電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整

1、1第五章第五章 電力系統(tǒng)的有功功率和電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整頻率調(diào)整電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析2第五章第五章 電力系統(tǒng)的有功功率和電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整頻率調(diào)整n有功功率的最優(yōu)分布有功功率的最優(yōu)分布n頻率調(diào)整頻率調(diào)整3概述概述n電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)是現(xiàn)代社會(huì)中最重要、最龐雜是現(xiàn)代社會(huì)中最重要、最龐雜的工程系統(tǒng)之一。如何保證正常、穩(wěn)態(tài)的工程系統(tǒng)之一。如何保證正常、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的電能質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性問題，是我運(yùn)行時(shí)的電能質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性問題，是我們考慮的重點(diǎn)問題之一。們考慮的重點(diǎn)問題之一。n衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)包括：頻率質(zhì)量、包括：頻率質(zhì)量、電壓質(zhì)量和波形質(zhì)量，分別以頻率偏移、電

2、壓質(zhì)量和波形質(zhì)量，分別以頻率偏移、電壓偏移和波形畸變率表示。電壓偏移和波形畸變率表示。4n衡量運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的主要指標(biāo)衡量運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的主要指標(biāo)為：比耗量和為：比耗量和線損率線損率n有功功率的最優(yōu)分布有功功率的最優(yōu)分布包括：有功功率負(fù)荷包括：有功功率負(fù)荷預(yù)計(jì)、有功功率電源的最優(yōu)組合、有功功率預(yù)計(jì)、有功功率電源的最優(yōu)組合、有功功率負(fù)荷在運(yùn)行機(jī)組間的最優(yōu)分配等。負(fù)荷在運(yùn)行機(jī)組間的最優(yōu)分配等。5P1（幅度小，周期短，一次調(diào)頻）（幅度小，周期短，一次調(diào)頻）P2（幅度較大，周期較長(zhǎng)，沖擊性（幅度較大，周期較長(zhǎng)，沖擊性負(fù)荷，二次調(diào)頻）負(fù)荷，二次調(diào)頻）P3（幅度最大，周期最長(zhǎng)，由生活、（幅度最大，周期最長(zhǎng)，由生活

3、、氣象等引起，三次調(diào)頻）氣象等引起，三次調(diào)頻）Pt一一. .有功功率負(fù)荷的變動(dòng)和調(diào)整控制有功功率負(fù)荷的變動(dòng)和調(diào)整控制第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡電力系統(tǒng)中有功功率的平衡6不同的周期的負(fù)荷有不同的變化規(guī)律：不同的周期的負(fù)荷有不同的變化規(guī)律：n第一種變動(dòng)幅度很小，周期又很短，這種第一種變動(dòng)幅度很小，周期又很短，這種負(fù)荷變動(dòng)有很大的偶然性；負(fù)荷變動(dòng)有很大的偶然性；n第二種變動(dòng)幅度較大，周期也較長(zhǎng)，屬于這種負(fù)第二種變動(dòng)幅度較大，周期也較長(zhǎng)，屬于這種負(fù)荷的主要有：電爐、壓延機(jī)械、電氣機(jī)車等帶有荷的主要有：電爐、壓延機(jī)械、電氣機(jī)車等帶有沖擊性的負(fù)荷變動(dòng)；沖擊性的負(fù)荷變動(dòng)；n第三種變動(dòng)基本上可以預(yù)

4、計(jì)，其變動(dòng)幅度最大，第三種變動(dòng)基本上可以預(yù)計(jì)，其變動(dòng)幅度最大，周期也最長(zhǎng)，是由于生產(chǎn)、生活、氣象等變化引周期也最長(zhǎng)，是由于生產(chǎn)、生活、氣象等變化引起的負(fù)荷變動(dòng)。起的負(fù)荷變動(dòng)。7n根據(jù)負(fù)荷變化，電力系統(tǒng)的有功功率和頻率根據(jù)負(fù)荷變化，電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整大體上也可分為：調(diào)整大體上也可分為：n一次調(diào)頻：由發(fā)電機(jī)調(diào)速器進(jìn)行；一次調(diào)頻：由發(fā)電機(jī)調(diào)速器進(jìn)行；n二次調(diào)頻：由發(fā)電機(jī)調(diào)頻器進(jìn)行；二次調(diào)頻：由發(fā)電機(jī)調(diào)頻器進(jìn)行；n三次調(diào)頻：優(yōu)化準(zhǔn)則，即由調(diào)度部門根據(jù)負(fù)三次調(diào)頻：優(yōu)化準(zhǔn)則，即由調(diào)度部門根據(jù)負(fù)荷曲線進(jìn)行最優(yōu)分配，責(zé)成各發(fā)電廠按事先荷曲線進(jìn)行最優(yōu)分配，責(zé)成各發(fā)電廠按事先給定的負(fù)荷發(fā)電。除平衡節(jié)點(diǎn)（

5、調(diào)頻）外均給定的負(fù)荷發(fā)電。除平衡節(jié)點(diǎn)（調(diào)頻）外均屬此類。（有功功率日負(fù)荷曲線）屬此類。（有功功率日負(fù)荷曲線）1.前兩種是事后的，第三種是事前的。前兩種是事后的，第三種是事前的。 8n一次調(diào)頻是所有一次調(diào)頻是所有運(yùn)行運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)組都可參加的，中的發(fā)電機(jī)組都可參加的，取決于發(fā)電機(jī)組是否已經(jīng)滿負(fù)荷發(fā)電。這類取決于發(fā)電機(jī)組是否已經(jīng)滿負(fù)荷發(fā)電。這類 發(fā)發(fā)電廠稱為負(fù)荷監(jiān)視廠。電廠稱為負(fù)荷監(jiān)視廠。n二次調(diào)頻是由平衡節(jié)點(diǎn)來承擔(dān)。二次調(diào)頻是由平衡節(jié)點(diǎn)來承擔(dān)。n三次調(diào)頻即是經(jīng)濟(jì)調(diào)度的內(nèi)容三次調(diào)頻即是經(jīng)濟(jì)調(diào)度的內(nèi)容9n電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度：是電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要內(nèi)容之：是電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要內(nèi)容之一，其主

