電力系統(tǒng)分析第13章

1、第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整 13.1 概述概述 13.2 有功功率和頻率有功功率和頻率 13.3 電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性 13.4 電力系統(tǒng)頻率控制電力系統(tǒng)頻率控制 13.5 有功功率平衡有功功率平衡 13.6 小結(jié)小結(jié) 第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.1 概述概述1 1、電力系統(tǒng)頻率控制的必要性、電力系統(tǒng)頻率控制的必要性 A A 頻率對(duì)電力用戶的影響頻率對(duì)電力用戶的影響 (1)(1) 電力系

2、統(tǒng)頻率變化會(huì)引起異步電動(dòng)機(jī)電力系統(tǒng)頻率變化會(huì)引起異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化轉(zhuǎn)速變化, ,這會(huì)使得電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的加工這會(huì)使得電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的加工工業(yè)產(chǎn)品的機(jī)械的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化工業(yè)產(chǎn)品的機(jī)械的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化, ,轉(zhuǎn)速不轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量,甚至?xí)霈F(xiàn)次品和甚至?xí)霈F(xiàn)次品和廢品。廢品。 第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.1 概述概述1 1、電力系統(tǒng)頻率控制的必要性、電力系統(tǒng)頻率控制的必要性 A A 頻率對(duì)電力用戶的影響頻率對(duì)電力用戶的影響 （2 2）電力系統(tǒng)頻率波動(dòng)會(huì)影響某些測(cè)量）電力系統(tǒng)頻率波動(dòng)會(huì)影響某些測(cè)量和控制用的電子設(shè)備的準(zhǔn)確性和

3、性能和控制用的電子設(shè)備的準(zhǔn)確性和性能, ,頻頻率過(guò)低時(shí)有些設(shè)備甚至無(wú)法工作。這對(duì)一率過(guò)低時(shí)有些設(shè)備甚至無(wú)法工作。這對(duì)一些重要工業(yè)和國(guó)防是不能允許的。些重要工業(yè)和國(guó)防是不能允許的。 第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.1 概述概述1 1、電力系統(tǒng)頻率控制的必要性、電力系統(tǒng)頻率控制的必要性 A A 頻率對(duì)電力用戶的影響頻率對(duì)電力用戶的影響 （3 3）電力系統(tǒng)頻率降低將使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)電力系統(tǒng)頻率降低將使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出功率降低速和輸出功率降低, ,導(dǎo)致其所帶動(dòng)機(jī)械的導(dǎo)致其所帶動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)速和出力降低轉(zhuǎn)速和出力降低, ,影響電力用戶設(shè)備的正影響電力用戶

4、設(shè)備的正常運(yùn)行常運(yùn)行。 第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.1 概述概述1 1、電力系統(tǒng)頻率控制的必要性、電力系統(tǒng)頻率控制的必要性 A A 頻率對(duì)電力系統(tǒng)的影響頻率對(duì)電力系統(tǒng)的影響 （1 1）頻率下降時(shí)頻率下降時(shí), ,汽輪機(jī)葉片的振動(dòng)會(huì)汽輪機(jī)葉片的振動(dòng)會(huì)變大變大, ,輕則影響使用壽命輕則影響使用壽命, ,重則可能產(chǎn)生裂重則可能產(chǎn)生裂紋。對(duì)于額定頻率為紋。對(duì)于額定頻率為50Hz50Hz的電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng), ,當(dāng)當(dāng)頻率低到頻率低到45Hz45Hz附近時(shí)附近時(shí), ,某些汽輪機(jī)的葉片某些汽輪機(jī)的葉片可能因發(fā)生共振而斷裂可能因發(fā)生共振而斷裂, ,造成

5、重大事故。造成重大事故。 第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.1 概述概述1 1、電力系統(tǒng)頻率控制的必要性、電力系統(tǒng)頻率控制的必要性 A A 頻率對(duì)電力系統(tǒng)的影響頻率對(duì)電力系統(tǒng)的影響 （2 2）頻率下降到頻率下降到47-48Hz47-48Hz時(shí)時(shí), ,火電廠由異步電火電廠由異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輔機(jī)（如送風(fēng)機(jī)）的出力隨之下降動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輔機(jī)（如送風(fēng)機(jī)）的出力隨之下降, ,從從而使火電廠發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率下降而使火電廠發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率下降。這種趨這種趨勢(shì)如果不能及時(shí)制止勢(shì)如果不能及時(shí)制止, ,就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)使電力系統(tǒng)就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)使電力系統(tǒng)頻率下

6、降到不能允許的程度頻率下降到不能允許的程度。這種現(xiàn)象稱為頻率這種現(xiàn)象稱為頻率雪山崩雪山崩。出現(xiàn)頻率雪崩會(huì)造成大面積停電出現(xiàn)頻率雪崩會(huì)造成大面積停電, ,甚至使甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解整個(gè)系統(tǒng)瓦解。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.1 概述概述1 1、電力系統(tǒng)頻率控制的必要性、電力系統(tǒng)頻率控制的必要性 A A 頻率對(duì)電力系統(tǒng)的影響頻率對(duì)電力系統(tǒng)的影響 （3 3）在核電廠中在核電廠中, ,反應(yīng)堆冷卻介質(zhì)泵對(duì)反應(yīng)堆冷卻介質(zhì)泵對(duì)供電頻率有嚴(yán)格要求供電頻率有嚴(yán)格要求。當(dāng)頻率降到一定數(shù)當(dāng)頻率降到一定數(shù)值時(shí)值時(shí), ,冷卻介質(zhì)泵即自動(dòng)跳開(kāi)冷卻介質(zhì)泵即自動(dòng)跳開(kāi),

