第4章 电力系统频率调整和电压调整.ppt

第五章 电力系统的经济运行 衡量电能质量的指标主要是电压、频率、波形、电压波动与闪变和三相不平衡度等。 在电力系统正常运行时，供电电压必须规定在允许的变化范围之内。这也就是电压的质量指标。我国目前所规定的用户处的允许电压变化范围如表所示。 2、频率 电力系统在稳定运行情况下，频率值决定于所有机组的转速，而转速则主要决定于发电机组的转矩平衡。每一个电力系统都有一个额定频率，即所有发电机组都对应一个额定转速。系统运行频率与系统额定频率之差称为频率偏移。频率偏移是衡量电能质量的一项重要指标。 我国电力系统采用的额定频率为50Hz，为保证频率的质量，其允许偏移值如表所示。 3、波形 电力系统电能质量要求供电电压（或电流）的波形应为正弦波，这就首先要求发电机发出符合标准的正弦波电压。其次，在电能输送、分配和使用过程中不应使波形产生畸变。假如系统中的变压器发生铁芯过度饱和时，或变压器中无三角形接法的绕组时，都可能导致波形的畸变。此外，随着电力系统负荷复杂化的发展趋势，三相负荷不平衡、可控硅控制的非线性负荷等情况都将造成电网电压（或电流）波形的畸变。 衡量电力系统电压（或电流）波形畸变的技术指标，是正弦波形的畸变率。各次谐波有效值平方的和的平方根与其基波有效值的百分比，称为正弦波形畸变率，电压正弦波形的畸变率可由下式计算 。 消除高次谐波的措施： 增加整流电路的相数； 降低铁芯电路中铁芯磁通的饱和程度； 采用谐振滤波电路，并联电容补偿。 电力系统的主要无功电源： 发电机 同步调相机 电力电容器 静止无功补偿器 静止无功发生器 静止补偿器优点：运行维护简单，功率损耗小， 响应时间较短，对于冲击负荷 有较强的适应性，TCR和TSC 型还可以分相补偿，以适应不 平衡的负荷变化。 (5)静止无功发生器（Reactive current generator ） 静止无功发生器的主体是一个电压源型逆变器。 优点是响应速度更快，运行范围更宽，谐波电流含量更少，且电压较低时仍能向系统注入较大的无功电流。 2.系统的无功功率平衡 我国关于负荷功率因数的规定： ①35kV及以上电压等级直接供电的工业负荷和装有带负荷调压的用户，功率因数不低于0.95； ②其它用户的功率因数不低于0.9； ③农业用户功率因数不低于0.8。 电压是衡量电能质量的主要指标之一，电压偏移超过允许值时，会给电力系统的经济和安全等方面带来很不利影响。 保证电压偏移在允许的范围之内，是电力系统运行的主要要求之一。 1.电压中枢点 ： 对电力系统电压进行监视、控制和调整的主要的供电点。 2.电压中枢点的选择： ①区域性发电厂的高压母线； ②枢纽变电所的高压母线和二次母线； ③有大量地方负荷的发电机电压母线； ④城市直降变电所的二次母线。 一、发电机调压 在发电机直接供电的小型系统中，改变发电机的励磁电流可实现逆调压，是一种最经济、最直接的调压手段。 在多级电压供电系统中，发电机调压只能作为一种辅助调压措施。 发电机端电压的调节受发电机无功功率极限的限制，当发电机输出的无功功率达到上限或下限时，发电机就不能继续进行调压。 2.9 电力系统的有功功率和频率调整 2.9.1 有功功率平衡和频率的关系 系统频率的变化是由于作用在发电机组转轴上的转矩不平衡所引起的。 发电机输出的电磁功率是由系统负荷、系统结构及系统运行状态决定的，这些因素的变化是随机的，瞬时的。 原动机的调速系统相对迟缓，不适应发电机电磁功率的变化，从而造成发电机轴上转矩不平衡。 我国规定为50±0.2Hz。 L ①计算最大负荷时的Ultmax； ②计算最小负荷时的Ultmin ； ③分别选择最大、最小负荷时的标准分接头电压； ④按照调压要求校验所选分接头电压是否满足要求。 2)有载调压变压器的分接头计算步骤 注意：在无功不足的电力系统中，不宜采用改变 变比调压。 例2．5某降压变电站归算到高压侧的变压器参数及负荷已标在图2-31中，最大负荷时，高压侧母线电压为113kV，最小负荷时为115kV。低压侧母线电压允许变动范围为10-11kV，求变压器的分接头。 解：最大负荷时，归算到高压侧的变压器二次侧电压为 最小负荷时，归算到高压侧的变压器二次侧电压为 按题意要求，最大负荷时二次侧母线电压