6、要任務(wù)是在保證電能質(zhì)量和供電安全性的一，其主要任務(wù)是在保證電能質(zhì)量和供電安全性的前提下，使系統(tǒng)的運(yùn)行成本降至最低。前提下，使系統(tǒng)的運(yùn)行成本降至最低。系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度主要通過制定優(yōu)化的系統(tǒng)運(yùn)行計(jì)劃來實(shí)現(xiàn)。短期度主要通過制定優(yōu)化的系統(tǒng)運(yùn)行計(jì)劃來實(shí)現(xiàn)。短期運(yùn)行計(jì)劃就是指日或周的系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃，其直接服運(yùn)行計(jì)劃就是指日或周的系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃，其直接服務(wù)于系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。務(wù)于系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。系統(tǒng)的短期運(yùn)行計(jì)劃問題是系統(tǒng)的短期運(yùn)行計(jì)劃問題是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)優(yōu)化問題，但由于其所帶來的一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)優(yōu)化問題，但由于其所帶來的顯著經(jīng)濟(jì)效益，人們一直在積極研究，提出了各種顯著經(jīng)濟(jì)效益，人們一直在積極研究，提

7、出了各種方法來解決這個(gè)問題。方法來解決這個(gè)問題。10二二. .有功功率負(fù)荷預(yù)測(cè)的簡(jiǎn)要介紹有功功率負(fù)荷預(yù)測(cè)的簡(jiǎn)要介紹 電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的第一個(gè)問題就是研究電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的第一個(gè)問題就是研究用戶的需求，即進(jìn)行電力負(fù)荷預(yù)測(cè)，按照調(diào)度用戶的需求，即進(jìn)行電力負(fù)荷預(yù)測(cè)，按照調(diào)度計(jì)劃的周期，可分為計(jì)劃的周期，可分為日負(fù)荷預(yù)測(cè)，周負(fù)荷預(yù)測(cè)日負(fù)荷預(yù)測(cè)，周負(fù)荷預(yù)測(cè)和年負(fù)荷預(yù)測(cè)和年負(fù)荷預(yù)測(cè)。n最優(yōu)潮流最優(yōu)潮流：滿足各節(jié)點(diǎn)正常功率平衡及各種安：滿足各節(jié)點(diǎn)正常功率平衡及各種安全性不等式約束條件下，求以發(fā)電費(fèi)用（耗量）全性不等式約束條件下，求以發(fā)電費(fèi)用（耗量）或網(wǎng)損為目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)的潮流分布?；蚓W(wǎng)損為目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)的潮

8、流分布。n最優(yōu)潮流的優(yōu)點(diǎn)最優(yōu)潮流的優(yōu)點(diǎn)：將安全性運(yùn)行和最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)：將安全性運(yùn)行和最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等問題綜合地用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型來描述。行等問題綜合地用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型來描述。 11用戶申報(bào)計(jì)劃調(diào)整（經(jīng)驗(yàn)型）用戶申報(bào)計(jì)劃調(diào)整（經(jīng)驗(yàn)型）發(fā)電廠負(fù)荷曲線總負(fù)荷網(wǎng)損廠用電發(fā)電廠負(fù)荷曲線總負(fù)荷網(wǎng)損廠用電火電火電0.11Pmax水電：水電：58核電：核電：45負(fù)荷預(yù)測(cè)方法：負(fù)荷預(yù)測(cè)方法：n回歸分析；回歸分析；n時(shí)間序列分析；時(shí)間序列分析；n指數(shù)平滑方法指數(shù)平滑方法 ；傳傳統(tǒng)統(tǒng)預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)方方法法 現(xiàn)現(xiàn)代代預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)方方法法 1 1、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法；、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法；2 2、模糊系統(tǒng)方法；、模糊系統(tǒng)方法；3 3、專家系統(tǒng)方

9、法；、專家系統(tǒng)方法；4 4、灰色系統(tǒng)方法；、灰色系統(tǒng)方法；5 5、遺傳算法；、遺傳算法；6 6、小波分析方法等、小波分析方法等 狀態(tài)空間法狀態(tài)空間法 組合預(yù)測(cè)方法組合預(yù)測(cè)方法天氣、節(jié)天氣、節(jié)假日、重假日、重大的電力大的電力系統(tǒng)故障系統(tǒng)故障和其他的和其他的隨機(jī)事件，隨機(jī)事件，傳統(tǒng)預(yù)測(cè)傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法往往方法往往對(duì)此無能對(duì)此無能為力。為力。 可變可變不可變不可變12負(fù)荷預(yù)測(cè)分類：負(fù)荷預(yù)測(cè)分類：n安全監(jiān)視過程中的超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)；安全監(jiān)視過程中的超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)；n日調(diào)度計(jì)劃日負(fù)荷預(yù)測(cè)；日調(diào)度計(jì)劃日負(fù)荷預(yù)測(cè)；n周負(fù)荷預(yù)測(cè)；周負(fù)荷預(yù)測(cè)；負(fù)荷預(yù)測(cè)的精度直接影響經(jīng)濟(jì)調(diào)度的效益，提負(fù)荷預(yù)測(cè)的精度直接影響經(jīng)濟(jì)調(diào)度的效