7、,使反應(yīng)堆停使反應(yīng)堆停止運(yùn)行止運(yùn)行。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.1 概述概述1 1、電力系統(tǒng)頻率控制的必要性、電力系統(tǒng)頻率控制的必要性 A A 頻率對(duì)電力系統(tǒng)的影響頻率對(duì)電力系統(tǒng)的影響 （4 4）電力系統(tǒng)頻率下降時(shí)電力系統(tǒng)頻率下降時(shí), ,異步電動(dòng)機(jī)和變壓異步電動(dòng)機(jī)和變壓器的勵(lì)磁電流增加器的勵(lì)磁電流增加, ,使無(wú)功消耗增加使無(wú)功消耗增加, ,引起系統(tǒng)電引起系統(tǒng)電壓下降壓下降, ,頻率下降還會(huì)引起勵(lì)磁機(jī)出力下降頻率下降還會(huì)引起勵(lì)磁機(jī)出力下降, ,并使并使發(fā)電機(jī)電勢(shì)下降發(fā)電機(jī)電勢(shì)下降, ,導(dǎo)致全系統(tǒng)電壓水平降低。如果導(dǎo)致全系統(tǒng)電壓水平降低。

8、如果電力系統(tǒng)原來(lái)的電壓水平偏低電力系統(tǒng)原來(lái)的電壓水平偏低, ,在頻率下降到一定在頻率下降到一定值時(shí)值時(shí), ,可能出現(xiàn)所謂電壓雪崩現(xiàn)象可能出現(xiàn)所謂電壓雪崩現(xiàn)象, ,出現(xiàn)電壓雪崩出現(xiàn)電壓雪崩也會(huì)造成大面積停電也會(huì)造成大面積停電, ,甚至使系統(tǒng)瓦解。甚至使系統(tǒng)瓦解。 第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.1 概述概述2 2、電力系統(tǒng)有功功率控制的必要性電力系統(tǒng)有功功率控制的必要性 A 維持電力系統(tǒng)頻率在允許范圍之內(nèi)維持電力系統(tǒng)頻率在允許范圍之內(nèi) 電力系統(tǒng)頻率是靠電力系統(tǒng)內(nèi)并聯(lián)運(yùn)行的所電力系統(tǒng)頻率是靠電力系統(tǒng)內(nèi)并聯(lián)運(yùn)行的所有發(fā)電機(jī)組發(fā)出的有功功率總和與

9、系統(tǒng)內(nèi)所有負(fù)有發(fā)電機(jī)組發(fā)出的有功功率總和與系統(tǒng)內(nèi)所有負(fù)荷消耗荷消耗(包括網(wǎng)損包括網(wǎng)損)的有功功率總和之間的平衡來(lái)的有功功率總和之間的平衡來(lái)維持的。但是電力系統(tǒng)的負(fù)荷是時(shí)刻變化的維持的。但是電力系統(tǒng)的負(fù)荷是時(shí)刻變化的,從而從而導(dǎo)致系統(tǒng)頻率變化。為了保證電力系統(tǒng)頻率在允導(dǎo)致系統(tǒng)頻率變化。為了保證電力系統(tǒng)頻率在允許范圍之內(nèi)許范圍之內(nèi) ，就是要及時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)并聯(lián)運(yùn)行機(jī)，就是要及時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組有功功率。組有功功率。 第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.1 概述概述2 2、電力系統(tǒng)有功功率控制的必要性電力系統(tǒng)有功功率控制的必要性 B 提高電力系

10、統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性 當(dāng)系統(tǒng)頻率在額定值附近時(shí)，雖然頻率當(dāng)系統(tǒng)頻率在額定值附近時(shí)，雖然頻率滿足要求，但沒(méi)有說(shuō)明哪些機(jī)組參與并聯(lián)滿足要求，但沒(méi)有說(shuō)明哪些機(jī)組參與并聯(lián)運(yùn)行，并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組各應(yīng)該發(fā)多少有功運(yùn)行，并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組各應(yīng)該發(fā)多少有功功率。電力系統(tǒng)有功功率控制的任務(wù)之一功率。電力系統(tǒng)有功功率控制的任務(wù)之一就是要解決這個(gè)問(wèn)題。這就是電力系統(tǒng)經(jīng)就是要解決這個(gè)問(wèn)題。這就是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度問(wèn)題。濟(jì)調(diào)度問(wèn)題。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.1 概述概述2 2、電力系統(tǒng)有功功率控制的必要性電力系統(tǒng)有功功率控制的必要性 C 保證聯(lián)合電

11、力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行保證聯(lián)合電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行 電力系統(tǒng)的規(guī)模在不斷地?cái)U(kuò)大電力系統(tǒng)的規(guī)模在不斷地?cái)U(kuò)大,已經(jīng)出現(xiàn)已經(jīng)出現(xiàn)了將幾個(gè)區(qū)域電力系統(tǒng)聯(lián)在一起組成的聯(lián)合了將幾個(gè)區(qū)域電力系統(tǒng)聯(lián)在一起組成的聯(lián)合電力系統(tǒng)，有的聯(lián)合電力系統(tǒng)實(shí)行分區(qū)域控電力系統(tǒng)，有的聯(lián)合電力系統(tǒng)實(shí)行分區(qū)域控制，要求不同區(qū)域系統(tǒng)間交換的電功率和電制，要求不同區(qū)域系統(tǒng)間交換的電功率和電量按事先約定的協(xié)議進(jìn)行。這時(shí)電力系統(tǒng)有量按事先約定的協(xié)議進(jìn)行。這時(shí)電力系統(tǒng)有功功率控制要對(duì)不同區(qū)域系統(tǒng)之間聯(lián)絡(luò)線上功功率控制要對(duì)不同區(qū)域系統(tǒng)之間聯(lián)絡(luò)線上通過(guò)的功率和電量實(shí)行控制。通過(guò)的功率和電量實(shí)行控制。 第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電

