第5章 電力系統(tǒng)功率平衡與控制

1、第第5章章 電力系統(tǒng)功率平衡與控制電力系統(tǒng)功率平衡與控制 電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本任務(wù)是將電能在電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本任務(wù)是將電能在電壓、頻率合格的前提下安全、可靠電壓、頻率合格的前提下安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地分配給各用電設(shè)備。、經(jīng)濟(jì)地分配給各用電設(shè)備。 本章討論對(duì)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的電力系統(tǒng)如何本章討論對(duì)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的電力系統(tǒng)如何進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整以保證電能質(zhì)量。進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整以保證電能質(zhì)量。 5.1 電力系統(tǒng)中有功功率平衡電力系統(tǒng)中有功功率平衡與頻率變化與頻率變化 電力系統(tǒng)理論上應(yīng)時(shí)刻保持有功功率的平衡，即每一時(shí)刻發(fā)電機(jī)發(fā)的有功功率之和應(yīng)等于電力系統(tǒng)消耗的有功功率之和。 電力系統(tǒng)PPGLGPPPP電力網(wǎng)廠用電或5.1 電力

2、系統(tǒng)中有功功率平衡電力系統(tǒng)中有功功率平衡與頻率變化與頻率變化 實(shí)際上電力系統(tǒng)負(fù)荷消耗的有功功率在不斷變化，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)出的有功功率之和大于電力系統(tǒng)消耗的有功功率之和時(shí)，電力系統(tǒng)的頻率會(huì)上升，反之，電力系統(tǒng)的頻率會(huì)下降。 電力系統(tǒng)頻率不穩(wěn)定的影響電力系統(tǒng)頻率不穩(wěn)定的影響 電力系統(tǒng)的頻率變化對(duì)用電設(shè)備、發(fā)電機(jī)組以及電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況都有很大的影響 ： 1）對(duì)用戶的影響 2）對(duì)發(fā)電廠的影響 3）對(duì)電力系統(tǒng)的影響 我國(guó)規(guī)定允許的頻率范圍為 500.2Hz 5.2有功功率的電源與負(fù)荷有功功率的電源與負(fù)荷 5.2.1.有功功率負(fù)荷及其變化實(shí)際負(fù)荷第三種負(fù)荷第二種負(fù)荷第一種負(fù)荷5.2.2.有功功率電源的備用

3、 電力系統(tǒng)中的產(chǎn)生有功功率的唯一電源是發(fā)電廠（未來(lái)其他清潔電源并網(wǎng)后也可以看成是發(fā)出有功功率的電源）。 為了保證供電可靠性和電能質(zhì)量，電力系統(tǒng)必須留有一定的備用容量。 即，電力系統(tǒng)的總發(fā)電容量必須大于其最大負(fù)荷時(shí)需消耗的容量，這多出來(lái)的部分就是備用容量。5.2.2.有功功率電源的備用系統(tǒng)的備用容量一般可分為負(fù)荷備用，事故備用，檢修備用，1. 國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用。 5.2.2.有功功率電源的備用 備用容量按其存在的形式又可以分為熱備用和冷備用 熱備用是指運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)的最大功率與系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷之差，也叫運(yùn)轉(zhuǎn)備用或旋轉(zhuǎn)備用。 冷備用是指未運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)的最大功率，它不包括檢修中的發(fā)電設(shè)備。它

4、作為檢修備用、國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用和部分事故備用。 5.3 電力系統(tǒng)的有功功率平衡電力系統(tǒng)的有功功率平衡 1. 負(fù)荷有功功率負(fù)荷有功功率-頻率靜態(tài)特性頻率靜態(tài)特性 實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)電力系統(tǒng)頻率略有下降時(shí)，同一負(fù)荷實(shí)際吸收的有功功率下降 ：fKPLLKL-負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率 LnnLnLnL*LPfKf/f/PPK5.3 電力系統(tǒng)的有功功率平衡電力系統(tǒng)的有功功率平衡 2. 發(fā)電機(jī)的有功功率發(fā)電機(jī)的有功功率-頻率靜態(tài)特性頻率靜態(tài)特性 發(fā)電機(jī)組有功功率-頻率靜態(tài)特性曲線 f-KPGG斜率KG稱為發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率，又稱發(fā)電機(jī)組的有功功率-頻率靜態(tài)系數(shù)， GnnGnGnG*GPfKf/f/PP-K2. 發(fā)電機(jī)的

