第10章-电力系统的有功功率与频率调整.pptVIP

耗量特性：F（W）~ PG 比耗量 ：耗量特性曲线上某一点纵坐标和横坐标的比值，即单位时间内输入能量和输出功率之比。 若耗量特性曲线纵横坐标单位相同，则 的倒数，即为发电机组的效率 。 耗量微增率 ：耗量特性曲线上某一点切线的斜率。 即 或 比耗量与耗量微增率的单位是相同的，如吨/兆瓦.小时，但是完全不同的两个概念。它们的大小一般也不同。 耗量特性曲线上仅有一个 特殊点m的 与 相等。 m点为从原点与耗量特性 曲线的切点。显然m点比 耗量的数值最小，称为最 小比耗量 。 这里顺便指出，刚开始人们按比耗量从小（效率高）到大带负荷，后面我们将看到这并不是有功负荷最优分配。 一般发电机组的耗量特性是从试验得到的。 现代大型火力发电机组多为锅炉—汽机—发电机单元组合。实验是可直接从锅炉每小时的燃料消耗与发电机有功功率的关系作出曲线。小型发电厂可能是几台锅炉通过蒸汽母管供给汽轮发电机组，试验只能给出全厂的耗量特性，考虑到某些锅炉、汽机因检修而退出运行的情况，应做出不同的锅炉汽机组合的耗量特性。 2、目标函数和约束条件 有了各发电机组（或发电厂）的耗量特性，当系统具有一定的备用容量时，就可以将系统负荷在已运行的各发电机组之间进行最优分配。 有功最优分配的目标函数和约束条件。 目标函数为系统总耗量，即下式： 式中 表示第i发电机组（或发电厂）发出有功 时单位时间内所消耗的能源。 约束条件为： （1）电力系统有功功率必须平衡 对每个节点应有： i=1,2,…,n 对整个系统有： 若 （所有有功的总和），在某一时刻为常数 网络总损耗 则上式可写成： 若不记网络损耗，则上式可简写成 （2）有功及无功的不等式约束 i=1,2,…,n ——取发电机组的额定功率 ——视发电机组的类型而异 ——取决于发电机定子绕组和转子绕组的温升。 ——主要由发电机并列运行的稳定性决定。 （3）系统中各节点电压的约束 这由电能质量的要求决定。一般在进行有功负荷最优计算时，先只考虑等式约束，而将不等式约束作为检验条件来处理。 纯火电系统有功负荷的最优分配 先讨论纯火电系统中有功功率的最优分配，即有功负荷在各有功发电机组（或发电厂）间的最优分配。先不计网损，只考虑等式约束，即对如下问题求解： 对上述问题求 使其在满足功率平衡的条件下，目标函数小。数学上这类问题属求条件极值，可用拉格朗日乘数法求解。 用拉格朗日乘数法建立一个新的、无约束的目标函数——即拉格朗日函数 （主）调频厂必须满足一定的要求： (1) 应拥有足够的调整容量及调整范围； (2) 调频机组调整速度应足够快。（具有与负荷变化相适应的速度）。 (3) 调整出力时符合安全经济原则。调整范围内的经济性能应较好。 (4) 系统间联络线工作不应困难。 从调整容量和调整速度这两个标准来衡量，系统中有水电厂时，首先应选水电厂作调频电厂；没有水电厂或水电厂不宜担负调频任务时，如洪水季节，则选中温中压火电厂。 另外如果一个调频电厂调整容量不够大时，可选择几个调频厂，其中又可分为主调频厂和辅助调频厂。如频率偏移在 内时，仅由主调频厂进行调频，超出此范围时，辅助调频厂也参加调频。