电力系统分析第二章ppt课件.ppt

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1、第五章电力系统有功功率的平衡和频率调整第一节电力系统中有功功率的平衡第二节电力系统的频率调整第一节电力系统中有功功率的平衡一、频率变化对用户和发电厂及系统本身的影响系统频率的变化将引起工业用户的电动机转速的变化，这将影响产品的质量。当频率降低，使电动机有功功率降低，将影响所有的转动机械的出力。频率的不稳定，将会影响电子设备的准确性。系统频率的变化，对发电机及电力系统本身也十分有害。发电厂的厂用机械多使用异步电动机带动，系统频率降低使电动机出力降低，若频率降低过多，将使电动机停止运转，会引起严重后果。1、有功功率的变动及其调整电力系统有功功率负荷（以下简称负荷）时刻都在作不规则变化，如右图所

2、示。对系统实际负荷变化曲线的分析表明，系统负荷可以看作是由三种具有不同变化规律的变动负荷所组成：第一种视变化幅度很小，变化周期短，负荷变动有很大的偶然性；第二种是变化幅度大，变化周期较长；第三种是变化缓慢的持续变动负荷。二、电力系统中有功功率的平衡和备用容量负荷的变化将引起频率的相应变化，电力系统的有功功率和频率调整大体上分一次、二次、三次调整三种。频率的一次调整（或称为一次调频）指由发电机组的调速器进行的，是对一次负荷变动引起的频率偏移作调整。频率的二次调整（或称为二次调频）指由发电机组的调频器进行的，是对二次负荷变动引起的频率偏移作调整。频率的三次调整（或称为三次调频）是对三次负荷变动引

3、起的频率偏移作调整。将在有功功率平衡的基础上，按照最优化的原则在各发电厂之间进行分配。2、有功功率平衡和备用容量电力系统中，在任何时候，所有发电厂发出的有功功率的总和，而包括所有用户的有功功率、所有发电厂厂用电有功负荷和网络的有功损耗，即为保证可靠供电和良好的电能质量，电力系统的有功功率平衡额定运行参数下确定。而且，还应具有一定的备用容量，也就是在系统最大负荷情况下，系统电源容量大于发电负荷的部分称系统的备用容量。系统备用容量一般分负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用等。（1）负荷备用：是指调整系统中短时的负荷波动并担负计划外的负荷增加而设置的备用。负荷备用容量的大小应根据系统负荷的大

4、小、运行经验并考虑系统中各类用电的比重确定。一般为最大负荷的2％一5％，大系统采用较小数值，小系统采用较大数值（2）事故备用：是使电力用户在发电设备发生偶然性事故时不受严重影响，维持系统正常供电所需的备用。事故备用容量的大小应根据系统容量、发电机台数、单位机组容量、机组的事故概率、系统的可靠性指标等确定，—般约为最大负荷的5％一10％，但不得小于系统中最大机组的容量。（3）检修备用：为保证系统的发电设备进行定期检修时，不致影响供电而在系统中留有的备用容量。所以发电设备运行一段时间以后，都必须进行检修。检修分大修和小修。一般大修时分批分期安排在一年中最小负荷季节进行。小修则利用节假日进行，以尽

5、量减少因检修停机所需的备用容量。（4）国民经济备用：是考虑到工农业用户的超计划生产，新用户的出现等而设置的备用容量，其值根据国民经济的增长情况而确定，一般约为系统最大负荷的3%—5%负荷备用、事故备用、检修备用、国民经济备用归纳起来以热备用和冷备用的形式存在于系统中。而不难想见，热备用中至少应包括全部负荷备用和一部分事故备用电力系统中的发电厂主要有以下三类水力发电厂火力发电厂原子能发电厂（核电厂）各类发电厂由于其设备容量、机械特性、使用的动力资源等不同，而有着不同的技术经济特性。必须结合它们的特点，合理地组织这些发电厂的运行方式，恰当安排它们在电力系统日负荷曲线和年负荷曲线中的位置，以提高电

6、力系统运行的经济性。三、各类发电厂的特点及合理组合1、火力发电厂的主要特点（1）要支付燃料及运输费用，不受自然条件的影响。（2）有功出力最小限制，启停时间长且启停费用高。（3）效率与蒸汽参数有关，高温高压设备效率最高，低温低压设备效率最低。（4）热电厂总效率较高，但与热负荷相应的输出功率是不可调节的强迫功率。（一）各类发电厂的特点2、水力发电厂的特点（1）必须释放水量－－强迫功率。（2）出力调节范围比火电机组大，启停费用低，且操作简单。（3）不需燃料费，但一次投资大，抽水蓄能，水电厂的运行依水库调节性能的不同在不同程度上受自然条件的影响。3、原子能发电厂的特点（1）最小技术负荷小，为额定负荷

7、10～15％。（2）启停费用高；负荷急剧变化时，调节费用高；启停及急剧调节时，易于损坏设备。（3）一次投资大，运行费用小。原则（1）充分利用水源。（2）降低火电机组的单位煤耗，发挥高效机组的作用。（3）尽量降低火力发电成本。根据上述原则，在夏季丰水期和冬季枯水期各类电厂在日负荷曲线中的安排示意图，见图5-2。（二）各类发电厂的合理组合图5-2各类发电厂组合顺序示意图（a）枯水季节（b）丰水季节夏季丰水期，水量