武汉大学-电气工程基础课件(下).pptVIP

第一节电力系统有功功率与频率的调整

第二节电力系统无功功率与电压的调整

第三节电力网运行的经济性

第四节电力系统运行的稳定性;第一节电力系统有功功率与频率的调整;有功功率的平衡：;二、电力系统有功功率的分配;三、电力系统的频率调整;电力系统负荷的静态频率特性

负荷模型中，负荷与频率的关系可用多项式表示：;频率的二次调整

选定系统中的一个或几个电厂担负二次调频任务，担负二次调频任务的电厂称为调频厂。

调频厂的条件：

①具有足够的容量；

②具有较快的调整速度；

③调整范围内的经济性要好。

火电厂受锅炉技术最小负荷的限制，可调容量仅为其额定容量的30%~75%

水电厂的调整容量大于火电厂，水电厂的调整速度较快，且适宜承担急剧变动的负荷。

一般应选择系统中容量较大的水电厂作为调频厂。假设水电厂调节容量缺乏或无水电厂时，可选中温中压火电厂作为调频厂。;第二节电力系统无功功率与电压的调整;一、电力系统的无功平衡

1.无功电源：

包括发电机、同步调相机、静电电容器及静止补偿器等。

发电机：

额定状态下发出的无功功率：

QGN=SGNsinφN=PGNtgφN;分析：

当运行于HC，发电机发出的无功功率低于额定运行情况下的无功输出。

运行于BC段时，在降低功率因数、减少有功输出的情况下，可多发无功功率。

只有在额定电压、额定电流和额定功率因数(即C点)下运行时，发电机的视在功率才能到达额定值，其容量也利用得最充分。

发电机无功输出与电压的关系：;同步调相机：

相当于空载运行的同步电动机，在过励磁运行时，同步调相机向系统输送无功功率，欠励磁运行时，它从系统吸收无功功率，无功功率与电压静特性与发电机相似。;无功负荷：电力系统的无功负荷与电压的静态特性主要由异步电动机决定。

异步电动机的无功消耗：

Qm—异步电动机的激磁功率，它与施加于异步电动机的电压平方成正比。

Qσ—异步电动机漏抗Xσ中的无功损耗，它与负荷电流平方成正比。;无功损耗：

网络中的无功损耗包括变压器和输电线路的损耗。

变??器的无功功率损耗在系统的无功需求中占有相当的比重：

△Q0—变压器空载无功损耗，它与所施的电压平方成正比；

△QT—变压器绕组漏抗中的无功损耗，与通过变压器的电流平方成正比。;无功平衡

在电力系统运行的任何时刻，电源发出的无功功率总是等于同时刻系统负荷和网络的无功损耗之和：

QGC(t)＝QLD(t)＋△Q∑(t)

;二、中枢点的电压管理;调压方式

逆调压：

大负荷时，电压损耗大，将中枢点的电压适当升高些(比线路额定电压高5%)，小负荷时将中枢点电压适当降低(取线路的额定电压)。

适合于供电线路较长，负荷变动较大的中枢点。

顺调压：

在大负荷时允许中枢点电压不低于线路额定电压的102.5%，小负荷时不高于线路额定电压107.5%。

适合于供电线路不长，负荷变动不大的中枢点。

常调压：

即在任何负荷下都保持中枢点电压为线路额定电压的102%~105%;三、电力系统的调压措施;调压措施2：

改变变压器变比调压;例9-1：其降压变电所有一台变比KT=(110+2×2.5%)/11的变压器，归算到高压侧的变压器阻抗为ZT=(2.44+j40)Ω，最大负荷时进入变压器的功率为Smax=(28+j14)MVA，最小负荷时为Smin=(10+j6)MVA。最大负荷时，高压侧母线电压为113kV，最小负荷时为115kV，低压侧母线电压允许变化范围为10~11kV，试选择变压器分接头。;通过在负荷侧安装同步调相机、并联电容器或静止补偿器，以减少通过网络传输的无功功率，降低网络的电压损耗。;1.电力电容器容量的选择

在最小负荷时将电容器全部切除

在最大负荷时全部投入运行方式

同时配合变压器变比的选择

按在最小负荷时不补偿(即电容器不投入)来确定变压器分接头

式中，U2min、U2min—最小负荷时变压器低压母线归算到高压侧的电压和低压母线要求的电压值。

按最大负荷时的调压要求计算无功补偿容量

式中，U2max、U2Cmax—最大负荷时变压器低压母线归算到高压侧的电压值和低压母线要求的电压值。;例9-2：电力网如图9-16所示，归算到高压侧的线路和变压器阻抗为Z=(6+j120)Ω。供电点提供的最大负荷Smax=(20+j15)MVA，最小负荷Smax=(10+j8)MVA，降压变低压侧母线电压要求保持为10.5kV。假设U1保持为110kV不变，试配合变压器分接头选择，确定用电容器无功补偿容量。;调压措施4：改变输电线路参数调压;电压调整小结;第三节电力网