第四章 电力系统的有功功率平衡及频率调整.ppt

一. 频率的一次调整 初始运行点：a点， 负荷突然增大 ， 动态过程：瞬间时刻，f1 未变， 将负荷和发电机的功频特性 综合，得到系统的功频特性。 各种功率全部平衡： 则负荷曲线 实际负荷变为c点对应的 。 发电机电磁功率 为 ， 但原动机机械功率 未变（来不及）， 发电机输入输出之间出现了功率缺额： 若无调速器： 恒定， 负荷调节效应使负荷 功率减少，缺额逐渐减 少，速度下降减慢； n下降导致f 下降； 经过动态过程后最终 在e点达到新的平衡。 功率不变但频率大幅度下降。 有调速器： 则调速器和负荷调节效应 两方面同时消除功率缺额。 调速器： 增大发电机出力( )， 负荷调节效应： f 减小使负荷有功减小( )。 发电机 负荷 电力系统的单位调节功率KS 发电机 负荷 两方面的不断努力不断减小缺额，动态过程结束后，发电机组的输入输出功率缺额被全部消除，在新的运行点b 达到新的平衡。 b点频率为f2，功率为P2。 一次调整结束，为有差调节。 --- 一次调频 计算公式 二次调频: 手动或自动调节调频器使发电机组的频率 特性平行的上下移动． 二. 频率的二次调整 1. 单机系统 初始运行点：a点， 各种功率平衡。 负荷突然增大 ， 则负荷曲线 ， 运行点至b点。 若 不满足要求， 需进行二次调频。 则 。 设此时发电机二次调频增发 ， 则新运行点为c点，对应 。 ---系统负荷净增加量 ---机组二次调频增发的 有功功率 ---机组一次调频增发的 有功功率 ---负荷自我调节减少的 负荷有功 --- 二次调频计算公式 发电机一次 负荷 发电机二次 2. 多机系统 （1）负荷增加引起频率偏移时，除满载机组之外的机组均参加一次调频； （2）参与二次调频的机组少，不允许电厂任意增减出力参加二次调频； （3）为解决上述问题，分级调频，将电厂分为： 主调频厂、辅调频厂、非调频厂（基载厂） 主调频厂具备的条件： 机组具有足够的调整容量及范围 能适应负荷变化需要的调整速度 调整输出功率时负荷安全经济原则 联络线上的潮流约束 发电厂类型 可调容量 调整速度 运行费用 火电 30%-70% 慢 高 水电 50%以上 快 低 核电 较大 中 中 综合考虑容量、调整速度和经济性： 枯水期：①水电作为主调频厂 ②机组效率较低的中温中压火电辅助调频 丰水期：效率不高的中温中压火电作为主调频厂 三. 互联系统的频率调整 B系统调节功率 A系统调节功率 B系统二次调频的发电功率变化量 A系统二次调频的发电功率变化量 A系统负荷变化量 B系统负荷变化量 互联系统调频时，要注意联络线上流动功率的变化，防止有功传输功率越限。 求： （注意： ） 可看做A的负荷增量： 可看做B二次调频增发的有功： A的功率缺额，记 B的功率缺额，记 实际互联系统中，各子系统必须同时保证其联络线功率和系统频率的相对稳定，当频率和联络线功率违反约束时，将根据违反电量的大小进行惩罚。 第4章 电力系统的有功功率平衡 与频率调整 §4-5 电力系统有功功率的平衡 一. 电力系统的有功平衡及备用 1. 有功平衡 电力系统运行中，在任何时刻，所有发电厂发出的有功功率的总和，总是等于该系统的总负荷。 所有用户取用的有功负荷 网络的有功损耗 厂用电取用的有功负荷 2. 有功备用容量 为了保证可靠供电和良好的电能质量，系统电源容量必须大于发电负荷。 备用容量：可供调度的系统电源容量大于发电负荷的部分。 按存在形式分 热备用:运转中发电设备可能发的 最大功率与发电负荷之差(旋转备用) 冷备用:未运转的、但能随时启动的发电设备可以发的最大功率(不含检修中的设备) 负荷备用 按作用分 具备了备用容量，才可能谈及备用用量在各发电设备和发电厂之间的最优分配以及系统的频率调整问题。 检修备用 事故备用 国民经济发展备用 ----热备用 ----冷、热备用 ----冷备用 ----冷备用 二. 各类发电厂的运行特点和组合 （1）燃料及运输费用 （2）有功出力最小限制 （3）效率与蒸汽参数有关 （4）启停时间长且启停费用高 （5）热电厂总效率较高，但与 热负荷相应的输出功率是不可 调节的强迫功率。 1. 火电厂 （1）不需燃料费，但一次投资大 （2）出力调节范围比火电机组大 （3）启停费用低，且操作简单 （4）出力受水头影响 （5）抽水蓄能 （6）必须释放水量－－强迫功率 2. 水电厂 （1）最小技术负荷小，为额定负荷10～15