10、益，提高預(yù)測(cè)的精度就可以降低備用容量，減少臨時(shí)高預(yù)測(cè)的精度就可以降低備用容量，減少臨時(shí)出力調(diào)整和避免計(jì)劃外開停機(jī)組，以利于電網(wǎng)出力調(diào)整和避免計(jì)劃外開停機(jī)組，以利于電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。13三三.有功功率電源備用容量有功功率電源備用容量n有功功率電源有功功率電源：可投入發(fā)電設(shè)備的可發(fā)功率之和，不：可投入發(fā)電設(shè)備的可發(fā)功率之和，不應(yīng)小于包括網(wǎng)損和廠用電在內(nèi)的系統(tǒng)（總）發(fā)電負(fù)荷。應(yīng)小于包括網(wǎng)損和廠用電在內(nèi)的系統(tǒng)（總）發(fā)電負(fù)荷。n系統(tǒng)的備用容量系統(tǒng)的備用容量：系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負(fù)荷的部分。：系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負(fù)荷的部分?？煞譃闊醾溆煤屠鋫溆没蜇?fù)荷備用、事故備用、檢修可分為

11、熱備用和冷備用或負(fù)荷備用、事故備用、檢修備用和國民經(jīng)濟(jì)備用等。備用和國民經(jīng)濟(jì)備用等。n年負(fù)荷預(yù)測(cè)；年負(fù)荷預(yù)測(cè)；n規(guī)劃電源和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展時(shí)需要用規(guī)劃電源和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展時(shí)需要用120年的負(fù)荷預(yù)測(cè)值。年的負(fù)荷預(yù)測(cè)值。14n負(fù)荷備用：負(fù)荷備用：調(diào)整負(fù)荷波動(dòng)或超計(jì)劃負(fù)荷增加，調(diào)整負(fù)荷波動(dòng)或超計(jì)劃負(fù)荷增加，25Pmaxn事故備用：事故備用：發(fā)電設(shè)備發(fā)生偶然事故時(shí)，使電力用戶不發(fā)電設(shè)備發(fā)生偶然事故時(shí)，使電力用戶不受嚴(yán)重影響，維持系統(tǒng)正常供電所需的備用，受嚴(yán)重影響，維持系統(tǒng)正常供電所需的備用，510Pmaxn檢修備用：檢修備用：使系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備能定期檢修而設(shè)置，使系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備能定期檢修而設(shè)置，（視需要）；（視需要）

12、；n國民經(jīng)濟(jì)備用：國民經(jīng)濟(jì)備用：著眼未來著眼未來注意：只有在備用容量充足的情況下，才談得上注意：只有在備用容量充足的情況下，才談得上經(jīng)濟(jì)分配經(jīng)濟(jì)分配15第二節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配 經(jīng)濟(jì)調(diào)度的第二個(gè)問題是有功功率的最優(yōu)分配，經(jīng)濟(jì)調(diào)度的第二個(gè)問題是有功功率的最優(yōu)分配，包括包括有功功率電源的最優(yōu)組合和有功功率負(fù)荷的有功功率電源的最優(yōu)組合和有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配最優(yōu)分配。它要求在保證系統(tǒng)安全的條件下，在它要求在保證系統(tǒng)安全的條件下，在所研究的周期內(nèi)，以小時(shí)為單位合理選擇電力系所研究的周期內(nèi)，以小時(shí)為單位合理選擇電力系統(tǒng)中統(tǒng)中哪些機(jī)組應(yīng)該運(yùn)行哪些機(jī)組應(yīng)該運(yùn)行、何時(shí)運(yùn)行何時(shí)運(yùn)行及及運(yùn)行時(shí)各機(jī)運(yùn)行

13、時(shí)各機(jī)組的發(fā)電功率組的發(fā)電功率，其目標(biāo)是在滿足系統(tǒng)負(fù)載及其它，其目標(biāo)是在滿足系統(tǒng)負(fù)載及其它物理和運(yùn)行約束的前提下使周期內(nèi)系統(tǒng)消耗的燃物理和運(yùn)行約束的前提下使周期內(nèi)系統(tǒng)消耗的燃料總量或總費(fèi)用值為最少。料總量或總費(fèi)用值為最少。16二二. .有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配n最優(yōu)化：最優(yōu)化：是指人們?cè)谏a(chǎn)過程或生活中為某個(gè)是指人們?cè)谏a(chǎn)過程或生活中為某個(gè)機(jī)組的最優(yōu)組合順序機(jī)組的最優(yōu)組合順序機(jī)組的最優(yōu)組合數(shù)量機(jī)組的最優(yōu)組合數(shù)量機(jī)組的最優(yōu)開停時(shí)間機(jī)組的最優(yōu)開停時(shí)間一一. .有功功率電源的最優(yōu)組合（或發(fā)電機(jī)組有功功率電源的最優(yōu)組合（或發(fā)電機(jī)組最優(yōu)組合）最優(yōu)組合）有功功率電源的最優(yōu)組合有功功率電

14、源的最優(yōu)組合：是指系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)：是指系統(tǒng)中發(fā)電設(shè) 備備或發(fā)電廠的合理組合。通常所說的機(jī)組的合理開或發(fā)電廠的合理組合。通常所說的機(jī)組的合理開停，大體上包括三個(gè)部分：停，大體上包括三個(gè)部分：17n有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配：有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配：是指系統(tǒng)的有功功率是指系統(tǒng)的有功功率負(fù)荷在各個(gè)正在運(yùn)行的發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠之間的合負(fù)荷在各個(gè)正在運(yùn)行的發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠之間的合理分配。其核心是按等耗量微增率準(zhǔn)則進(jìn)行分配。理分配。其核心是按等耗量微增率準(zhǔn)則進(jìn)行分配。n電力系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行電力系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行是電力系統(tǒng)分析的一個(gè)重要分是電力系統(tǒng)分析的一個(gè)重要分支，它所研究的問題主要是在保證用戶用電需求支，它所研究的問題主

