电力系统分析5.2.pptVIP

第五章 电力系统有功功率平衡和频率调整 5.1 电力系统中有功功率的平衡 5.2 电力系统的频率调整 频率调整的必要性 互联交流电力系统在稳态运行时具有同一频率。当系统中出现有功功率不平衡时，如有功功率电源不足或负荷增大时，将会引起系统频率下降，反之，将造成频率升高。 电力系统许多用电设备的运行状况与频率关系密切，频率变化对发电厂和电力系统本身的正常运行也有影响。 由于电力负荷的不确定性和多变性，为了保证频率偏移在规定范围内，必须不断调节有功功率电源的输出。这就是频率调整的内容 。 保证频率质量的首要条件：系统中有充足的有功备用。 综合负荷的频率特性取决负荷的性质 负荷的频率特性不可整定 通常在额定频率处将负荷特性线性化 负荷的频率特性 标幺值负荷单位调节功率 不能整定，当负载的性质相同时 ， 与负荷容量无关 综合负荷 频率的“一次调整”作用 原动机主轴带动套筒，套筒带动飞摆转动 机组负荷增大，转速下降，飞摆向转轴靠拢， A点下移到A″点 油动机活塞两边油压相等，B点不动，杠杆AB 绕B点逆时针转动到A″B 调频器不动时，D点不动，杠杆DE绕D点顺时 针转动到DE′ 错油门活塞下移使油管a、b的小孔开启，压力油经b进入油动机活塞下部，活塞上部的油经a流入错油门上部 油动机活塞向上移动，使汽轮机的调节汽门或水轮机的导向叶片开度增大，增加进汽量或进水量。同时，杠杆AB绕A逆时针转动，提升C点使油管a、b的小孔重新堵住，油动机活塞停止移动。 进汽或进水量增加，机组转速上升，A点回升到A′点。 调节过程结束时，杠杆AB的位置为A′CB′ 。相应的进汽量或进水量较原来多，机组转速较原来略低。 频率的“二次调整”作用 调频器转动蜗轮、蜗杆，抬高D点，杠杆DE绕F点顺时针转动 错油门活塞再次下移开启小孔，在油压作用下，油动机活塞再次向上移动，进一步增加进汽或进水量。机组转速上升，飞摆使A点由点A′上升。 油动机活塞向上移动时，杠杆AB绕A逆时针转动，带动C、F、E点上移，再次堵塞错油门小孔，结束调节过程。 D点位移选择恰当，A点可能回到原来位置 有差调节：负荷变动时，原动机的转速或频率将有所变动—随负荷增大而降低 无差调节：负荷变动时，原动机的转速或频率保持不变 一次调频总是有差的，二次调频可实现无差调节。 作 业 1.系统有发电机组的容量和它们的调差系数分别为 水轮发电机组 100MW 5台 δ*=0.025 75MW 5台 δ*=0.0275 汽轮发电机组 100MW 6台 δ*=0.035 50MW 20台 δ* =0.04 较小容量发电机组合计1000MW δ* =0.04。 系统额定频率50Hz，总负荷3000MW，负荷的频率调节效应系数KD*=1.5。试计算在以下三种情况下，系统总负荷增大到3300MW，系统新的稳定频率是多少？ 全部机组都参加一次调整； 全部机组都不参加一次调整； 仅有水轮发电机组参加一次调整。 2.设系统有两台100MW的发电机组，其调差系数δ1*=0.02，δ2*=0.04，系统负荷容量为140MW，负荷的频率调节效应系数KD*=1.5。系统运行频率为50Hz时。两机组出力为PG1=60MW，PG2=80MW。当系统负荷增加50MW时，试问： （1）系统频率下降多少？ （2）各机组输出功率增加为多少？ 五、互联系统频率的调整 A、B两个系统互联，图中 为两系统负荷变化（增加）； 为两系统二次调整增发的功率， 为两系统的单位调节功率； 为联络线交换的功率。 对系统A， 相当于一个负荷： 对系统B， 相当于一个电源： ∴ 图5-11 互联系统频率的调整 式中， 分别称为A、B两系统的功率缺额。 讨论： 当互联系统增发功率的总和与负荷增量的总和相平衡，即 ，则 ，即可实现无差调节，否则将出现频率偏移。 当A、B两系统都进行二次调频，且两部分的功率缺额与其单位调节功率成正比时，即满足 则联络线上的交换功率 ；若无功率缺额时， 当有一个系统不进行二次调频，例如 ，则B系统的负荷变化量将由A系统的二次调频来承担，并由通过联络线送来的 来抵偿，此时联络线的交换功率为 若整个系统的功率能够平衡，即