电力系统频率及有功功率的自动调节.pptx

电力系统频率及有功功率的自动调节;发电自动控制示意图;第一节 电力系统的频率特性;第一节 电力系统的频率特性;电力系统的频率特性;二 电力系统负荷的功率—频率特性 ;负荷的功率—频率特性一般表达式;电力系统的频率特性;负荷的有功功率－频率静态特性简化表达;例5-1 某电力系统中,与频率无关的负荷占30％,与频率一次方成 比例的负荷占40％,与频率二次方成比例的负荷占10％,与 频率三次方成比例的负荷占20％.试求当系统频率由50HZ 下降到47HZ时,负荷功率变化的百分数及其相应的KL*的大小. ;例5-2 某电力系统总有功负荷为3200MW(包括电网的有功 损耗),系统的频率为50HZ,若KL*=1.5,试求KL .;三、发电机组的功率——频率特性;三、发电机组的功率——频率特性;三、发电机组的功率——频率特性;有调速系统的发电机功率-频率特性：;（二）调差特性与机组间有功功率分配的关系;对没有调节容量的机组(调差系数趋于无限大)应以PiN／Ri*为零代入； 多台机组调差系数等于零是不能并联运行的； 一台机组的调差系数等于零与多台有差调节机组的并列运行是不现实的。;(三）调节特性的失灵区;（四）电力系统的频率特性;（四）电力系统的频率特性;电力系统的频率特性;第二节 调速器原理 ;一 机械液压调速器;2 调速系统框图 ;3 转速给定装置;转速给定装置调节过程;二 功率—频率电液调速器 ;1 转速测量 ;B 频率—电压变送器 ;频率—电压变送器的工作波形 ;2 功率测量 ;UG;3 转速和功率给定环节 ;三 数字式电液调速器 ;控制电路的功能通过微机实现。 调速器的调节规律由计算机实现。 主机根据采集到的实时信息，按预先确定的控制规律进行调节量计算，计算结果经过D/A变换输出去控制电/液压转换，再由液压伺服系统控制原动机的输入功率，完成调速或调频的任务。;第三节 电力系统频率调节系统及其特性 ;1 调速器的传递函数 ;;3 调速器+汽轮机;汽轮机发电机模型原理示意图;现代电力系统的规模越来越大而且互联，即一个地区的电力系统与另一个地区的电力系统相互连接起来构成更大的系统。因此，系统的频率和功率调节以地区系统为基础作为控制区，把每个控制区作为一个等效的同步发电机群来进行调节。现在来研究一个通过联络线路与其他控制区相互连接的控制区i的一次调节系统的传递函数。;发电机组动能提供的功率增量； 负荷的频率调节效应而引起的负荷功率变化； 联络线上功率的变化。 ;功率平衡关系式（有名值）;;;;;二 电网的频率调节特性 ;算例： 系统总额定容量 PN=2000MW 正常运行的负荷 PL=1000MW 惯性常数 H=5s 调差系数 R*=4.8% 负荷调节效应系数 KL*=0.5;;B 动态特性;总的闭环系统的时间常数只有0.4687s，比表征电厂本身的时间常数TP(为20s)要小得多，这主要是由于闭环系统中的反馈所起的作用(即调速器的作用)； 减小R值使?增大，可以减小稳态频率偏差； 当计及Tn、TT时，?f 随时间变化曲线不是纯指数型的，在初期出现了振荡、 开始时形成一个较大的瞬时频率降落； 算例中，当负荷变化20Mw时、频率降落为0.0234Hz，如果长期存在会引起较大的累计频率偏差，这是不允许的。 ;以上讨论中关于系统变化过程解释如下：当负荷突然增加l％(即20MW)时，系统功率平衡遭到破坏，起初瞬间由于频率尚未下降汽轮发电机的调速系统还未动作，所以发电机的输入功率不变。因此，这时负荷所增加的功率是由系统的动能供给的(动能以20MW／s的速率减小)。随着系统动能的减小，发电机的转速下降(即系统频率下降)，调速系统随之动作，增加发电机的输入功率与此同时，由于频率的下降，负荷的频率调节效应使它吸取的功率有所减小。 总之，增加的20MW负荷功率是由三部分来平衡的，即系统动能供给的功率，发电机增加的输入功率以及负荷少吸收的功率，在开始瞬间，后两项为零，随着频率降低，它们就逐渐增大，最后在一个较低的频率下稳定运行。此时，动能已不再供给功率，20MW的负荷增量仅由后两项来供给。 ;?Pc1(s);假设两区域具有相同的参数，即 ;第四节 电力系统自动调频 ;当负荷变动系统频率发生变化时，调频电厂中主导发电机组的调节系统首先动作，改变主导机组的功率，力图维持系统频率恒定。这时，由于主导机组的功率变化，协助调频的其它机组也随之作相应的功率调整，力图使它们的调节功率与主导机组的调节功率间维持