15、要是在保證用戶用電需求（負(fù)荷）的前提下，如何優(yōu)化地調(diào)度系統(tǒng)中各發(fā)電（負(fù)荷）的前提下，如何優(yōu)化地調(diào)度系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)組或發(fā)電廠的運(yùn)行工況，從而使系統(tǒng)發(fā)電所需的機(jī)組或發(fā)電廠的運(yùn)行工況，從而使系統(tǒng)發(fā)電所需的總費(fèi)用或所消耗的總?cè)剂虾牧窟_(dá)到最小這樣決策問總費(fèi)用或所消耗的總?cè)剂虾牧窟_(dá)到最小這樣決策問題。題。 目的而選擇的一個(gè)目的而選擇的一個(gè)“最好最好”方案或一組方案或一組“得力得力”措施以取得措施以取得“最佳最佳”效果這樣一個(gè)宏觀過程。效果這樣一個(gè)宏觀過程。18 從數(shù)學(xué)的角度來講，經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題是一個(gè)高維的、非從數(shù)學(xué)的角度來講，經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題是一個(gè)高維的、非凸的、多約束的、離散的混合整數(shù)非線性優(yōu)化問題。當(dāng)系凸的

16、、多約束的、離散的混合整數(shù)非線性優(yōu)化問題。當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較大時(shí)，很難找出理論上的最優(yōu)解。但由于它能夠統(tǒng)規(guī)模較大時(shí)，很難找出理論上的最優(yōu)解。但由于它能夠帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，人們一直在積極研究和開發(fā)各種算帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，人們一直在積極研究和開發(fā)各種算法來解決這個(gè)問題。法來解決這個(gè)問題。 常規(guī)方法常規(guī)方法：優(yōu)先順序法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法、混合整數(shù)規(guī)劃法、：優(yōu)先順序法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法、混合整數(shù)規(guī)劃法、拉格朗日松弛法等；拉格朗日松弛法等；新型算法新型算法：遺傳算法、模擬退火法、：遺傳算法、模擬退火法、TabuTabu搜索、粒子群搜索、粒子群算法、蟻群算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等以及一些組合算法。算法、蟻群算法和人工神經(jīng)網(wǎng)

17、絡(luò)法等以及一些組合算法。 19三三. . 各類發(fā)電廠的運(yùn)行特點(diǎn)和合理組合各類發(fā)電廠的運(yùn)行特點(diǎn)和合理組合n各類發(fā)電廠的運(yùn)行特性各類發(fā)電廠的運(yùn)行特性火電廠火電廠（1）鍋爐的技術(shù)最小負(fù)荷取決于鍋爐燃燒的穩(wěn)定性）鍋爐的技術(shù)最小負(fù)荷取決于鍋爐燃燒的穩(wěn)定性PGmin2570PGN，汽輪機(jī)：，汽輪機(jī)：PGmin1015PGN；取決于鍋爐。取決于鍋爐。（2）鍋爐和汽輪機(jī)的啟停耗能，耗時(shí)且易損壞設(shè)備；）鍋爐和汽輪機(jī)的啟停耗能，耗時(shí)且易損壞設(shè)備；不宜不宜頻繁開停機(jī)頻繁開停機(jī)（3）鍋爐和汽輪機(jī)有低溫低壓、中溫中壓、高溫高壓，亞）鍋爐和汽輪機(jī)有低溫低壓、中溫中壓、高溫高壓，亞臨界壓力，超高溫高壓等：臨界壓力，超高溫高

18、壓等： 低溫低壓：效率低，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差，調(diào)節(jié)范圍寬；低溫低壓：效率低，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差，調(diào)節(jié)范圍寬；（峰（峰荷）荷） 高溫高壓：效率高，調(diào)節(jié)范圍窄，技術(shù)要求高。高溫高壓：效率高，調(diào)節(jié)范圍窄，技術(shù)要求高。（基荷）（基荷）（4）熱電廠：）熱電廠：PGmin 取決于熱用戶。取決于熱用戶。20原子能：原子能：（1）汽輪機(jī)：）汽輪機(jī)：PGmin1015PGN；（2）啟停耗能，耗時(shí)且易損壞設(shè)備；（基荷）啟停耗能，耗時(shí)且易損壞設(shè)備；（基荷）（3）一次投資大，運(yùn)行費(fèi)用小。）一次投資大，運(yùn)行費(fèi)用小。水電水電（1）灌溉、通航，因此有強(qiáng)迫功率；）灌溉、通航，因此有強(qiáng)迫功率；（2）水輪機(jī)最小技術(shù)負(fù)荷由具體條件而異；）

19、水輪機(jī)最小技術(shù)負(fù)荷由具體條件而異；（3）啟停簡(jiǎn)單，便于增減負(fù)荷）啟停簡(jiǎn)單，便于增減負(fù)荷（4）水頭低時(shí)?？砂l(fā)功率降低）水頭低時(shí)。可發(fā)功率降低（5）無調(diào)節(jié)；有調(diào)節(jié)：抽水蓄能）無調(diào)節(jié)；有調(diào)節(jié)：抽水蓄能21n各類發(fā)電廠的合理組合各類發(fā)電廠的合理組合無調(diào)節(jié)水電廠和其它強(qiáng)迫功率原子能電廠原子能電廠燃燒劣質(zhì)當(dāng)?shù)厝剂匣痣姀S燃燒劣質(zhì)當(dāng)?shù)厝剂匣痣姀S熱電廠可調(diào)功率熱電廠可調(diào)功率中溫中壓火電廠高溫高壓火電廠高溫高壓火電廠水電廠可調(diào)功率抽水蓄能電廠蓄能抽水蓄能電廠發(fā)電（a）枯水季節(jié)水電廠和熱電廠的強(qiáng)迫功率水電廠和熱電廠的強(qiáng)迫功率中溫中壓火電廠中溫中壓火電廠（b）洪水季節(jié)）洪水季節(jié)22n數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型 一般非線性規(guī)劃問

