率机制 二、电力系统的频率特性 三、电力系统的频率调整 四、有功功率的平衡与发电厂间负荷的最优分配 三、有功功率负荷的变动及其分类控制 转速测量组件：飞锤、弹簧和套筒 （与原动机轴相连） 放大传动组件：错油门（放大） 油动机（执行传动） 反馈组件 ：ACB 杠杆 调节对象：进汽门 这种依靠发电机组调速器自动调节发电机组有功功 率输出的过程来调整频率的方法，称为一次调频。 负荷变化时，除了满载运行的机组，系统中每一台机组都要参与一次调频。 问题：一次调频为有差调频。 若频率超出允许范围，怎么办？ （2）发电机组的调频器（同步器） 同步器由伺服电动机、蜗轮、蜗杆等装置组成。 伺服电动机在人工操作或自动装置控制下，可正反转，通过蜗轮、蜗杆将D点抬高或降低。 频率的二次调整 多台机组并列运行（三台机组，1号机组为主调频机组） （三）互联系统的频率调整 （四）主调频厂的选择 电源频率小于电动机额定频率时 频率崩溃 　由于频率恶性下降造成的电力系统严重事故。电力系统正常运行时，包括负荷和各环节损耗在内的功率消耗与发电机的功率输出相平衡，频率保持恒定（中国为50赫）。 当发电功率和功率消耗之间发生很大的功率缺额时，频率就要降低。当发电厂的备用容量已全部动用出来，按频率降低切除部分用户的措施不及时，火电厂厂用电辅助机组因频率下降而出力不足，造成锅炉供水、给煤量和送风量减少，锅炉蒸汽压力下降，汽轮机的出力降低使频率再降低，达到临界频率（在工频为50赫的系统中，约为38～45赫）后，锅炉给水中断，切除机组，此时电力系统更缺少有功功率，导致恶性循环，频率急剧下降,造成电力系统的全部瓦解,并使大部分用户、甚至全部用户停电，即为频率崩溃。 频率降低还可能使负荷节点的无功功率需求增加和发电机无功功率出力降低，从而导致电力系统电压崩溃。 　　 为了防止频率崩溃,可采取以下损失最小的措施: ①尽可能动用电力系统中的热备用容量。②合理配置自动低频减载装置，使频率降低时有足够的速度和切除量。③水电站由于调节系统惯性大，在频率降低时可以采用加快带负荷装置，不用调速器的缓冲元件。对于静止状态的水轮发电机组采用低频自起动。④在燃气轮机和柴油机等可快速起动的机组上采用低频自起动装置。⑤解列部分电力系统以保证主系统的频率恢复正常。 * 影响异步电动机转速的变化，从而影响产品质量；例如频率降到49Hz以下时，纺织品、纸张将发生毛疵和厚薄不匀的质量问题。 低频运行增大异步电动机的励磁电流，增加无功功率的消耗，降低电网电压。(分析？） frequency collapse 第一节 负荷频率机制 衡量电能质量的一个重要指标：频率 保证电力系统频率合乎标准是电力系统运行调整的 一项基本任务 一、频率变化的危害 频率能否维持一致？ 频率如何维持一致？ PL G G PG PT 二、频率负荷机制 n取决于作用在机组轴上的转矩（或功率）的大小 电力运行的一大特点：电能不能储存！ 我国规定频率偏差范围 1、变动周期小于10s，变化幅度小 3、变动周期最大，变化幅度最大：气 象、生产等 2、变动周期在（10s，180s），变化幅 度较大 调速器 频率的一次调整 调频器 频率的二次调整 根据预测负荷，在各机组间进行最优负荷分配 频率的三次调整 系统负荷看作由以下三种具有不同变化规律的变动负荷组成。 （一）负荷有功-频率静态特性 （二）发电机组有功-频率静态特性 第二节、电力系统的频率特性 负荷调节效应系数： （一）电力系统综合负荷静态频率特性 负荷调节效应系数的标幺值 说明 ①负荷调节效应系数不能人为整定。 ②其值与系统各类负荷的比重和性质有关。 ③ 调速系统分类：机械液压调速、电气液压调速。 （二）发电机组的功频特性 （1）发电机组调速器 发电机组的有功功率输出是靠原动机的调速系统控制进汽（水）量来实现的。 调速系统的主要组成部分： 转速测量组件 放大传动组件 调节对象 反馈组件 离心飞锤式机械液压调速装置工作原理 发电机组功频静