5、有功功率-頻率靜態(tài)特性 也有把KG的倒數(shù)定義為發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)調(diào)差系數(shù)： 汽輪發(fā)電機(jī)組：KG*=16.725， =0.060.04 水輪發(fā)電機(jī)組：KG*=50250。 =0.040.02GPf-nGnGnGn*fP/PPf/f-*3. 電力系統(tǒng)的有功功率電力系統(tǒng)的有功功率-頻率靜態(tài)特性頻率靜態(tài)特性 其中KS=KG+KL，稱為系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率或系統(tǒng)的有功功率-頻率靜態(tài)特性系數(shù)。式中負(fù)號(hào)表示頻率減小時(shí)系統(tǒng)發(fā)出的有功功率增加。 對(duì)一個(gè)具體系統(tǒng)，負(fù)荷的KL并不可調(diào)，因此KS主要由KG決定。 f-KfK-f-KPPPSLGLGS5.3.2 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整 1.電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整電力系統(tǒng)頻率的一次

6、調(diào)整 前面討論的由發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)隨電力系統(tǒng)頻率變化而自動(dòng)控制發(fā)電機(jī)進(jìn)行輸出有功功率的調(diào)整，通常稱為電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整。 對(duì)多發(fā)電機(jī)組和多負(fù)荷組成的電力系統(tǒng)， KS=KL+KG1+ KG2+KG3+ 例例5-1 設(shè)電力系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)組的容量和它們的單位調(diào)節(jié)功率標(biāo)幺值為： 水輪機(jī)組：100MW/臺(tái)5臺(tái)， KG*=25 汽輪機(jī)組：300MW/臺(tái)2臺(tái)，KG*=16 負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率KL*=1.5，系統(tǒng)總負(fù)荷為1000MW，試計(jì)算：1）全部機(jī)組都參加調(diào)頻時(shí)2)汽輪機(jī)組已滿載，僅水輪機(jī)組參加調(diào)頻時(shí)的電力系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率和頻率下降0.2Hz系統(tǒng)能夠承擔(dān)的負(fù)荷增量。例例5-1 解：1) 全部機(jī)組都參

7、加調(diào)頻時(shí) 水輪機(jī)組: 汽輪機(jī)組: 負(fù)荷： 電力系統(tǒng): 25050100255fPK5KnGnG*G19250300162fPK2KnGnG*G305010001.5fPKKnLn*LL21.52300510050472Pf30192250PfKKSnnSnnS*S（MW/Hz） （MW/Hz） （MW） 94.4(-0.2)-(472)f-KPSS （MW）例例5-1 解：2）僅水輪機(jī)組參加調(diào)頻時(shí) 電力系統(tǒng): 頻率的一次調(diào)整的作用是有限的，它只能適應(yīng)變化幅度小，變化周期較短的變化負(fù)荷，且一般情況下，一次調(diào)整不能維持頻率不變。 （MW） （MW）12.72300510050280Pf30250K

8、Snn*S56(-0.2)-(280)f-KPSS2.電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)整電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)整 二次調(diào)頻是人為設(shè)定，根據(jù)電網(wǎng)頻率高低來(lái)調(diào)整機(jī)組負(fù)荷，是指當(dāng)電力系統(tǒng)負(fù)荷或發(fā)電出力發(fā)生較大變化時(shí)，一次調(diào)頻不能使頻率恢復(fù)到規(guī)定范圍時(shí)采用的調(diào)頻方式。 二次調(diào)頻由發(fā)電機(jī)組的調(diào)頻控制器（同步器）來(lái)實(shí)現(xiàn)， 2.電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)整電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)整 在發(fā)電機(jī)組的有功功率-頻率靜態(tài)特性曲線上頻率的二次調(diào)整體現(xiàn)為曲線的平移。 二次調(diào)頻只是增加了發(fā)電機(jī)組的出力 fK-f-KP-PfK-PfKPLGGGGL，3. 互聯(lián)電力系統(tǒng)頻率的調(diào)整互聯(lián)電力系統(tǒng)頻率的調(diào)整 把整個(gè)電力系統(tǒng)看作是由若干個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)聯(lián)絡(luò)輸電