12、力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.1 概述概述3 3、本章的主要內(nèi)容、本章的主要內(nèi)容 為什么P和f聯(lián)系起來(lái) 有功功率平衡 調(diào)頻原理 調(diào)頻方法和措施第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.2 有功功率和頻率有功功率和頻率1 1、基本概念、基本概念 電力系統(tǒng)的頻率由發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速電力系統(tǒng)的頻率由發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定，相聯(lián)系統(tǒng)只有一個(gè)頻率，決定，相聯(lián)系統(tǒng)只有一個(gè)頻率，是一個(gè)全局問(wèn)題，與電壓不同。是一個(gè)全局問(wèn)題，與電壓不同。 第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.2 有功功率和頻率有功功率和頻率2 2、頻率、

13、頻率n額定頻率：額定頻率：50Hzn頻率偏移：系統(tǒng)運(yùn)行頻率與額定頻率偏移：系統(tǒng)運(yùn)行頻率與額定頻率之差。頻率之差。 第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.2 有功功率和頻率有功功率和頻率 3、 電力系統(tǒng)的頻率水平由有功功率平電力系統(tǒng)的頻率水平由有功功率平衡決定，如果有功電源充足，能保證用衡決定，如果有功電源充足，能保證用戶需要，且具有及時(shí)進(jìn)行調(diào)整的能力，戶需要，且具有及時(shí)進(jìn)行調(diào)整的能力，則能保證頻率在合理的范圍之內(nèi)，反之，則能保證頻率在合理的范圍之內(nèi)，反之，則將出現(xiàn)較大的頻率偏移。則將出現(xiàn)較大的頻率偏移。 第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡

14、和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.3 電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性 1 1、發(fā)電機(jī)組和電力系統(tǒng)等效發(fā)電機(jī)組的、發(fā)電機(jī)組和電力系統(tǒng)等效發(fā)電機(jī)組的 功率頻率靜態(tài)特性功率頻率靜態(tài)特性 OPGPG2PG1ff1f212發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)組的功功率頻率靜態(tài)特率頻率靜態(tài)特性如右圖，當(dāng)性如右圖，當(dāng)功率增加到其功率增加到其額定功率時(shí)，額定功率時(shí)，輸出功率不隨輸出功率不隨頻率變化。頻率變化。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.3 電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性1 1、發(fā)電機(jī)組和電力系統(tǒng)等效發(fā)電機(jī)組的、發(fā)電機(jī)組和電力系統(tǒng)等效發(fā)電機(jī)組的 功率頻率

15、靜態(tài)特性功率頻率靜態(tài)特性 OPGPG2PG1ff1f212等效發(fā)電機(jī)組等效發(fā)電機(jī)組的的功率頻率靜功率頻率靜態(tài)特性如右圖態(tài)特性如右圖所示，它跟所示，它跟發(fā)發(fā)電機(jī)組的電機(jī)組的功率功率頻率靜態(tài)特性頻率靜態(tài)特性相似。相似。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.3 電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性1 1、發(fā)電機(jī)組和電力系統(tǒng)等效發(fā)電機(jī)組的、發(fā)電機(jī)組和電力系統(tǒng)等效發(fā)電機(jī)組的 功率頻率靜態(tài)特性功率頻率靜態(tài)特性 由此可見(jiàn)，由此可見(jiàn)，發(fā)電機(jī)組和等效發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)組和等效發(fā)電機(jī)組的功率頻率功率頻率靜態(tài)特性都是向下傾斜的，其程度用調(diào)差系數(shù)表示：靜態(tài)特性都是向下傾斜的

16、，其程度用調(diào)差系數(shù)表示： fPKfPKPfGGGGG11第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.3 電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性2 2、電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性、電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性 電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷由各種各樣的負(fù)荷組電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷由各種各樣的負(fù)荷組成。這些負(fù)荷吸取的有功功率有的與頻率無(wú)成。這些負(fù)荷吸取的有功功率有的與頻率無(wú)關(guān)，有的與頻率的一次方成正比，有的與頻關(guān)，有的與頻率的一次方成正比，有的與頻率的二次方成正比，有的與頻率的更高次方率的二次方成正比，有的與頻率的更高次方成正比。成正比。 第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功

17、率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.3 電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性綜合負(fù)荷與頻率的關(guān)系可表示成：綜合負(fù)荷與頻率的關(guān)系可表示成： 1210*2*2*102210neLeLLnnLneLeneLeeLeLeLaaaafffPPPfafafaaPffPaffPaffPaPaP第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.3 電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性2 2、電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性、電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性 在額定頻率附近，負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性近在額定頻率附近，負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性近似為直線似為直線PLOfPL1f1負(fù)荷

18、的靜態(tài)頻率特負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性曲線的斜率稱為性曲線的斜率稱為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)。應(yīng)系數(shù)。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.3 電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)記為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)記為K KL L*fPKfPKLLLL第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.3 電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性3 3、電力系統(tǒng)的頻率特性、電力系統(tǒng)的頻率特性 電力系統(tǒng)主要由發(fā)電機(jī)、輸電網(wǎng)絡(luò)和負(fù)荷組成。電力系統(tǒng)主要由發(fā)電機(jī)、輸電網(wǎng)絡(luò)和負(fù)荷組成。如果把輸電網(wǎng)絡(luò)的損耗看成負(fù)

