电力系统正常运行方式的调整与控制.ppt

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1、Ch5电力系统正常运行方式的调整与控制主要内容：1、电力系统频率调整与控制2、电力系统电压调整与控制3、电力系统的经济调度4、灵活交流输电系统与高压直流输电1Ch5电力系统正常运行方式的调整与控制难点：1）调频计算与调压计算2）水火电厂有功负荷最优分配3）无功负荷最优补偿2§5-1电力系统有功功率和频率的调整和控制一、调整频率的必要性1、频率是衡量电能质量的一个重要指标由于所有用电设备都是按系统额定频率设计的；系统频率质量的下降将影响各行各业；电力系统的频率变动对发电厂和电力系统本身会产生不利影响，而且频率过低时，甚至会使整个系统瓦解，造成大面积停电；2、有功负

2、荷的变动与调整控制30变化周期10s︱3min§5-1电力系统有功功率和频率的调整和控制三次调频-最优分配二次调频一次调频变化周期小于10s有功功率的日负荷曲线41、负荷的种类与频率变化无关的负荷电阻炉、电弧炉、整流负荷与频率一次方成正比的负荷阻力矩为常数的负荷与频率二次方成正比的负荷变压器中的涡流损耗与频率三次方成正比的负荷通风机、循环水泵与频率更高次方成正比的负荷（比重很小）给水泵二、负荷的有功功率-频率特性52、负荷频率特性数学表达式二、负荷的有功功率-频率特性以PDN和fN为基准值有功损耗占有功负荷的5-10%。6有功负荷的频率静态特性标么值=1-33、

3、负荷的功-频特性及频率调节效应PDNP0fNf负荷的频率调节效应（系数）正值以PDN和fN为基准值7三、发电机组的有功功率-频率特性1、调速系统工作原理机械液压调速系统电气液压调速系统负荷增加→开大汽门；负荷减少→减少汽门。频率的一次调整---有差调整调速器固定同步器8电气液压调速系统的原理框图转速测量转速给定功率给定功率测量频差放大器综合放大器PID校正功率放大器电液转换器油动机汽轮机发电机系统转速有功功率PGPsetffset91、调速系统工作原理电气液压调速系统的组成转速测量环节-----将机组的转速转换成电压信号、与给定的转速值相减（经频差放大器）得出频

4、率误差信号。功率测量环节-----将发电机发出的有功功率转换成电压信号，与给定功率相减并与频率误差同时送入综合放大器进行综合和放大，得出综合误差信号。10综合误差信号11电气液压调速系统的组成PID校正（调节）-----实现功率偏差和转速偏差之间的稳态线性关系，并改善控制系统的性能。所得出的信号经过功率放大使之有足够的功率来驱动电液转换器。电液转换器-----将电信号转换成油压信号使油动机动作，从而改变汽门的开度。122、发电机组的功率-频率静态特性在自动调速系统作用下，发电机输出功率和频率的关系曲线。发电机的单位调节功率正值PPset0fNf0f发电机组的频率

5、静态特性132、发电机组的功率--频率静态特性静态调差系数---调差率0.05?PPset0fNf0f结论：调差系数的大小对频率偏移的影响很大。调差系数（单位调节功率）可以整定：汽轮发电机组:*=0.04-0.06,KG*=25-16.7;水轮发电机组:*=0.02-0.04,KG*=50-25。14多台机组的等值单位调节功率第i台机组的输出功率增量n台机组输出功率总增量PGN系统n台机组额定功率之和等值调差系数15四、有功功率平衡1、有功平衡与频率的关系f2f1fABPD(f)PD(f)’PP1P2△PG△PD△PD00PG(f)有功平衡水平的高低决定了系

6、统频率水平的高低。要保持频率水平，需有足够的有功电源的备用容量应付有功负荷的增加。16按作用分：负荷备用、事故备用、检修备用、国民经济备用；按储存形式分：旋转备用（热备用）、冷备用2-5%最大负荷5-10%最大负荷2、备用容量3、有功电源的最优组合火力发电厂的特点支付燃料费用，但不受自然条件影响；有功出力调节范围小、负荷增减速度慢；热电厂为不可调节的强迫功率。17水电厂的特点不支付燃料费用，受自然条件影响；有功出力调节范围宽、负荷增减速度快；发电用水量按水库综合效益考虑。抽水出能电厂具有填谷削峰的作用。核电站一次性投资大、运行费用小，运行中不易带急剧变化的负荷，

7、反应堆和汽机组退出和再度投入费时，且消耗能量大。18各类发电厂负荷的合理分配A---水电厂不可调功率；B—水电厂可调功率；C—热电厂；D—核电厂；E—高温高压凝汽式火电厂；F—中温中压凝汽式火电厂19P0fNf电力系统功-频静态特性机组负荷机组的单位调节功率小结：功频特性负荷的频率调节效应发电机的调差系数20五、频率调整的分析和计算1、频率的一次调整以系统功-频特性为基础，由调速器实现一次调频。运行状态A---原始平衡状态运行状态B---负荷增加后的新平衡状态f2f1fABPD(f)PD(f)’PP1P2△PG△PD△PD00PG(f)电力系统功频静态特性21发

8、电机组功率增量：负荷频率