9、線路連接而成的互聯(lián)系統(tǒng)，在頻率調(diào)整時(shí)，為了減少線路傳輸損耗，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還要注意聯(lián)絡(luò)線路交換功率的控制問(wèn)題。 3. 互聯(lián)電力系統(tǒng)頻率的調(diào)整互聯(lián)電力系統(tǒng)頻率的調(diào)整 對(duì)B系統(tǒng)PAB是一個(gè)電源，功率平衡方程： f-KP-PPAGAABLA 對(duì)A系統(tǒng)PAB是一個(gè)負(fù)荷，功率平衡方程： f-KP-P-PBGBABLBBAGBGALBLAKKP-P-PP-ffK-P-PPALAGAAB例例5-2 如圖5-7所示的兩個(gè)子電力系統(tǒng)通過(guò)聯(lián)絡(luò)線互聯(lián)，正常運(yùn)行時(shí)PAB=0，各子系統(tǒng)的額定容量和以額定容量為基準(zhǔn)的一次調(diào)頻單位調(diào)節(jié)功率標(biāo)幺值如下： A系統(tǒng)：額定容量1500MW，KGA*=20，KLA*=1.

10、5 B系統(tǒng)：額定容量2000MW，KGB*=16，KLB*=1.5例例5-2 設(shè)A子系統(tǒng)的負(fù)荷增加了100MW，試計(jì)算下列情況下頻率變化量和聯(lián)絡(luò)線上傳輸?shù)挠泄β省?1）A、B兩子系統(tǒng)都只有一次調(diào)頻。 2）A子系統(tǒng)都增發(fā)60MW（二次調(diào)頻），且A、B都有一次調(diào)頻。 3）B子系統(tǒng)增發(fā)100MW（二次調(diào)頻），且A、B都有一次調(diào)頻。例例5-2解解 1）A、B兩子系統(tǒng)都只有一次調(diào)頻。PGA=0，PGB=0，PLB=0，PLA=100MW。 -0.074700645100-KKP-P-PP-fBAGBGALBLA-52700645100700-KKP-PK-P-PKPBAGALABGBLBAAB (Hz

11、) (MW)負(fù)號(hào)表示有功功率的實(shí)際傳輸方向與假設(shè)方向相反，是從B流向A。 -20.8270064560-100700-KKP-PK-P-PKPBAGALABGBLBAAB例例5-2解解 2）A子系統(tǒng)增發(fā)（二次調(diào)頻）60MW，且A、B都有一次調(diào)頻。 PGA=60MW，PGB=0，PLB=0，PLA=100MW。 (Hz) (MW)這種情況比較理想，頻率偏移較小且線路傳輸功率較小從而損耗也較小。 0.0370064560-100KKP-P-PP-fBAGBGALBLA100700645100700-100-645KKP-PK-P-PKPBAGALABGBLBAAB例例5-2解解 3）B子系統(tǒng)增發(fā)1

12、00MW（二次調(diào)頻），且A、B都有一次調(diào)頻PGB=100MW， PGA=0， PLB=0，PLA=100MW。 (Hz) (MW)這時(shí)通過(guò)聯(lián)絡(luò)線傳輸?shù)墓β屎艽螅瑫?huì)增加線路損耗，雖可維持頻率不變，但不是最佳方案。 0KKP-P-PP-fBAGBGALBLA補(bǔ)充習(xí)題：發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)補(bǔ)充習(xí)題：發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù) 兩臺(tái)容量為60MW的發(fā)電機(jī)共同承擔(dān)負(fù)荷，它們的調(diào)差系數(shù)分別為4%、3%，若空載時(shí)并聯(lián)運(yùn)行，其頻率為50HZ，試求： （1）總負(fù)荷為100MW時(shí)，這兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組發(fā)出的功率； （2）為使總負(fù)荷為100MW時(shí)，兩臺(tái)機(jī)組能平均分擔(dān)負(fù)荷，它們的轉(zhuǎn)速應(yīng)分別增減多少？補(bǔ)充習(xí)題：發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)補(bǔ)充習(xí)題：發(fā)