20、題可描述為滿足非線性約束條件一般非線性規(guī)劃問題可描述為滿足非線性約束條件是非線性函數(shù)的最小值問題，其標(biāo)準(zhǔn)形式為：是非線性函數(shù)的最小值問題，其標(biāo)準(zhǔn)形式為： 即在滿足即在滿足h(x、u、d)=0的等式約束條件下和的等式約束條件下和g(x、u、d)不等式的條件下，求取目標(biāo)函數(shù)不等式的條件下，求取目標(biāo)函數(shù)f(x、u、d)值最小。值最小。gduxggduxhtsduxf )( 0)( .)(min、三三. . 最優(yōu)分配負(fù)荷時(shí)的目標(biāo)函數(shù)和約束條件最優(yōu)分配負(fù)荷時(shí)的目標(biāo)函數(shù)和約束條件232. 負(fù)荷最優(yōu)分配的數(shù)學(xué)模型負(fù)荷最優(yōu)分配的數(shù)學(xué)模型 n目標(biāo)函數(shù)：系統(tǒng)發(fā)電所需的總費(fèi)用或所消耗的總?cè)寄繕?biāo)函數(shù)：系統(tǒng)發(fā)電所需的總

21、費(fèi)用或所消耗的總?cè)剂虾牧?。料耗量?對(duì)于純火電系統(tǒng)，對(duì)于純火電系統(tǒng)， 發(fā)電廠的燃料費(fèi)用主要與發(fā)發(fā)電廠的燃料費(fèi)用主要與發(fā)電機(jī)輸出的有功功率有關(guān)，與輸出的無功功率及電電機(jī)輸出的有功功率有關(guān)，與輸出的無功功率及電壓等運(yùn)行參數(shù)關(guān)系較小壓等運(yùn)行參數(shù)關(guān)系較小 。這種反映。這種反映單位時(shí)間單位時(shí)間內(nèi)發(fā)電內(nèi)發(fā)電設(shè)備的設(shè)備的能量消耗能量消耗與與發(fā)出的有功功率發(fā)出的有功功率之間的關(guān)系稱為之間的關(guān)系稱為耗量特性耗量特性。其函數(shù)關(guān)系式為：。其函數(shù)關(guān)系式為： 單位：噸單位：噸/小時(shí)小時(shí) 上述函數(shù)可用試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過最小二乘法擬合而上述函數(shù)可用試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過最小二乘法擬合而成，根據(jù)前人經(jīng)驗(yàn)，階數(shù)為成，根據(jù)前人經(jīng)驗(yàn)，階數(shù)為2比較

22、合適，即比較合適，即 GiiiPFF iGiiGiiiaPaPaF0122 242. 負(fù)荷最優(yōu)分配的數(shù)學(xué)模型負(fù)荷最優(yōu)分配的數(shù)學(xué)模型 有功功率最優(yōu)負(fù)荷分配的目的在于：同樣大小負(fù)荷，有功功率最優(yōu)負(fù)荷分配的目的在于：同樣大小負(fù)荷，單位時(shí)間內(nèi)買到能源消耗最少，即總的目標(biāo)函數(shù)為：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)買到能源消耗最少，即總的目標(biāo)函數(shù)為：關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的一些重要的概念關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的一些重要的概念：n耗量微增率耗量微增率 ：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)輸入能量微增量與輸出：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)輸入能量微增量與輸出功率微增量的比值。為耗量特性曲線上某一點(diǎn)切線功率微增量的比值。為耗量特性曲線上某一點(diǎn)切線的斜率。的斜率。n比耗量比耗量 ：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)輸入能

23、量與輸出功率之比。：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)輸入能量與輸出功率之比。為耗量特性曲線上某一點(diǎn)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的比值。為耗量特性曲線上某一點(diǎn)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的比值。 GGSiiGiiGiiSiGiitaPaPaPFFF0122cos)(mindPdWPWdPdFPF/ / 或或252. 負(fù)荷最優(yōu)分配的數(shù)學(xué)模型負(fù)荷最優(yōu)分配的數(shù)學(xué)模型n等式約束條件：有功功率必須保持平衡的條件。等式約束條件：有功功率必須保持平衡的條件。 對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)：對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)： 對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)：對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)： 若不計(jì)網(wǎng)損：若不計(jì)網(wǎng)損： 0sincos1 ijijijijnjjiLiGiBGUUPP 011 PPPniLiniGi011 niLiniG