19、荷的一部分，則電力如果把輸電網(wǎng)絡(luò)的損耗看成負(fù)荷的一部分，則電力系統(tǒng)是由兩個(gè)環(huán)節(jié)組成的閉環(huán)系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)組的功系統(tǒng)是由兩個(gè)環(huán)節(jié)組成的閉環(huán)系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)組的功率頻率特性和負(fù)荷的功率頻率特性的交點(diǎn)就是電力率頻率特性和負(fù)荷的功率頻率特性的交點(diǎn)就是電力系統(tǒng)的頻率的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。系統(tǒng)的頻率的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.3 電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性3 3、電力系統(tǒng)的頻率特性、電力系統(tǒng)的頻率特性 OPPL3PL1ff1f2abcPL2L1L2G1G2如如圖，當(dāng)?shù)刃Оl(fā)圖，當(dāng)?shù)刃Оl(fā)電機(jī)運(yùn)行在特性電機(jī)運(yùn)行在特性G1，綜合負(fù)荷特綜合負(fù)荷特性為性

20、為L(zhǎng)1時(shí)，系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行在運(yùn)行在a點(diǎn)，系點(diǎn)，系統(tǒng)頻率為統(tǒng)頻率為f1。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.3 電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性3 3、電力系統(tǒng)的頻率特性、電力系統(tǒng)的頻率特性 OPPL3PL1ff1f2abcPL2L1L2G1G2當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加，綜綜合負(fù)荷特性為合負(fù)荷特性為L(zhǎng)2時(shí)，時(shí)，如果不改變發(fā)電機(jī)調(diào)如果不改變發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定值，等速系統(tǒng)的設(shè)定值，等效發(fā)電機(jī)特性仍然為效發(fā)電機(jī)特性仍然為G1, 系統(tǒng)運(yùn)行在系統(tǒng)運(yùn)行在b點(diǎn)，點(diǎn)，系統(tǒng)頻率為系統(tǒng)頻率為f2。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有

21、功功率平衡和頻率調(diào)整13.3 電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性3 3、電力系統(tǒng)的頻率特性、電力系統(tǒng)的頻率特性 OPPL3PL1ff1f2abcPL2L1L2G1G2如果當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加如果當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加，綜綜合負(fù)荷特性變?yōu)楹县?fù)荷特性變?yōu)長(zhǎng)2時(shí)，改時(shí)，改變發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定變發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定值，等效發(fā)電機(jī)特性變?yōu)橹?，等效發(fā)電機(jī)特性變?yōu)镚2, 則系統(tǒng)運(yùn)行在則系統(tǒng)運(yùn)行在c點(diǎn)，系點(diǎn)，系統(tǒng)頻率回到統(tǒng)頻率回到f1。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.4 電力系統(tǒng)頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率調(diào)整 1 1、電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整、電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整 OPPL

22、3PL1ff1f2abcPL2L1L2G1G2當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加，綜合負(fù)荷綜合負(fù)荷特性為特性為L(zhǎng)2時(shí)，發(fā)電機(jī)調(diào)速時(shí)，發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定值不變，等效發(fā)系統(tǒng)的設(shè)定值不變，等效發(fā)電機(jī)特性仍然為電機(jī)特性仍然為G1, 系統(tǒng)運(yùn)系統(tǒng)運(yùn)行在行在b點(diǎn)，系統(tǒng)頻率為點(diǎn)，系統(tǒng)頻率為f2。這種由發(fā)電機(jī)特性和負(fù)荷調(diào)這種由發(fā)電機(jī)特性和負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)共同承擔(dān)系統(tǒng)負(fù)荷變節(jié)效應(yīng)共同承擔(dān)系統(tǒng)負(fù)荷變化使系統(tǒng)運(yùn)行在另一頻率的化使系統(tǒng)運(yùn)行在另一頻率的頻率調(diào)整稱為頻率的一次調(diào)頻率調(diào)整稱為頻率的一次調(diào)整。整。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.4 電力系統(tǒng)頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率調(diào)整

23、1 1、電力系統(tǒng)頻率一次調(diào)整、電力系統(tǒng)頻率一次調(diào)整 OPPL3PL1ff1f2abcPL2L1L2G1G2 對(duì)于右圖，頻率一次對(duì)于右圖，頻率一次調(diào)整的結(jié)果：調(diào)整的結(jié)果：發(fā)電機(jī)有功功率增加了發(fā)電機(jī)有功功率增加了PL2-PL1，負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)是負(fù)荷少吸收有功功率是負(fù)荷少吸收有功功率為為PL3-PL2，系統(tǒng)頻率降系統(tǒng)頻率降低到低到f2。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.4 電力系統(tǒng)頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率調(diào)整1 1、電力系統(tǒng)頻率一次調(diào)整、電力系統(tǒng)頻率一次調(diào)整 當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷減少時(shí)，頻率的一次調(diào)整過(guò)當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷減少時(shí)，頻率的一次調(diào)整過(guò)程與上述相反。

24、即系統(tǒng)頻率升高，發(fā)電機(jī)有程與上述相反。即系統(tǒng)頻率升高，發(fā)電機(jī)有功功率減少，負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)使負(fù)荷吸取的有功功率減少，負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)使負(fù)荷吸取的有功功率相對(duì)于原頻率下的功率有所增加。功功率相對(duì)于原頻率下的功率有所增加。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.4 電力系統(tǒng)頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率調(diào)整2 2、電力系統(tǒng)頻率二次調(diào)整、電力系統(tǒng)頻率二次調(diào)整 OPPL3PL1ff1f2abcPL2L1L2G1G2當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷變化較大，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷變化較大，頻率的一次調(diào)整結(jié)果，頻率的一次調(diào)整結(jié)果，系統(tǒng)頻率過(guò)高或過(guò)低時(shí)系統(tǒng)頻率過(guò)高或過(guò)低時(shí)，需要改變發(fā)電機(jī)調(diào)速，需要改變發(fā)電機(jī)調(diào)速

