电力系统自动装置第五章电力系统频率及有功功率的自动调节.ppt

第五章 电力系统频率及有功功率的自动调节;PSS (power system stabilizer) ——电力系统稳定器;当输电线负荷较重、转子相位角发生振荡时，由于励磁调节器是采用按电压偏差比例调节方式，所以提供的附加励磁电流的相位具有使振荡角度加大的趋势。 但是，励磁调节器维持电压是发电机运行中对励磁调节器最根本的要求，又不能取消其维持电压的功能。 作用：采用电力系统稳定器去产生正阻尼转矩以抵消励磁控制系统引起的负阻尼转矩，是一个比较有效的方法。 ;PSS框图与传递函数;继电强行励磁装置;同步发电机的灭磁;在断开励磁绕组与励磁电源回路的同时，将一个电阻接入励磁绕组，让磁场储能迅速耗尽，由自动灭磁装置实现。 实用灭磁方法： 线性放电电阻灭磁； 非线性电阻灭磁； 灭弧栅灭磁； 全控桥逆变灭磁。;第一节、电力系统的频率特性;机组的动能;系统频率的变化，是由于发电机的负荷与原动机输入功率间的不平衡。 实际运行中，电力系统的负荷是不断变化的，而原动机输入功率的改变那么比较缓慢，所以系统中频率的波动也是难免的。 电力系统本身是一惯性系统，负荷的变化导致电力系统频率的变化，其中负荷的随机分量、脉动分量是主要影响因素。 频率变化时，可使机组设备偏离额定工况，降低运行效率，从而影响电网的经济运行。 当机组输入功率与负荷功率失去平衡，导致频率偏离额定值时，控制系统必须及时调节机组的出力，保证频率的偏离在允许范围内。;第一节、电力系统的频率特性;第一节、电力系统的频率特性;第一节、电力系统的频率特性;当系统频率为额定值时： PL*=1 , f*=1，带入式〔2〕，于是：;第一节、电力系统的频率特性;负荷的频率调节效应系数〔单位频率变化对应的有功负荷的变化量〕 可见，调节效应系数决定于负荷的性质。与各类负荷占总负荷的比例有关。 实际运行中，因为允许的频率变化很小，所以负荷的静态频率特性曲线近似为一直线，直线斜率为 取值范围在1~3之间，表示系统频率变化1%时，负荷功率变化的百分数。;第一节、电力系统的频率特性;例5-2 某电力系统总有功负荷为3200MW，系统频率为50HZ，假设调节效应系数 ，求负荷频率调节效应系数 解： ;假设系统的调节效应系数 仍为 ，负荷增长到3650MW时，有 ;第一节、电力系统的频率特性;三、发电机组的功率 - 频率特性 〔一〕发电机的功率 - 频率特性 发电机转矩方程： 功率方程： 无调速器时，转速和转矩都为额定值时， 输出功率最大。;第一节、电力系统的频率特性;第一节、电力系统的频率特性;调差特性与机组间有功功率的分配;实际运行中，机组的调节特性并非一条理想的直线。 由于测量元件的灵敏度局限，无法反映微小的转速变化，使得调速器具有一定的失灵区，调节特性那么成为具有一定宽度的区带。 不灵敏区的宽度用失灵度描述为 因此，导致并联运行的机组间有功功率的分配产生误差，最大误差功率与调差系数存在如下关系;可知，机组最大误差功率的标么值与失灵度正比，与调差系数反比。过小的调差系数将会引起较大的功率分配误差。 但，适度的不灵敏区的存在，也可防止调速器的频繁调节。;第一节、电力系统的频率特性;第一节、电力系统的频率特性;〔2〕发电机组装有调速器 系统负荷增加，频率开始下降后，调速器即开始起作用。 增加机组的输入功率，一段时间后，运行点在c处，系统负荷取用的功率为PL2，小于额定频率下所需的功率PL1，频率稳定在f2点。 此时的频率偏差相比于无调速器时，要小很多，可见，调速器对频率的调节作用较明显。 调速器的这种调节作用称为一次调频。;无调速 有调速;第一节、电力系统的频率特性;三．问答题 1.同步发电机励磁自动调节的作用是什么？ 2.对同步发电机励磁自动调节的根本要求是什么？ 3.在三相半控桥式整流电路中，对晶闸管的触发脉冲有何要求？ 4.在三相全控桥式整流电路中，对晶闸管的触发脉冲有何要求？ 5.对励磁调节器静特性调整的根本要求是什么？ 6.在励磁调节器中为何要设置调差单元？;三．问答题 1.答：①电力系统正常运行时，维持发电机或系统某点电压水平；②在并列运行发电机之间，合理分配机组间的无功负荷；③提高发电机静稳定极限；④提高系统的动态稳定，加快系统电压的恢复，改善电动机的自起动条件；⑤发电机故障或发电机一变压器组单元接线的变压器故障时，对发电机实行快速灭磁，以降低故障的损坏程度。 2.答：有足够调整容量；有很快的响应速度和足够大的强励顶值电压；有很高的运行可靠性。 3.答： 任一相晶闸管的触发脉冲应在滞后本相相电压30°相角的180°区间内发出；晶闸管的触发脉冲，应按电源电压的相序，每隔120°的电角度依次发出；触发脉冲应与晶闸管的交