24、iPPPWPF/ / 或或n發(fā)電設(shè)備的效率發(fā)電設(shè)備的效率 ：為比耗量的倒數(shù)。：為比耗量的倒數(shù)。262. 負(fù)荷最優(yōu)分配的數(shù)學(xué)模型負(fù)荷最優(yōu)分配的數(shù)學(xué)模型n不等式約束條件：為系統(tǒng)的不等式約束條件：為系統(tǒng)的 運(yùn)行限制。運(yùn)行限制。n變量：各發(fā)電設(shè)備輸出有功功率。變量：各發(fā)電設(shè)備輸出有功功率。 maxminmaxminmaxminiiiGiGiGiGiGiGiUUUQQQPPP 當(dāng)消耗的能源受到限制時(shí)，目標(biāo)函數(shù)就不再是單位時(shí)當(dāng)消耗的能源受到限制時(shí)，目標(biāo)函數(shù)就不再是單位時(shí)間內(nèi)消耗的能源：間內(nèi)消耗的能源： GSiGiitdtPFFF 0cos)(min等式約束還應(yīng)增加：等式約束還應(yīng)增加：定值定值 0)(dtP

25、WGjj273. 負(fù)荷最優(yōu)分配問題的求解負(fù)荷最優(yōu)分配問題的求解能源消耗不受限制時(shí)能源消耗不受限制時(shí) 一般用拉格朗日乘數(shù)法。一般用拉格朗日乘數(shù)法?，F(xiàn)用兩個(gè)發(fā)電廠之間（現(xiàn)用兩個(gè)發(fā)電廠之間（SG2）的經(jīng)濟(jì)分配來說明，）的經(jīng)濟(jì)分配來說明，問題略去網(wǎng)絡(luò)損耗。問題略去網(wǎng)絡(luò)損耗。a)建立數(shù)學(xué)模型。建立數(shù)學(xué)模型。02121 iLiiGiPPmax22min2max11min1max22min2max11min1max22min2max11min1,UUUUUUQQQQQQPPPPPPGGGGGGGGGGGG GGSiiGiiGiiSiGiitaPaPaPFFF0122cos)(min28n根據(jù)給定的目標(biāo)函數(shù)和

26、等式約束條件建立一根據(jù)給定的目標(biāo)函數(shù)和等式約束條件建立一個(gè)新的、不受約束的目標(biāo)函數(shù)個(gè)新的、不受約束的目標(biāo)函數(shù)拉格朗日拉格朗日函數(shù)。函數(shù)。n對(duì)拉格朗日函數(shù)求導(dǎo)，得到最小值時(shí)應(yīng)有的對(duì)拉格朗日函數(shù)求導(dǎo)，得到最小值時(shí)應(yīng)有的三個(gè)條件：三個(gè)條件： （1） 21212211*LLGGGGPPPPPFPFC 拉格朗日乘子拉格朗日乘子 212121222111,00LLGGGGGGGGPPPPPPfdPPdFdPPdF 3. 負(fù)荷最優(yōu)分配問題的求解負(fù)荷最優(yōu)分配問題的求解29n求解（求解（1）得到：）得到： 這就是著名的等耗量微增率準(zhǔn)則，表示為使這就是著名的等耗量微增率準(zhǔn)則，表示為使總耗量最小，應(yīng)按相等的耗量微增

27、率在發(fā)電總耗量最小，應(yīng)按相等的耗量微增率在發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠之間分配負(fù)荷。設(shè)備或發(fā)電廠之間分配負(fù)荷。n對(duì)不等式約束進(jìn)行處理對(duì)不等式約束進(jìn)行處理 213. 負(fù)荷最優(yōu)分配問題的求解負(fù)荷最優(yōu)分配問題的求解30 n臺(tái)火電機(jī)組或火電廠臺(tái)火電機(jī)組或火電廠 LnLLGnGGGnnGGPPPPPPPFPFPFC 21212211* 0), 2 , 1(011* niLiniGiGiGiiGiPPnidPPdFdPdC n2131v對(duì)于有功功率限制，當(dāng)計(jì)算完后發(fā)現(xiàn)某發(fā)電設(shè)備越限，則對(duì)于有功功率限制，當(dāng)計(jì)算完后發(fā)現(xiàn)某發(fā)電設(shè)備越限，則該發(fā)電設(shè)備取其限值，不再參加最優(yōu)分配計(jì)算，剩下的負(fù)荷該發(fā)電設(shè)備取其限值，不再參加最優(yōu)

28、分配計(jì)算，剩下的負(fù)荷由其他發(fā)電設(shè)備重新進(jìn)行最優(yōu)分配計(jì)算。由其他發(fā)電設(shè)備重新進(jìn)行最優(yōu)分配計(jì)算。v無功功率和電壓限制和有功功率負(fù)荷的分配沒有直接關(guān)系，無功功率和電壓限制和有功功率負(fù)荷的分配沒有直接關(guān)系，可暫時(shí)不計(jì)，當(dāng)有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配完成后計(jì)算潮流分可暫時(shí)不計(jì)，當(dāng)有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配完成后計(jì)算潮流分布在考慮。布在考慮。min1GPmin2GPmin3GPmax1GPmax2GPmax3GP1 2 3 1GP2GP3GP324. 用迭代法求解電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題用迭代法求解電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題n設(shè)耗量微增率的初值設(shè)耗量微增率的初值 ；n求與求與 對(duì)應(yīng)的各發(fā)電設(shè)備應(yīng)發(fā)功率對(duì)應(yīng)的各發(fā)電設(shè)備應(yīng)發(fā)功率

29、 ；n校驗(yàn)求得的校驗(yàn)求得的 是否滿足等式約束條件：是否滿足等式約束條件：n如不能滿足，則如如不能滿足，則如 ，取，取 ；如如 ，取，取 ，自，自2）開始重新計(jì)算。）開始重新計(jì)算。n直到滿足條件。直到滿足條件。)0( )0(GiP)0( )0(GiP011)0( niLiniGiPP LiGiPP)0()1( LiGiPP)0()1( 33例題345. 等耗量微增率準(zhǔn)則的推廣運(yùn)用等耗量微增率準(zhǔn)則的推廣運(yùn)用n能源消耗受限制時(shí)有功功率最優(yōu)分配能源消耗受限制時(shí)有功功率最優(yōu)分配n用于解決火力發(fā)電廠與水力發(fā)電廠之間的最優(yōu)分配問用于解決火力發(fā)電廠與水力發(fā)電廠之間的最優(yōu)分配問題。題。n其目標(biāo)函數(shù)不變，不等式約

