电力系统稳态分析第五章new.pptx

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1、1电力系统稳态分析合肥工业大学电气与自动化工程学院2合肥工业大学.电气与自动化工程学院35电力系统的有功功率和频率调整5.1电力系统中有功功率的平衡合肥工业大学.电气与自动化工程学院一、有功功率负荷的变化和调整控制变动周期小于10s，变化幅度较小变动周期在（10s，180s），变化幅度较大变化周期最长，变化幅度也很大系统负荷可以看作由以下三种具有不同变化规律的变动负荷组成：有功功率负荷的变化会造成什么问题？由发电机组的调速器进行频率的一次调整由发电机组的调频器进行频率的二次调整根据预测负荷，在各机组间按最优化准则进行负荷分配缺电情况下，另有负荷控制（负荷需求侧管理）4合肥工业大学

2、.电气与自动化工程学院二、有功功率负荷曲线的预计负荷：电力需求量（功率）或用电量；负荷预测：根据系统的运行特性、增容决策、自然条件与社会影响等诸多因素，在满足一定精度要求的条件下，确定未来某特定时刻的负荷数据。负荷预测是电力系统经济调度中的一项重要内容，是能量管理系统(EMS)的一个重要模块。系统负荷预测包括最大负荷功率、负荷电量及负荷曲线的预测。最大负荷功率预测确定电力系统发电设备及输变电设备的容量。为选择适当的机组类型、电源结构及燃料计划等，必须预测负荷及电量。负荷曲线的预测可为研究电力系统的峰值、抽水蓄能电站的容量以及发输电设备的协调运行提供数据。5合肥工业大学.电气与自动

3、化工程学院二、有功功率负荷曲线的预计负荷预测根据目的不同可分为超短期、短期、中期和长期。电力负荷预测分为经典预测方法和现代预测方法。经典预测方法：趋势外推法、时间序列法、回归分析法。现代预测方法：灰色数学理论、专家系统方法、神经网络理论、模糊预测理论等。6合肥工业大学.电气与自动化工程学院二、有功功率负荷曲线的预计两种曲线上最大、最小负荷等特征点应一致；两种曲线下的面积，即消耗的电量应该相等。根据用电大户申报的预计负荷，并参照长期累积的实测数据，汇总、调整用户的用电，并加上网络损耗。应特别注意气象条件的变化。编制预计负荷曲线时，网络损耗和厂用电是两个重要指标。Pt0与负荷大小无关

4、的不变损耗（变压器空载损耗）与负荷的平方成正比的可变损耗（变压器和线路电阻中的损耗）6%~10%水电厂的厂用电率非常小（0.1%~1%）火电厂的厂用电率大得多（5%~8%）核电厂的厂用电率比较大（4%~5%）7合肥工业大学.电气与自动化工程学院三、有功功率电源和备用容量系统电源容量：可投入发电设备的可发功率之和。（用电负荷、网损、厂用电）热备用、冷备用；负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用。2%~5%运转中的发电设备可能发出的最大功率与系统发电负荷之差，又称运转备用或旋转备用。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。使电力用户在发电设备发生偶然性事故时不

5、受严重影响并维持系统正常供电所需的备用。系统备用容量：系统电源容量超过发电负荷的部分。未运转的发电设备可能发的最大功率。检修中的发电设备不属于冷备用。使系统中的发电设备能定期检修而设置的备用。考虑负荷超计划增长而设置的备用。5%~10%8合肥工业大学.电气与自动化工程学院5.2电力系统中有功功率的最优分配有功电源的最优组合有功功率负荷的最优分配机组的合理开停（最优组合顺序、最优组合数量、最优开停时间），涉及电力系统中冷备用容量的合理分布问题，方法有最优组合顺序法、动态规划法、整数规划法。系统的有功功率负荷在各个正在运行的发电机或发电厂的合理分配，涉及电力系统热备用容量的合理分布问

6、题，方法是按所谓等耗量微增率准则的分配。9合肥工业大学.电气与自动化工程学院火电厂的特点怎么组合呢？具有技术最小负荷；开停机耗时、费钱、易损设备；急剧变动负荷时耗时且费钱；各类型火电机组效率不同；热电机组效率高由热负荷定其最小出力。火电厂一般以承担基本不变的负荷为宜。核电厂的特点具有技术最小负荷；开停机或急剧变动负荷时耗时、费钱、易损设备；一次投资大，运行费用小。核电厂原则上应持续承担额定容量负荷。水电厂的特点具有强迫功率和技术最小负荷；开停机或急剧变动负荷时省时、省钱、省心；可发功率受水头和水库类型（无调节水库、有调节水库、抽水蓄能电厂）限制。水电厂应根据水库类型不同、洪水与枯

7、水季节不同来合理分配负荷。10合肥工业大学.电气与自动化工程学院各类发电厂的合理组合洪水季节枯水季节负荷曲线的最高部分的调频任务由系统中的大水电厂承担。负荷曲线的最高部分的调频任务由系统中的中温中压火电厂承担。抽水蓄能电厂在其发电期间也可参加调频。图5-4怎么组合呢？怎么分配呢？11合肥工业大学.电气与自动化工程学院二、最优分配负荷时的目标函数和约束条件1、耗量特性发电设备单位时间内消耗的能源与发出的有功功率之间的关系（发电设备输入与输出的关系）PGF，W比耗量（单位时间内输入能