25、系統(tǒng)的設(shè)定值，使系統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)定值，使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到規(guī)定范圍內(nèi)頻率恢復(fù)到規(guī)定范圍內(nèi)。對(duì)于右圖，等效發(fā)電。對(duì)于右圖，等效發(fā)電機(jī)特性變?yōu)闄C(jī)特性變?yōu)镚2, 系統(tǒng)頻系統(tǒng)頻率回到率回到f1。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.4 電力系統(tǒng)頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率調(diào)整2 2、電力系統(tǒng)頻率二次調(diào)整、電力系統(tǒng)頻率二次調(diào)整 當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷變化較大，通過(guò)改變當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷變化較大，通過(guò)改變發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定值使系統(tǒng)頻率發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定值使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到規(guī)定范圍內(nèi)的頻率調(diào)整稱為頻恢復(fù)到規(guī)定范圍內(nèi)的頻率調(diào)整稱為頻率的二次調(diào)整。率的二次調(diào)整。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功

26、率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.4 電力系統(tǒng)頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率調(diào)整2 2、電力系統(tǒng)頻率二次調(diào)整、電力系統(tǒng)頻率二次調(diào)整 電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)整任務(wù)是電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)整任務(wù)是由調(diào)頻發(fā)電廠中的發(fā)電機(jī)組承擔(dān)的。由調(diào)頻發(fā)電廠中的發(fā)電機(jī)組承擔(dān)的。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.4 電力系統(tǒng)頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率調(diào)整3 3、電力系統(tǒng)有功功率調(diào)整（頻率的三次調(diào)整）、電力系統(tǒng)有功功率調(diào)整（頻率的三次調(diào)整） 在頻率的三次調(diào)整之前，讓我們?cè)陬l率的三次調(diào)整之前，讓我們先看看電力系統(tǒng)負(fù)荷的變化情況。先看看電力系統(tǒng)負(fù)荷的變化情況。 見(jiàn)下圖見(jiàn)

27、下圖第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.4 電力系統(tǒng)頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率調(diào)整3 3、電力系統(tǒng)有功功率調(diào)整、電力系統(tǒng)有功功率調(diào)整 （頻率的三次調(diào)整）（頻率的三次調(diào)整）負(fù)荷總的變化情況負(fù)荷總的變化情況 隨機(jī)分量隨機(jī)分量 脈沖分量脈沖分量 持續(xù)分量持續(xù)分量第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.4 電力系統(tǒng)頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率調(diào)整3 3、電力系統(tǒng)有功功率調(diào)整（頻率的三次調(diào)整）、電力系統(tǒng)有功功率調(diào)整（頻率的三次調(diào)整） 由上圖可見(jiàn)，總的負(fù)荷可分成三個(gè)部分：由上圖可見(jiàn)，總的負(fù)荷可分成三個(gè)部分： 隨機(jī)分量隨機(jī)

28、分量 脈沖分量脈沖分量 持續(xù)分量持續(xù)分量一次調(diào)頻一次調(diào)頻一、二次調(diào)頻一、二次調(diào)頻發(fā)電計(jì)劃加二次調(diào)頻發(fā)電計(jì)劃加二次調(diào)頻第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.4 電力系統(tǒng)頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率調(diào)整3 3、電力系統(tǒng)有功功率調(diào)整（頻率的三次調(diào)整）、電力系統(tǒng)有功功率調(diào)整（頻率的三次調(diào)整） 負(fù)荷的持續(xù)分量，調(diào)度部門用日負(fù)荷曲負(fù)荷的持續(xù)分量，調(diào)度部門用日負(fù)荷曲線來(lái)描述。日負(fù)荷曲線示例如下：線來(lái)描述。日負(fù)荷曲線示例如下：第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.4 電力系統(tǒng)頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率調(diào)整3 3、電力系統(tǒng)有功

29、功率調(diào)整（頻率的三次調(diào)整）、電力系統(tǒng)有功功率調(diào)整（頻率的三次調(diào)整） 從以上日負(fù)荷曲線可看到，把負(fù)荷分成從以上日負(fù)荷曲線可看到，把負(fù)荷分成基荷和峰荷。相應(yīng)地，調(diào)度部門把發(fā)電廠分基荷和峰荷。相應(yīng)地，調(diào)度部門把發(fā)電廠分為三類：為三類： 帶基荷發(fā)電廠帶基荷發(fā)電廠 調(diào)峰發(fā)電廠調(diào)峰發(fā)電廠 調(diào)頻發(fā)電廠調(diào)頻發(fā)電廠第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.4 電力系統(tǒng)頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率調(diào)整3 3、電力系統(tǒng)有功功率調(diào)整（頻率的三次調(diào)整）、電力系統(tǒng)有功功率調(diào)整（頻率的三次調(diào)整） 調(diào)度部門按日負(fù)荷曲線把發(fā)電計(jì)劃下發(fā)到調(diào)度部門按日負(fù)荷曲線把發(fā)電計(jì)劃下發(fā)到各類發(fā)電廠，計(jì)劃發(fā)