13、電機(jī)的調(diào)差系數(shù) 解（1）設(shè)帶100MW負(fù)荷時(shí)的頻率為 兩臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率為：LGGGGNNGGNNGGGNNGGNNGGGffKPfHZMWKKKHZMWfPfPKKHZMWfPfPKK021222*22111*114286. 170100)/(704030)/(40506003. 01%1)/(30506004. 01%1Lf)( 1 .574286. 140)(9 .424286. 1302211MWfKPMWfKPGGGG （2）平均承擔(dān)負(fù)荷各為50MW時(shí) 可知：1786. 04286. 125. 1:22414. 04286. 167. 1:14286. 125. 14050:267

14、. 13050:1002001002220111ffGffGffffKPfGffKPfGLLGGLGG發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)%36. 0%100501786. 0%48. 0%100502414. 0002001下降比上升比f(wàn)fff5.4 電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的平衡 電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的電壓值是不相等的，是在其額定值附近波動(dòng)，根據(jù)我國(guó)對(duì)電能質(zhì)量的要求，電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的電壓偏移必須控制在（15%）Un的范圍內(nèi)，如果電壓偏移過(guò)大，會(huì)對(duì)用電設(shè)備和電力系統(tǒng)都造成不利的影響。 根據(jù)電力系統(tǒng)的研究，負(fù)荷的無(wú)功功率是隨電壓的降低而減少的，要想保持負(fù)荷端電壓水平，就得向負(fù)荷供應(yīng)所需要的無(wú)功功率。即運(yùn)行電壓水平很大

15、程度上取決于無(wú)功功率是否平衡。5.4.1 無(wú)功功率負(fù)荷和無(wú)功功率損耗無(wú)功功率負(fù)荷和無(wú)功功率損耗 1.無(wú)功功率負(fù)荷無(wú)功功率負(fù)荷 QL0_感性負(fù)荷，如異步電動(dòng)機(jī)等。感性負(fù)荷，如異步電動(dòng)機(jī)等。 2.變壓器的無(wú)功功率損耗變壓器的無(wú)功功率損耗 3. 電力線路的無(wú)功功率電力線路的無(wú)功功率2TNTLknoT2T2LTSS100%US100%IXUSBUQTNS）（）（2221222BXUU2B-SQQQU電力線路是作為無(wú)功功率負(fù)荷還是無(wú)功功率電源要視具體情況而定 。5.4.2 無(wú)功功率電源無(wú)功功率電源 與有功功率只能由發(fā)電機(jī)供給不同，產(chǎn)生無(wú)功功率的電源卻有多種，除了發(fā)電機(jī)，還有同期調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器、靜止補(bǔ)

16、償器等多種無(wú)功補(bǔ)償裝置。 5.4.2 無(wú)功功率電源無(wú)功功率電源 1.發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，其定子電流和發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，其定子電流和轉(zhuǎn)子電流都不能超過(guò)額定值，在額定轉(zhuǎn)子電流都不能超過(guò)額定值，在額定運(yùn)行狀態(tài)下，發(fā)電機(jī)發(fā)出的無(wú)功功率運(yùn)行狀態(tài)下，發(fā)電機(jī)發(fā)出的無(wú)功功率為：為：tanPsinSQGnGnGn5.4.2 無(wú)功功率電源無(wú)功功率電源 2.同期調(diào)相機(jī)同期調(diào)相機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)改變其勵(lì)磁電流的大小，可以平滑的改變它的無(wú)功功率大小及方向，因而它可以平滑的調(diào)節(jié)所在地區(qū)的電壓。 缺點(diǎn)：是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜，并需要消耗有功功率。一般適用于大容量集中使用。20世紀(jì)70年代以來(lái)同期調(diào)相機(jī)已逐

