第五章电力系统有有功功率平衡与频率调整.ppt

负荷预测的精度直接影响经济调度的效益，提高预测的精度就可以降低备用容量，减少临时出力调整和避免计划外开停机组，以利于电网运行的经济性和安全性。 根据负荷变化，电力系统的有功功率和频率调整大体上也可分为： 一次调频：由发电机调速器进行； 二次调频：由发电机调频器进行； 三次调频：由调度部门根据负荷曲线进行最优分配。 前两种是事后的，第三种是事前的。 一次调频是所有运行中的发电机组都可参加的，取决于发电机组是否已经满负荷发电。这类 发电厂称为负荷监视厂。 二次调频是由平衡节点来承担。 系统的备用容量：系统电源容量大于发电负荷的部分，可分为热备用和冷备用或负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用等。 有功功率的最优分配，包括有功功率电源的最优组合和有功功率负荷的最优分配。 最优化：是指人们在生产过程或生活中为某个目的而选择的一个“最好”方案或一组“得力”措施以取得“最佳”效果这样一个宏观过程。 有功功率负荷的最优分配：是指系统的有功功率负荷在各个正在运行的发电设备或发电厂之间的合理分配。其核心是按等耗量微增率准则进行分配。 电力系统最优运行：是电力系统分析的一个重要分支，它所研究的问题主要是在保证用户用电需求（负荷）的前提下，如何优化地调度系统中各发电机组或发电厂的运行工况，从而使系统发电所需的总费用或所消耗的总燃料耗量达到最小这样决策问题。 注：对于纯火电系统， 发电厂的燃料费用主要与发电机输出的有功功率有关，与输出的无功功率及电压等运行参数关系较小 。 一般用拉格朗日乘数法。 现用两个发电厂之间的经济调度来说明问题，略去网络损耗。 建立数学模型。 根据给定的目标函数和等约束条件建立一个新的、不受约束的目标函数——拉格朗日函数。 对拉格朗日函数求导，得到最小值时应有的三个条件： （1） 求解（1）得到： 这就是著名的等耗量微增率准则，表示为使总耗量最小，应按相等的耗量微增率在发电设备或发电厂之间分配负荷。 对不等式约束进行处理 对于有功功率限制，当计算完后发现某发电设备越限，则该发电设备取其限制，不参加最优分配计算，而其他发电设备重新进行最优分配计算。 无功功率和电压限制和有功功率负荷的分配没有直接关系，可暂时不计，当有功功率负荷的最优分配完成后计算潮流分布在考虑。 概述 频率是电力系统运行的一个重要的质量指标，直接影响着负荷的正常运行。负荷要求频率的偏差一般应控制在（±0.2～ ±0. 5）Hz的范围内。 要维持频率在正常的范围内，其必要的条件是系统必须具有充裕的可调有功电源。 频率不稳定给运行中的电气设备带来的危害： 对用户的影响 产品质量降低 生产率降低 对发电厂的影响 汽轮机叶片谐振 辅机功能下降 对系统的影响 互联电力系统解列 发电机解列 发电机的单位调节功率与调差系数的关系(倒数关系)： 1、当负荷变动幅度较大（0.5%~1.5%），周期较长（几分钟），仅靠一次调频作用不能使频率的变化保持在允许范围内，这时需要调速系统中的调频器动作，以使发电机组的功频特性平行移动，从而改变发电机的有功功率以保持系统频率不变或在允许范围内。 2、当系统负荷增加时，由以下三方面提供： 二次调频的发电机组增发的功率 发电机组执行一次调频，按有差特性的调差系数分配而增发的功率 ； 由系统的负荷频率调节效应所减少的负荷功率。 二次调整时，电力系统的负荷增量基本上要由主调频机组承担，如果一台主调频机组不足以承担电力系统负荷变化时，必须增选一些机组参加二次调频。 若设A、B两系统互联，且两个系统都能进行二次调频，两系统负荷变化量分别为为 ，两系统由二次调频而使发电机增发的功率增量为 ， 分别为两个系统的单位调节功率。联络线交换功率 由a向b时为正值,引起互联系统的频率变化为 KS：系统的单位调节功率 可以求取在允许范围内电力系统能够承受多大的负荷增减。KS越大，电力系统承受负荷变化越大。 例题1：电力系统总负荷为3000MW， ＝1.5，正常运行时f＝50Hz，假定此时系统全部发电机均满载，若因故障失去300MW的出力，求系统f降到什么数值？ 例题2：某一容量为100MW的发电机，调差系数为4％，当系统频率为50Hz的时候，发电机的出力为60MW，若系统的频率下降到49.5Hz时，发电机的出力时多少？ 四、频率的二次调整 B B B B 如果