30、電計(jì)劃與實(shí)際負(fù)荷不可各類發(fā)電廠，計(jì)劃發(fā)電計(jì)劃與實(shí)際負(fù)荷不可能完全一致，其差值稱為計(jì)劃外負(fù)荷。計(jì)劃能完全一致，其差值稱為計(jì)劃外負(fù)荷。計(jì)劃外負(fù)荷由調(diào)頻廠承擔(dān)。外負(fù)荷由調(diào)頻廠承擔(dān)。 第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.4 電力系統(tǒng)頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率調(diào)整3 3、電力系統(tǒng)有功功率調(diào)整（頻率的三次調(diào)、電力系統(tǒng)有功功率調(diào)整（頻率的三次調(diào)整）整） 由此可見(jiàn)，調(diào)度部門使用發(fā)電計(jì)劃來(lái)由此可見(jiàn)，調(diào)度部門使用發(fā)電計(jì)劃來(lái)解決大部分有功功率平衡問(wèn)題的。解決大部分有功功率平衡問(wèn)題的。 第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13

31、.5 電力系統(tǒng)有功功率平衡及負(fù)荷電力系統(tǒng)有功功率平衡及負(fù)荷的合理分配的合理分配1 1、有功電源、有功電源 發(fā)電廠是目前電力系統(tǒng)唯一的有功功率電源。發(fā)電廠是目前電力系統(tǒng)唯一的有功功率電源。 （1）火力發(fā)電廠：總?cè)萘恳话胍陨稀＃┗鹆Πl(fā)電廠：總?cè)萘恳话胍陨?。n燃油火力發(fā)電廠燃油火力發(fā)電廠n燃汽火力發(fā)電廠燃汽火力發(fā)電廠n燃燒火力發(fā)電廠效率高容量大燃燒火力發(fā)電廠效率高容量大n低溫低壓（低溫低壓（450，35大氣壓）大氣壓）n中溫中壓（中溫中壓（520，100大氣壓）大氣壓）n高溫高壓（高溫高壓（550，180大氣壓）大氣壓）n超臨界機(jī)組超臨界機(jī)組 (575，200以上以上)（2）熱力發(fā)電廠：發(fā)電）熱力發(fā)

32、電廠：發(fā)電+供熱供熱 強(qiáng)迫出力：為保證供熱而必須發(fā)出的有強(qiáng)迫出力：為保證供熱而必須發(fā)出的有功功率。功功率。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.5 電力系統(tǒng)有功功率平衡及電力系統(tǒng)有功功率平衡及負(fù)荷的合理分配負(fù)荷的合理分配（3） 水力發(fā)電廠水力發(fā)電廠n多年調(diào)節(jié)庫(kù)容水力發(fā)電廠多年調(diào)節(jié)庫(kù)容水力發(fā)電廠n日調(diào)節(jié)庫(kù)容水力發(fā)電廠日調(diào)節(jié)庫(kù)容水力發(fā)電廠n徑流式庫(kù)容水力發(fā)電廠徑流式庫(kù)容水力發(fā)電廠n抽水蓄能庫(kù)容水力發(fā)電廠抽水蓄能庫(kù)容水力發(fā)電廠（4） 核能發(fā)電廠核能發(fā)電廠第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.5 電力系

33、統(tǒng)有功功率平衡及負(fù)荷的合理分配電力系統(tǒng)有功功率平衡及負(fù)荷的合理分配水電廠強(qiáng)迫出力Fig 13.1熱電廠強(qiáng)迫出力核電廠高效率大機(jī)組火電廠中溫中壓凝氣式火電廠中溫中壓火電廠水電廠可調(diào)功率抽頭蓄能基荷峰荷第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.5 電力系統(tǒng)有功功率平衡及負(fù)荷的合理分配電力系統(tǒng)有功功率平衡及負(fù)荷的合理分配2、 有功功率負(fù)荷有功功率負(fù)荷 有功功率負(fù)荷隨天氣、季節(jié)、每天的時(shí)間、天有功功率負(fù)荷隨天氣、季節(jié)、每天的時(shí)間、天氣氣,人們的生活工作習(xí)慣等變化，以各種負(fù)荷曲人們的生活工作習(xí)慣等變化，以各種負(fù)荷曲線來(lái)反映，是電力調(diào)度部門的重要依據(jù)。線來(lái)反映

34、，是電力調(diào)度部門的重要依據(jù)。 Fig13.1中中基荷：日負(fù)荷曲線最低點(diǎn)以下部分，基荷：日負(fù)荷曲線最低點(diǎn)以下部分，峰荷：基荷與最大負(fù)荷之間的部分。峰荷：基荷與最大負(fù)荷之間的部分。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.5 電力系統(tǒng)有功功率平衡及負(fù)荷的合理分配電力系統(tǒng)有功功率平衡及負(fù)荷的合理分配2、 有功功率負(fù)荷有功功率負(fù)荷 實(shí)際負(fù)荷變化的特點(diǎn)實(shí)際負(fù)荷變化的特點(diǎn) 實(shí)際負(fù)荷變化由三種成分構(gòu)成：實(shí)際負(fù)荷變化由三種成分構(gòu)成：n變化幅度很小，變化周期最短（一般為變化幅度很小，變化周期最短（一般為10S以內(nèi)），以內(nèi)），一般由中小型用電設(shè)備的投入切除引起，帶有很

35、大的一般由中小型用電設(shè)備的投入切除引起，帶有很大的隨機(jī)性。隨機(jī)性。n變化幅度較大，變化周期較短（變化幅度較大，變化周期較短（10S-3m），一般為），一般為軋鋼機(jī)等的較大的間斷性負(fù)荷；軋鋼機(jī)等的較大的間斷性負(fù)荷；n變化緩慢權(quán)的持續(xù)變化部分，由人們的作息制度、生變化緩慢權(quán)的持續(xù)變化部分，由人們的作息制度、生活習(xí)慣、天氣等決定。活習(xí)慣、天氣等決定。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整3、兩并聯(lián)機(jī)組的有功功率分配見(jiàn)Fig13.1基本原則：l基荷由具有強(qiáng)迫功率，不可調(diào)功率或高效率的熱力發(fā)電廠，電力發(fā)電廠，核能發(fā)電廠，逕流式水力發(fā)電廠，泄洪灌溉等水力發(fā)電廠等