30、束不變其目標(biāo)函數(shù)不變，不等式約束不變n等式約束中加水量特性方程：等式約束中加水量特性方程： wj：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)水力發(fā)電設(shè)備的水量消耗。：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)水力發(fā)電設(shè)備的水量消耗。n另外還有所不同的是須各時(shí)段聯(lián)立求解。另外還有所不同的是須各時(shí)段聯(lián)立求解。n解解P212（5-21），得到：），得到： KdtPwGjj 0 2222111HHTTdPPdWrdPPdF355. 等耗量微增率準(zhǔn)則的推廣運(yùn)用等耗量微增率準(zhǔn)則的推廣運(yùn)用即：即： 實(shí)際可看作是一個(gè)實(shí)際可看作是一個(gè)換算系數(shù)換算系數(shù)，也稱為水價(jià)系數(shù)。，也稱為水價(jià)系數(shù)。在在枯水枯水季節(jié)，水電廠承擔(dān)季節(jié)，水電廠承擔(dān)調(diào)頻調(diào)頻任務(wù)，任務(wù)， 比較小，比較小，比較大；

31、比較大；在在洪水洪水季節(jié)，水電廠承擔(dān)季節(jié)，水電廠承擔(dān)基荷基荷任務(wù)，任務(wù)， 比較大，比較大，比較小。比較小。 221WT2 2 2 365. 等耗量微增率準(zhǔn)則的推廣運(yùn)用等耗量微增率準(zhǔn)則的推廣運(yùn)用n根據(jù)給定的可消耗水量根據(jù)給定的可消耗水量K2，設(shè)換算系數(shù)的初值，設(shè)換算系數(shù)的初值 ；n求與求與 相對(duì)應(yīng)的，各個(gè)不同時(shí)刻的有功功率負(fù)荷最相對(duì)應(yīng)的，各個(gè)不同時(shí)刻的有功功率負(fù)荷最優(yōu)分配方案；優(yōu)分配方案；n計(jì)算與這最優(yōu)分配方案對(duì)應(yīng)的消耗水量計(jì)算與這最優(yōu)分配方案對(duì)應(yīng)的消耗水量 ；n校驗(yàn)求得的校驗(yàn)求得的 是否與給定的是否與給定的K2相等；相等；n當(dāng)當(dāng) 時(shí)，取時(shí)，取 ；當(dāng)；當(dāng) ，取取 。自第二步開始重復(fù)計(jì)算；。自第二

32、步開始重復(fù)計(jì)算；n繼續(xù)計(jì)算，直到求得的繼續(xù)計(jì)算，直到求得的 與給定的與給定的K2相等為止。相等為止。)0(2r)0(2r)0(2K)0(2K2)0(2KK )0(2)1(2rr 2)0(2KK )0(2)1(2rr )(2kK376.網(wǎng)絡(luò)損耗的修正網(wǎng)絡(luò)損耗的修正目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù) nmjtkjkHjkjjkkkLminmjkHjkTitkkkkTitkmikiKPWtPPPPtPFC11.11.1.11.*)()( 0101 HjHjHjjjTiTiTiiPPdPPdWPPdPPdF 38 HjHjHjjjTiTiTiiPPdPPdWPPdPPdF1111為為網(wǎng)網(wǎng)損損微微增增率率，其其中中HjT

33、iPPPP 39第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整一一.概述概述頻率是電力系統(tǒng)運(yùn)行的一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo)，直接影頻率是電力系統(tǒng)運(yùn)行的一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo)，直接影響著負(fù)荷的正常運(yùn)行。負(fù)荷要求頻率的偏差一般應(yīng)控響著負(fù)荷的正常運(yùn)行。負(fù)荷要求頻率的偏差一般應(yīng)控制在（制在（0.2 0. 5）Hz的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。一般而言，系統(tǒng)綜合負(fù)荷的有功功率與頻率大致呈一一般而言，系統(tǒng)綜合負(fù)荷的有功功率與頻率大致呈一次方關(guān)系。次方關(guān)系。要維持頻率在正常的范圍內(nèi)，其必要的條件是系統(tǒng)必要維持頻率在正常的范圍內(nèi)，其必要的條件是系統(tǒng)必須具有充裕的可調(diào)有功電源。須具有充裕的可調(diào)有功電源。40頻率不穩(wěn)定給運(yùn)行中的電

34、氣設(shè)備帶來的危害：頻率不穩(wěn)定給運(yùn)行中的電氣設(shè)備帶來的危害：n對(duì)用戶的影響對(duì)用戶的影響v產(chǎn)品質(zhì)量降低產(chǎn)品質(zhì)量降低v生產(chǎn)率降低生產(chǎn)率降低 n對(duì)發(fā)電廠的影響對(duì)發(fā)電廠的影響v 汽輪機(jī)葉片諧振（低頻）汽輪機(jī)葉片諧振（低頻）v輔機(jī)功能下降（通風(fēng)量，磁通密度等）輔機(jī)功能下降（通風(fēng)量，磁通密度等）v 對(duì)系統(tǒng)的影響對(duì)系統(tǒng)的影響v互聯(lián)電力系統(tǒng)解列互聯(lián)電力系統(tǒng)解列v發(fā)電機(jī)解列發(fā)電機(jī)解列41二二. 自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)及其特性自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)及其特性 關(guān)鍵在于利用杠桿的作用調(diào)整汽輪機(jī)或水輪關(guān)鍵在于利用杠桿的作用調(diào)整汽輪機(jī)或水輪機(jī)的導(dǎo)向葉片，使其開度增大，增加進(jìn)汽量或進(jìn)機(jī)的導(dǎo)向葉片，使其開度增大，增加進(jìn)汽量或進(jìn)水量。水量。 P22