17、步被靜止補(bǔ)償器取代。 5.4.2 無(wú)功功率電源無(wú)功功率電源 3.并聯(lián)電容器并聯(lián)電容器 并聯(lián)電容器可按三角形或星形接法連接到變電所母線上，只能發(fā)出無(wú)功功率。 C2CXUQ 5.4.2 無(wú)功功率電源無(wú)功功率電源 4.靜止（無(wú)功）靜止（無(wú)功）補(bǔ)償器補(bǔ)償器 靜止無(wú)功補(bǔ)償器（Static Var Compensator，SVC）是一種沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件，快速、平滑可控的動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。 5.4.2 無(wú)功功率電源無(wú)功功率電源 5.靜止同步無(wú)功補(bǔ)償器靜止同步無(wú)功補(bǔ)償器 靜止同步無(wú)功補(bǔ)償器又稱靜止無(wú)功發(fā)生器（static Var Generator，SVG），是目前技術(shù)最為先進(jìn)的無(wú)功補(bǔ)償裝置。 與靜止無(wú)功補(bǔ)償

18、器相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)速度更快，運(yùn)行范圍更寬，諧波電流含量更少，尤其是所在處電壓較低時(shí)仍可向系統(tǒng)注入較大的無(wú)功功率，它的儲(chǔ)能元件的容量遠(yuǎn)小于它所能提供的無(wú)功容量。 5.4.3 無(wú)功功率與電壓的關(guān)系無(wú)功功率與電壓的關(guān)系 電力系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)必須保持無(wú)功功率的平衡，即電力系統(tǒng)發(fā)出的無(wú)功功率之和必須等于無(wú)功功率負(fù)荷和電力網(wǎng)中無(wú)功功率損耗之和。 1.電力系統(tǒng)供給的無(wú)功功率不足會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)電壓下降 2.負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓偏低使電力線路、變壓器的無(wú)功功率損耗增加 3.節(jié)點(diǎn)電壓大小對(duì)無(wú)功功率分布起決定性的作用 5.4.3 無(wú)功功率與電壓的關(guān)系無(wú)功功率與電壓的關(guān)系 電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡的基本要求是： 1.無(wú)功功率電

19、源容量必須大于無(wú)功功率負(fù)荷的容量，即除了無(wú)功功率時(shí)刻保持平衡外，系統(tǒng)還留有一定的無(wú)功功率備用容量。5.4.3 無(wú)功功率與電壓的關(guān)系無(wú)功功率與電壓的關(guān)系 2.無(wú)功功率就地補(bǔ)償 我國(guó)規(guī)定：以35kV及以上電壓等級(jí)直接供電的工業(yè)負(fù)荷，功率因數(shù)要達(dá)到0.90以上，對(duì)其他負(fù)荷，功率因數(shù)不能低于0.85。 3.電力系統(tǒng)在無(wú)功負(fù)荷較小的運(yùn)行階段，可能會(huì)無(wú)功功率過(guò)剩的現(xiàn)象，導(dǎo)致電壓過(guò)高，所以在采取無(wú)功補(bǔ)償措施時(shí)要適當(dāng)考慮選用能雙向補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。 5.5 電力系統(tǒng)的電壓控制電力系統(tǒng)的電壓控制 5.5.1中樞點(diǎn)的電壓管理中樞點(diǎn)的電壓管理 選擇一些具有代表性的節(jié)點(diǎn)對(duì)電力系統(tǒng)的電壓加以監(jiān)控，這些節(jié)點(diǎn)被稱為電壓監(jiān)

20、控中樞點(diǎn)，簡(jiǎn)稱電壓中樞點(diǎn)。電壓中樞點(diǎn)一般選擇： 區(qū)域性發(fā)電廠的高壓母線， 有大量地方性負(fù)荷的發(fā)電廠母線， 樞紐變電所的二次母線 城市直降變電所的二次母線。 5.5.1中樞點(diǎn)的電壓管理中樞點(diǎn)的電壓管理 中樞點(diǎn)的調(diào)壓方式 1）逆調(diào)壓方式 在負(fù)荷高峰時(shí)升高中樞點(diǎn)電壓，負(fù)荷低谷時(shí)降低中樞點(diǎn)電壓的調(diào)壓方式稱為逆調(diào)壓。 2）順調(diào)壓方式 在負(fù)荷高峰時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓低一些，在負(fù)荷低谷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓高一些。 3）常調(diào)壓（恒調(diào)壓）方式 無(wú)論是負(fù)荷高峰或負(fù)荷低谷，中樞點(diǎn)電壓基本保持不變 5.5.2 電壓調(diào)整的基本原理電壓調(diào)整的基本原理 2G11G21Gb/kUkQXPR-kU/kU-kUU若要調(diào)整用戶端的電壓Ub