36、承擔(dān)。l峰荷由有調(diào)節(jié)水庫(kù)的水力發(fā)電廠，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠和中溫中壓火力發(fā)電廠等承擔(dān)。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整3、兩并聯(lián)機(jī)組的有功功率分配f1f2PG1 PG2PG1 PG2PG1 PG1 PG2 PG2GieiGieGGeGGeeGGeGGGGGGGGPfPPfPPfPfffffPPPPPPPPPP*2*221*1112*222*111222111111并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組所調(diào)節(jié)的有功功率與頻率變化和機(jī)組額定容量成正比，與機(jī)組調(diào)差系數(shù)成反比第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整如何求解f*miGiemiG

37、ieGimiGiemiiGieDGDmiiGiemiGieDmiGieGDemiiGiemiGiGDGDeGDGDGDDPPKPPKPPPPPfPPPPPPf11*11*1*1*11*1*1注意：若某臺(tái)機(jī)組已經(jīng)沒(méi)有調(diào)節(jié)容量，則取i*=, KGi0第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整如何求解f*)(fPKKKKPPKKKKKfKfKKfKfKPPPLLrGDLLeGDeGDSLGDSSLGDLGDLGDL為系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率 第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.5 電力系統(tǒng)有功功率平衡及負(fù)荷的合理分

38、配電力系統(tǒng)有功功率平衡及負(fù)荷的合理分配4、 有功功率電源的備用有功功率電源的備用 為滿足預(yù)計(jì)外的負(fù)荷需求和負(fù)荷變化，需要以下幾種備用：為滿足預(yù)計(jì)外的負(fù)荷需求和負(fù)荷變化，需要以下幾種備用：負(fù)荷備用：為滿足負(fù)荷波動(dòng)和計(jì)劃外增加的負(fù)荷而設(shè)置的備負(fù)荷備用：為滿足負(fù)荷波動(dòng)和計(jì)劃外增加的負(fù)荷而設(shè)置的備用（最大負(fù)荷的用（最大負(fù)荷的3-5%）。）。事故備用：在電力系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備發(fā)生偶然故障時(shí)，為保證事故備用：在電力系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備發(fā)生偶然故障時(shí)，為保證向用戶正常供電而設(shè)置的備用。（向用戶正常供電而設(shè)置的備用。（5%10%，最大單最大單機(jī)容量）機(jī)容量）檢修備用：為發(fā)電設(shè)備的定期檢修及設(shè)置的備用。檢修備用：為發(fā)電設(shè)

39、備的定期檢修及設(shè)置的備用。國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用：考慮到國(guó)民經(jīng)濟(jì)超計(jì)劃增長(zhǎng)而設(shè)置的備用。國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用：考慮到國(guó)民經(jīng)濟(jì)超計(jì)劃增長(zhǎng)而設(shè)置的備用。l熱備用：所有發(fā)電機(jī)組最大可能出力之和與該時(shí)刻總負(fù)熱備用：所有發(fā)電機(jī)組最大可能出力之和與該時(shí)刻總負(fù)荷的差值，（根據(jù)需要隨時(shí)可以投入的備用）荷的差值，（根據(jù)需要隨時(shí)可以投入的備用） 熱備用包括部分事故備用和全部負(fù)荷備用。熱備用包括部分事故備用和全部負(fù)荷備用。l冷備用：處于待機(jī)狀態(tài)，但設(shè)備完好，隨時(shí)可以啟動(dòng)的冷備用：處于待機(jī)狀態(tài)，但設(shè)備完好，隨時(shí)可以啟動(dòng)的發(fā)電設(shè)備。發(fā)電設(shè)備。第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整13.6 小結(jié)

40、小結(jié)第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整選講內(nèi)容1：AGC（Automation Generation Control）n目的是使電力系統(tǒng)的出力與負(fù)荷相適應(yīng)，保持頻率額定和通過(guò)聯(lián)絡(luò)線的交換功率等于計(jì)劃值，并盡可能實(shí)現(xiàn)機(jī)組（電廠）間負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整AGC的基本目標(biāo)n使全系統(tǒng)的出力與負(fù)荷相匹配n將電力系統(tǒng)的頻率偏差調(diào)節(jié)到0，保持系統(tǒng)頻率為額定值n控制區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線的交換功率與計(jì)劃值相等，實(shí)現(xiàn)各區(qū)域內(nèi)有功功率的平衡n在區(qū)域各個(gè)電廠間進(jìn)行負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配 第二、三個(gè)目標(biāo)也稱為L(zhǎng)FC

41、第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整AGC的一般過(guò)程跟蹤控制調(diào)節(jié)控制機(jī)組控制發(fā)電計(jì)劃調(diào)速器氣輪機(jī)負(fù)荷預(yù)測(cè)機(jī)組組合水電計(jì)劃交換計(jì)劃電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃區(qū)域控制誤差機(jī)組分組dfPG第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整區(qū)域控制誤差區(qū)域控制誤差 ACEi=b bidf+dPT,I聯(lián)絡(luò)線和頻率偏差控制（聯(lián)絡(luò)線和頻率偏差控制（TBC）恒定功率控制（恒定功率控制（CFC）恒定凈交換功率控制（恒定凈交換功率控制（CNIC）第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整AGC對(duì)對(duì)機(jī)組功率的

