电力系统电能质量与功率平衡培训课件(ppt 61页).ppt

第三章 电力系统电能质量与功率平衡;第三章 电力系统电能质量与功率平衡; 概述; 概述; 电力系统中有功功率的平衡;;备用容量按用途分，有以下几种：; 电力系统中有功功率的平衡;电力系统中有功功率的平衡;;电力系统中有功功率的平衡; 电力系统中有功功率的平衡;;负荷的功率——频率特性可表示为：; 在额定频率附近，负荷的静态频率特性近似为直线，如图5-6所示。 ; 关于KL*的几点说明：; 二、发电机组的有功功率——频率静特性;发电机组的P-f静态特性——调速器;发电机组的P-f静态特性;发电机组的P-f静态特性; 调速系统的工作原理：利用杠杆的作用调整汽轮机或水轮机的导向叶片，使其开度增大，增加进汽量或进水量。 ;发电机的单位调节功率：指发电机组的功率——频率静态特性的斜率，即 ;;说明：发电机组的调差系数或与之对应的单位调节功率是可以整定的。但受机组调速机构的限制，其整定范围是有限的。在整定范围内，调差系数越小（即单位调节功率越大），频率偏移也越小。;; 因此，电力系统的有功功率和频率调整大体上也可分为三种：;;;在上述推导过程中，取功率的增大或频率的上升为正，因此，上式等号右侧的负号表示，随着负荷的增大，系统的频率将下降。 由KS=KG+KL可见：系统的单位调节功率取决于发电机的单位调节功率和负荷的单位调节功率。由于负荷的单位调节功率KL不可调，因此，系统的单位调节功率KS的调整只能通过调整发电机的单位调节功率KG或调速器的调差系数来实现。 电力系统的单位调节功率不能过大。;使系统中总的发电机单位调节功率下降。;例如，设系统中有n台发电机组，n台机组都参加调整时有：; 频率的二次调整;由图5-10可知，系统负荷增量 由三部分组成：;∴ ;需要指出：电力系统中各发电机均装有调速器，因此每台机组都参与一次调频（除机组满载）；而二次调频只有极少数的发电厂（调频厂）参与。 ;1. 同步发电机; 在不同功率因数下，发电机发出的P和Q受到以下限制： 以A为圆心，AC为半径的圆弧表示受定子额定电流的限制； 以O为圆心，OC为半径的圆弧表示受转子额定电流的限制； 水平线DC表示受原动机出力的限制。 ; 当功率因数较小时，可多发Q，但受转子电流的影响，只能按B’C调节，此时SSN ；当功率因数较大时，可多发P，但受汽轮机额定功率的限制，只能沿CD调节，此时定、转子电流均未到额定电流，SSN 。;2. 同步调相机;3. 并联电容器（静电电容器） ;4. 静止无功补偿器（SVC）;优点：能快速调节无功功率以适应动态无功补偿的需要；调节连续平滑，对系统不会引起大的波动；滤波电路可以消除高次谐波对负荷的干扰；运行维护方便，功率损耗小；对不平衡的负荷变动有较高的补偿能力，可以做到分相补偿；对冲击性负荷的适应性较强。; 一、无功功率负荷和无功功率损耗;励磁无功损耗：; 三、无功功率平衡;为改善电压质量和降低网损，应尽量避免通过电网输送大量的无功功率。 无功平衡是一个比有功平衡更复杂的问题。不仅要考虑总的无功功率平衡，还要考虑分地区的无功平衡，还要计及超高压线路的充电功率、网损、线路改造、新变压器投运及大用户对无功平衡的影响。 应根据无功功率平衡的计算结果，确定补偿设备的容量，并按就地平衡的原则进行补偿容量的分配。小容量的、分散的无功补偿可采用静电电容器；大容量的配置在系统中枢点的无功补偿 则宜采用同步调相机或SVC。; 电力系统的电压偏移与电压管理 ; 电力系统的电压偏移与电压管理 ;有大量地方负荷的发电厂母线； 城市直降变电所的二次母线。;常调压：中枢点电压保持基本不变，一般为线路额定电压的102％~105％， 适用于线路长度、负荷变动情况介于上述两者之间的情况。 这三种调压方式中，逆调压方式要求最高，实现较难，常调压次之，顺调压较容易。;;由上式可见，调整负荷节点b的电压可以采取以下措施： ; 一、改变发电机端电压调压;对供电线路较长、供电范围较大的多电压等级电网，由于不同运行方式下电压损耗的变化幅度太大，单靠发电机调压不能满足负荷点电压的需求。此时发电机调压主要是为了满足近处地方负荷的电压质量要求。 对于由若干发电厂并列运行的电力系统，进行电压调整的电厂需有相当充裕的无功容量储备，利用发电机调压一般不易满足要求。另外调整个别发电厂的母线电压，会引起无功功率重新分配，可能同无功功率的经济分配发生矛盾。此时发电机调压只能作为一种辅助性的调压措施。 ;3. 有载调压变压器; 图为具有调压绕组有载调压变压器的接线图。; 三、改变网络中无功功率分布进行调压;4. 补偿度：补偿所需的容抗值XC与被补偿线路原来的感抗值XL之比，称为补偿度，即