21、可以采取以下措施：1）調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流以改變發(fā)電機(jī)端電壓UG；2）適當(dāng)選擇變壓器的變比（k1和k2）；3）改變線路的參數(shù)X；4）改變無(wú)功功率Q的分布5.5.3 電壓調(diào)整措施電壓調(diào)整措施 1. 改變發(fā)電機(jī)端電壓改變發(fā)電機(jī)端電壓UG調(diào)壓調(diào)壓 由孤立發(fā)電廠不經(jīng)升壓直接供電的小型電力網(wǎng)，這是最經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)壓方式。 在大型電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)調(diào)壓只能作為一種輔助性的調(diào)壓措施。 5.5.3 電壓調(diào)整措施電壓調(diào)整措施 2.改變變壓器的變比調(diào)壓改變變壓器的變比調(diào)壓 1）降壓變壓器分接頭的選擇 2N2maxTmax1max1tmaxUUU-UU2N2minTmin1min1tminUUU-UU負(fù)荷高峰時(shí) 負(fù)荷低谷時(shí) 取

22、它們的算術(shù)平均值 /2UUU1min1max1av根據(jù)U1av選擇一個(gè)最接近的分接頭，然后還要作校驗(yàn)。 例例5-3 降壓變壓器如圖所示，變壓器歸算到高壓側(cè)的阻抗為（2.44+j40），已知在最大負(fù)荷時(shí)通過(guò)變壓器的功率為（28+j14）MVA，高壓側(cè)的電壓U1max=110kV，要求低壓側(cè)的電壓U2max不小于6kV；最小負(fù)荷時(shí)通過(guò)變壓器的功率為（10+j6）MVA，高壓側(cè)的電壓U1min=113kV，要求低壓側(cè) 的電壓U2min不小于6.6kV， 試選擇變壓器的分接頭。例例5-3 解：)kV(5.7111040142.4428UXQRPU1maxTmaxTmaxTmax2.34(kV)1134

23、062.4410UXQRPU1minTminTminTmin109.5(kV)6.06.35.71-110UUU-UU2N2maxTmax1max1tmax105.6(kV)6.66.32.34-113UUU-UU2N2minTmin1min1tmin107.55(kV)/2105.6109.5U1tav選分接頭(-2.5%)：U1t=107.25 (kV) 例例5-3 校驗(yàn)，改變變壓器變比后，變壓器的低壓母線的實(shí)際電壓值 負(fù)荷高峰時(shí) 負(fù)荷低谷時(shí) 6.136.3107.255.7-110/kU-UUT1max26.56.3107.252.34-113/kU-UUT1min2（kV） 6.0（k

24、V） （kV）6.6（kV） 可見(jiàn)所選的分接頭（-2.5%）符合調(diào)壓要求。 5.5.3 電壓調(diào)整措施電壓調(diào)整措施 2.改變變壓器的變比調(diào)壓改變變壓器的變比調(diào)壓 2）升壓變壓器分接頭的選擇 2N2maxTmax1max1tmaxUUUUU2N2minTmin1min1tminUUUUU負(fù)荷高峰時(shí) 負(fù)荷低谷時(shí) 取它們的算術(shù)平均值 /2UUU1min1max1av根據(jù)U1av選擇一個(gè)最接近的分接頭，然后還要作校驗(yàn)。 例例5-4 升壓變壓器如圖所示，變壓器歸算到高壓側(cè)的阻抗為（3+j40），已知在最大負(fù)荷時(shí)通過(guò)變壓器的功率為（28+j14）MVA，高壓側(cè)的電壓U1max=120kV；最小負(fù)荷時(shí)通過(guò)變壓

25、器的功率為（14+j10）MVA，高壓側(cè)的電壓U1min=114kV，低壓側(cè)的電壓允許變化范圍為(1011)kV， 試選擇變壓器的分接頭。例例5-4 解：選主分接頭：U1t=121(kV) 5.37(kV)1204014328UXQRPU1maxTmaxTmaxTmax3.77(kV)1144010310UXQRPU1minTminTminTmin119.67(kV)1110.55.37120UUUUU2N2maxTmax1max1tmax122.16(kV)1010.52.34114UUUUU2N2minTmin1min1tmin120.91/2122.16119.67U1tav例例5-4