42、分配機(jī)組功率的分配nAGC對(duì)機(jī)組公里的分配包括兩個(gè)部分：n按經(jīng)濟(jì)調(diào)度原則分配計(jì)劃負(fù)荷和計(jì)劃外負(fù)荷，送出基點(diǎn)功率值；n將消除誤差式區(qū)域控制誤差所需要的調(diào)節(jié)功率PR分配給機(jī)組第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整AGC與其他應(yīng)用軟件的關(guān)系與其他應(yīng)用軟件的關(guān)系機(jī)組組合發(fā)電計(jì)劃水電計(jì)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)AGC交換計(jì)劃安全約束調(diào)度狀態(tài)估計(jì)最優(yōu)潮流計(jì)劃限制潮流網(wǎng)損修正第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整自學(xué)內(nèi)容1： 自動(dòng)低頻減負(fù)荷概述 電力系統(tǒng)頻率控制是關(guān)系電力系統(tǒng)全局的控制問(wèn)題.在電力系統(tǒng)事故情況下,當(dāng)采取各種措施之后仍然不

43、能制止頻率下降時(shí),則由低頻減載裝置自動(dòng)的切除一部分負(fù)荷來(lái)達(dá)到目的,這就是自動(dòng)低頻減負(fù)荷,也稱自動(dòng)低頻減載.第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率的動(dòng)態(tài)特性 電力系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)特性主要由系統(tǒng)所有的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械決定.由于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及其距離故障點(diǎn)的電氣距離的不同,在系統(tǒng)故障時(shí),系統(tǒng)中各結(jié)點(diǎn)(母線)的頻率動(dòng)態(tài)特性是不同的. 各結(jié)點(diǎn)的頻率fi將在系統(tǒng)平均頻率fx附近變化,但偏離的數(shù)值不大.因此,可以用fx代替fi并將系統(tǒng)看成一臺(tái)等值發(fā)電機(jī)組來(lái)研究fx隨時(shí)間的變化.第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電

44、力系統(tǒng)頻率的動(dòng)態(tài)特性 系統(tǒng)中每臺(tái)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程: 經(jīng)驗(yàn)表明,雖然電力系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的數(shù)量遠(yuǎn)比發(fā)電機(jī)多,但它們的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量卻遠(yuǎn)小于發(fā)動(dòng)機(jī)組.故可以只考慮發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量. 現(xiàn)在取系統(tǒng)所有的發(fā)電機(jī)的額定功率總和PGe為功率的基準(zhǔn)值,則有*LiTiiJiPPdtdTniGeieLiniGeieTiiniGeieJiPSPPSPdtdPST1*1*1第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率的動(dòng)態(tài)特性考慮到可以近似認(rèn)為fi=fx,上式中i*可以用X*代替,則 *LXXPPdtdTTieniJiGeXSTPT11ieniTGeTSPPP1*1

45、ieniLGeLSPPP1*1niGieGePP1第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率的動(dòng)態(tài)特性由于有 以上即系統(tǒng)等值機(jī)的頻率變化方程式。該方程式?jīng)]有考慮負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)dtfddtddtddtdXeXeX*)(*LTXPPdtfdT第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率的動(dòng)態(tài)特性若考慮負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)：將功率基準(zhǔn)換算成為PLe：fKPLL*1)(1qeLXTLeTLLLeGeXLeTLLeGeXLLeGeLeLeGeTLeGeXPKfdtfdTPPKfdtfdKPPTPPfK

46、dtfdPPTPPPPPPPdtfdPPT第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率的動(dòng)態(tài)特性電力系統(tǒng)頻率的動(dòng)態(tài)特性如圖所示.該特性為一指數(shù)下降曲線,頻率下降的穩(wěn)態(tài)值與功率缺額成正比.第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整自動(dòng)低頻減負(fù)荷的基本原理第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置 自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置控制的是整個(gè)系統(tǒng)的頻率,而不是系統(tǒng)內(nèi)某一臺(tái)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù),因此ZDPJ裝置分散安裝在電力系統(tǒng)的各個(gè)變電站之中,由它們共同作用來(lái)阻止系統(tǒng)

47、頻率下降.第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的整定計(jì)算(一)確定最大功率缺額Pqe 發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí),為了保證系ZDPJ裝置動(dòng)作切除負(fù)荷后能使得系統(tǒng)頻率恢復(fù)到允許值,在計(jì)算接入ZDPJ裝置的負(fù)荷功率之前,必須先確定系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)功率缺額的最大值.確定最大功率缺額應(yīng)該考慮系統(tǒng)最不利運(yùn)行方式下出現(xiàn)最嚴(yán)重故障時(shí)的情況.第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的整定計(jì)算(二)確定接

48、入ZDPJ裝置的負(fù)荷中功率PJH當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)Pqe時(shí),如果ZDPJ不動(dòng)作,系統(tǒng)頻率會(huì)穩(wěn)定在f ;如果切除的負(fù)荷功率等于Pqe,則系統(tǒng)的頻率會(huì)恢復(fù)到fe.為了盡量少的切除負(fù)荷.并不要求ZDPJ動(dòng)作使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到fe,只要恢復(fù)到允許頻率fy.即fy fe.*fPPPPfPKJHLeJHqeLL*1fKPfKPPLLeLqeJHeyefffF*第十三章第十三章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整確定接入ZDPJ裝置的負(fù)荷中功率PJH例13-1 某系統(tǒng)的負(fù)荷額定功率PLe=1000MW系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最大功率缺額為218MW,設(shè)負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)為KL*=2,自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置動(dòng)作后,希望頻率恢復(fù)到fY=48Hz.求接入自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的負(fù)荷總功率PJH