电力系统频率及有功功率的调节.ppt

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1、电力系统频率及有功功率的调节一、电力系统的频率特性二、调频与调频方法三、电力系统低频减载P——发电机组转子极对数n——发电机组的转数（r/min）f——电力系统频率（Hz）显然，电力系统的频率控制实际上就是调节发电机组的转速。一、电力系统的频率特性1)电力系统频率一致；任一时刻，发供平衡。2)调频与有功功率调节是不可分开的；负荷增加时，系统出现了功率缺额，机组的转速下降，整个系统的频率降低。3)调频是一个要由整个系统来统筹调度与协调的问题，不允许任何电厂有一点“各自为政”的趋向。4)调频与运行费用的关系也十分密切；力求使系统负

2、荷在发电机组之间实现经济分配。负荷的变动情况可以分成几种不同的分量：（1）变化周期一般小于10s的随机分量；（2）变化周期在10s～3min之间的脉动分量；（3）变化周期在3min以上的持续分量，负荷预测预报这一部分。第一种负荷变化引起的频率偏移，利用调速器来调整原动机的输入功率，这称为频率的一次调整。第二种负荷变化引起的频率偏移较大，必须由调频器参与控制和调整，这称为频率的二次调整。第三种负荷变化，调度部门的计划内负荷，这称为频率的三次调整。电力系统中各种有功负荷与频率的关系负荷的调节效应系数1）负荷的频率效应起到减轻系统能

3、量不平衡的作用。2）电力系统允许频率变化的范围很小，为此负荷功率与频率的关系曲线可近似地视为具有不变斜率的直线。这斜率即为调节效应系数。3）对于不同的电力系统，调节效应系数的值也不相同。一般为1～3。即使是同一系统的，也随季度及昼夜交替导致负荷组成的改变而变化。例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％。求系统频率由50Hz下降到47Hz时，负荷功率变化的百分数及其相应的值。二、调频与调频方法1、发电机的调差系数负号表示发电机

4、输出功率的变化和频率的变化符号相反。上式称为发电机组的静态调节方程。在计算功率与频率的关系时，常常采用调差系数的倒数，KG*——发电机的功率-频率特性系数，或原动机的单位调节功率。一般发电机的调差系数或单位调节功率，可采用下列数值：对汽轮发电机组R*=(4-6)%或KG*=16.6-25；对水轮发电机组R*=(2-4)%或KG*=25-50；若系统频率稳定在f1：1号机组的负荷增加了ΔP12号机组的负荷增加了ΔP2两台机组增量之和等于ΔPL2、电力系统的功率—频率特性3、调频方法有差调频法调频方程式：有差调频法指用有差调频器进

5、行并联运行，达到系统调频的目的的方法。有差调频器的稳态工作特性可以用下式表示，即Δf+RΔPc=0式中Δf、ΔPc——调频过程结束时系统频率的增量与调频机组有功功率的增量R——有差调频器的调差系数机组间有功功率的分配：当系统中有n台机组参加调频式中Δf—系统的频率增量Ri—第i台机组的调差特性ΔPCi—第i台机组的有功功率增量（调频功率)设系统的负荷增量（即计划外的负荷）为ΔPL，则调节过程结束时，必有上式也可以写为其中是系统的等值调节系数则每台调频机组所承担的计划外负荷为主导发电机法调频方程式：式中ΔPci—第i调频发电机的

6、有功增量Ki—功率分配系数调频过程：设系统负荷有了新的增量ΔP，主导发电机调频器的调节方程的原有平衡状态被首先打破，无差调频器向着满足其调节方程的方向对机组的有功出力进行调整，随之出现了新的ΔP1值，于是其余n－1个调频机组的功率分配。方程式的原有平衡状态跟着均被打破，它们都会向着满足其功率分方程的方向对各自机组的有功出力进行调节，即出现了“成组调频”的状态。调频过程一直要到ΔPC1不再出现新值才告结束。机组间有功功率的分配：调频结束时必有而各调频机组分担的功率为上式说明各调频机组间的出力也是按照一定的比例分配的。积差调频法（

7、同步时间法）调频方程式：积差调频法（或称同步时间法）是根据系统频率偏差的累积值进行工作的。单机积差调节的调频方程式为：式中K-调频功率比例系数调频方程每台调频机组分担的计划外负荷为多台机组用积差法实现调频时，可采用集中制、分散制两种方式三、电力系统低频减载a)事故情况下，系统可能产生严重的有功缺额，因而导致系统频率大幅度下降。b)所缺功率已经大大超过系统热备用容量，只能在系统频率降到某值以下，采取切除相应用户的办法来减少系统的有功缺额，使系统频率保持在事故允许的限额之内。系统频率的事故限额（1）系统频率降低使厂用机械的出力大为

8、下降，有时可能形成恶性循环，直至频率雪崩。（2）系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低，当励磁电流一定时，发送的无功功率会随着频率的降低而减少，可能造成系统稳定的破坏。（3）电力系统频率变化对用户的不利影响：频率变化将引起异步电动机转速的变化。系统频率降低将使电动机的转速和功