26、校驗(yàn)，改變變壓器變比后，變壓器的低壓母線的實(shí)際電壓值 負(fù)荷高峰時(shí) 負(fù)荷低谷時(shí) 可見(jiàn)所選的主分接頭符合調(diào)壓要求。 88.1010.51215.37120/kUUUT1max210.0910.51212.34114/kUUUT1min2（kV）10（kV）2、改變變壓器的變比調(diào)壓 三繞組變壓器的分接頭選擇公式與雙繞組降壓變壓器相同，因?yàn)槿@組變壓器的高、中壓繞組都有分接頭，需要對(duì)高壓和中壓繞組的分接頭經(jīng)過(guò)兩次計(jì)算來(lái)逐個(gè)選擇，至于先選擇哪一側(cè)的分接頭，要根據(jù)功率的流向來(lái)決定，例如三繞組降壓變壓器（功率從高壓側(cè)流向低、中壓側(cè)）要先按低壓母線的調(diào)壓要求選擇高壓側(cè)的分接頭（把高低壓繞組相當(dāng)于一個(gè)雙繞組變壓

27、器），然后按中壓母線的調(diào)壓要求選擇中壓側(cè)的分接頭（此時(shí)把高中壓繞組相當(dāng)于一個(gè)雙繞組變壓器）。 3.改變無(wú)功功率改變無(wú)功功率分布調(diào)壓分布調(diào)壓 當(dāng)電力系統(tǒng)無(wú)功功率不足時(shí)，就不能單靠改變變壓器的變比來(lái)進(jìn)行調(diào)壓，必須在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償。 沒(méi)并聯(lián)電容 221UQXPRUU并聯(lián)C后 2CC2C1UXQ-QPRUU如果要補(bǔ)償前后供電點(diǎn)的電壓U1保持不變 22C22C2CCUQXPR-UQXPRU-UXUQ討論討論 在確定補(bǔ)償容量QC之前，要先選擇適當(dāng)?shù)淖儔浩鞯姆纸宇^，選擇原則是： 在滿足調(diào)壓要求條件下，使無(wú)功功率補(bǔ)償容量最小。 222C2C22C2CCU-UXUU-kUXkUQk3.改變無(wú)功功率分

28、布調(diào)壓改變無(wú)功功率分布調(diào)壓 （1）選用并聯(lián)電容器 在最大負(fù)荷時(shí)全部接入，最小負(fù)荷時(shí)全部切除 11minmin112minUXQRP-UU最大負(fù)荷時(shí)2N2min2mintUUUU確定變壓器的變比k=Ut / U2N 變壓器高壓端最小負(fù)荷時(shí)11max1max12maxUXQRP-UU若要求補(bǔ)償后使變壓器低壓側(cè)的電壓提高到2CmaxU2max2Cmax2CmaxCU-kUXkUQ需補(bǔ)償?shù)腝C3.改變無(wú)功功率分布調(diào)壓改變無(wú)功功率分布調(diào)壓（2）若補(bǔ)償設(shè)備為同期調(diào)相機(jī)（或靜止補(bǔ)償器） 其特點(diǎn)是在最大負(fù)荷時(shí)能發(fā)出無(wú)功功率，在最小負(fù)荷時(shí)能吸收無(wú)功率，進(jìn)行雙向補(bǔ)償。 3.改變無(wú)功功率分布調(diào)壓改變無(wú)功功率分布調(diào)壓最大負(fù)荷時(shí)2max2Cmax2CmaxCU-kUXkUQ最小負(fù)荷時(shí)2min2Cmin2CminCU-kUXkUQ-吸收的無(wú)功功率解得變壓器的變比 22Cmin22Cmax2min2Cmin2max2CmaxUUUUUUk選擇最接近的分接頭，確定實(shí)際變比kt 并代入，求出需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率設(shè)備的容量QC。 例例5-5 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)及其等值電路如圖5-18(a)、