有功和频率调整（B）.ppt

* 第四节 电力系统的频率调整 一、频率调整的必要性 1. 频率不稳定给运行中的电气设备带来的危害 1)对用户的影响 产品质量降低 生产率降低 2)对发电厂的影响 汽轮机叶片谐振 辅机功能下降 3) 对系统的影响 互联电力系统解列 发电机解列 一、频率调整的必要性 2.频率与有功功率的关系 有发电机频率与转速、极对数关系 当发电机组原动机输入机械转矩与发电机输出电 磁转矩相平衡时，发电机转速恒定不变。而电磁 转矩对应的电磁功率与系统负荷的有功功率相等， 因而负荷有功功率的变化会引起发电机电磁转矩、 转速及频率的变化。 原动机调节系统相对迟缓、发电机组转子的 惯性，导致发动机频率必定会有一定的变化。 一、频率调整的必要性 1）负荷变化类型 第一种变化：周期短、幅度小，偶然性极大(＜10”）； 第二种变化：周期较长、幅度较大(10”~3’）；? 第三种变化：周期长、幅度大（3’），由负荷曲线反映。 ?2）调整方式 调整方式：实质上调整发电机输出功率? 频率的一次调整：调速器? 频率的二次调整：调频器? 频率的三次调整：依负荷曲线，在厂、机组间经济合理地分配 3.电力系统的负荷变化与调整负荷变化（P101图3.24） 根据所需的有功功率与频率的关系可将负荷分成 以下几类： 不受频率影响的负荷 与频率成正比的负荷 与频率的二次方成比例的负荷， 与频率的高次方成比例的负荷。 因此综合负荷可表示为 二、电力系统的有功频率特性 1.负荷的频率特性 标么值为 根据统计资料，系统负荷以第二类占多数，因此负荷的静态频率特性可近似表示为一条直线，如下图所示。 二、电力系统的有功频率特性 1.负荷的频率特性 式中 PDN—在额定频率下负荷所吸收的有功功率； PD—在实际频率下负荷所吸收的有功功率； ai—与频率的i(i=0,1,2, ‥‥)次方成正比的负 荷所占的比重，显然有a0+a1+a2+a3+ ‥‥ =1。 系统处于运行稳态时，系统中有功负荷随频率的变化 特性称为负荷的静态频率特性。 二、电力系统的有功频率特性 1.负荷的频率特性 有功负荷的频率静态特性 f* 1.0 PD* f* β 1.0 有功负荷频率调节效应系数。 有功负荷的频率静态特性 ， 图中直线的斜率为 用标幺值表示为 二、电力系统的有功频率特性 1.负荷的频率特性 二、电力系统的有功频率特性 1.负荷的频率特性 （1）调速系统（四个部分）（P103图3.26） 检测部件(离心飞摆)：转速→位移 放大部件(错油门)：位移→油压(信号放大) 执行部件(油动机)：油压 启闭阀门(功率放大) 反馈位置信号 转速控制部件：速度基准控制 调速器：前三者组成，完成频率一次调整； 调频器：加入转速控制部件，完成频率二次调整。 二、电力系统的有功频率特性 1.发电机的频率特性 1）调速器 （2）调速器工作原理 二、电力系统的有功频率特性 2.发电机的频率特性 1）调速器 （2）调速器工作原理 将上述调节过程中发电机组的有功功率与频率关系称为发电机组的功频静特性或频率特性，常以一直线近似表示。 发电机组的功频静特性 图中直线斜率的相反数称为发电 机的单位调节功率（或 发电机组功频 静特性系数），即 二、电力系统的有功频率特性 2.发电机的频率特性 其数值表示为频率发生单位变化时，发电机输出功率的变化量，负号表 示二者变化方向相反，即发电机输 出功率增加，频率是降低的。 1）调速器 用标幺值表示为 二、电力系统的有功频率特性 2.发电机的频率特性 （2）调速器工作原理 （3）有差调节 发电机组的调差系数是指机组由空载到满载时，频率 变化与发电机输出功率变化之比，即 1）调速器 MW/Hz 用标幺值表示为 因此调差系数和单位调节功率有以下关系 二、电力系统的有功频率特性 2.发电机的频率特性 （3）有差调节 1）调速器 KG、 由调速器整定 一般汽轮机 水轮机 调速器为有差调节，不可能使频率(转速)保持不变 负荷功率增加太多时，f大大下降，超出允许范围。 对应于不同进汽或进水量，原动机配置自动调速系 统后，调速器随机组