35、442三三. 頻率的一次調(diào)整頻率的一次調(diào)整n概念介紹概念介紹n發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率：發(fā)電機(jī)組原動(dòng)機(jī)或電源頻：發(fā)電機(jī)組原動(dòng)機(jī)或電源頻率特性的斜率。率特性的斜率。n 標(biāo)志著隨頻率的升降發(fā)電機(jī)組發(fā)出功率減少或增標(biāo)志著隨頻率的升降發(fā)電機(jī)組發(fā)出功率減少或增加的多寡。加的多寡。 GNNGGNNGGGGPfKfPfPKHzMwfPK/ * 431. 概念介紹概念介紹n發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)：?jiǎn)挝徽{(diào)節(jié)功率的倒數(shù)。：?jiǎn)挝徽{(diào)節(jié)功率的倒數(shù)。n發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率單位調(diào)節(jié)功率與與調(diào)差系數(shù)調(diào)差系數(shù)的關(guān)系：的關(guān)系：一般來說發(fā)電機(jī)的一般來說發(fā)電機(jī)的單位單位調(diào)節(jié)功率是可以整定的：調(diào)節(jié)功率

36、是可以整定的：汽輪發(fā)電機(jī)組汽輪發(fā)電機(jī)組 =35或或 =33.320水輪發(fā)電機(jī)組水輪發(fā)電機(jī)組 =24或或 =5025100100% 0 000 NNGNNGNGNNGNNGfffPffPPffPffPf NGNNGNGGGfPfPKKK100%11100%1* % *GK% *GK441. 概念介紹概念介紹n負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率：綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性的：綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性的斜率。斜率。一般而言：一般而言： LNNLLNNLLLLPfKfPfPKHzMwfPK/ * 5 . 1* LK452. 頻率的一次調(diào)整頻率的一次調(diào)整n簡(jiǎn)述：由于負(fù)荷突增，發(fā)電機(jī)組功率不能及時(shí)變動(dòng)簡(jiǎn)述：由

37、于負(fù)荷突增，發(fā)電機(jī)組功率不能及時(shí)變動(dòng)而使機(jī)組減速，系統(tǒng)頻率下降，同時(shí)，發(fā)電機(jī)組功而使機(jī)組減速，系統(tǒng)頻率下降，同時(shí)，發(fā)電機(jī)組功率由于調(diào)速器的一次調(diào)整作用而增大，負(fù)荷功率因率由于調(diào)速器的一次調(diào)整作用而增大，負(fù)荷功率因其本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少，經(jīng)過一個(gè)衰減的振蕩過其本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少，經(jīng)過一個(gè)衰減的振蕩過程，達(dá)到新的平衡。程，達(dá)到新的平衡。fPOP0PLf0PGPL PL0AP0Bf0O B A fKfKKfKfKBAOBAOPfKBABAfKOBOBPBAOBOASLGLGLLGL 0046n數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式：KS：稱為：稱為系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率，單位，單位Mw/Hz。表示原

38、動(dòng)機(jī)。表示原動(dòng)機(jī)調(diào)速器和負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同作用下系統(tǒng)頻率下調(diào)速器和負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同作用下系統(tǒng)頻率下降或上升的多少。降或上升的多少。 SLGLLGLKKKfPfKKP /00LNNSNLNSSPfKfPKK 472. 頻率的一次調(diào)整頻率的一次調(diào)整n注意：注意：取功率的增大或頻率的上升為正；取功率的增大或頻率的上升為正；為保證調(diào)速系統(tǒng)本身運(yùn)行的穩(wěn)定，不能采用過大的為保證調(diào)速系統(tǒng)本身運(yùn)行的穩(wěn)定，不能采用過大的單位調(diào)節(jié)功率；單位調(diào)節(jié)功率；對(duì)于滿載機(jī)組，不再參加調(diào)整。對(duì)于滿載機(jī)組，不再參加調(diào)整。 對(duì)于系統(tǒng)有若干臺(tái)機(jī)參加一次調(diào)頻：對(duì)于系統(tǒng)有若干臺(tái)機(jī)參加一次調(diào)頻： 具有一次調(diào)頻的各機(jī)組間負(fù)荷的分配

39、，按其調(diào)差具有一次調(diào)頻的各機(jī)組間負(fù)荷的分配，按其調(diào)差系數(shù)即下降特性自然分配。系數(shù)即下降特性自然分配。 LGSKKK48例題49四四. 頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整n當(dāng)負(fù)荷變動(dòng)幅度較大（當(dāng)負(fù)荷變動(dòng)幅度較大（0.5%1.5%），周期較長(zhǎng)），周期較長(zhǎng)（幾分鐘），僅靠一次調(diào)頻作用不能使頻率的變化（幾分鐘），僅靠一次調(diào)頻作用不能使頻率的變化保持在允許范圍內(nèi)，這時(shí)需要籍調(diào)速系統(tǒng)中的調(diào)頻保持在允許范圍內(nèi)，這時(shí)需要籍調(diào)速系統(tǒng)中的調(diào)頻器動(dòng)作，以使發(fā)電機(jī)組的功頻特性平行移動(dòng)，從而器動(dòng)作，以使發(fā)電機(jī)組的功頻特性平行移動(dòng)，從而改變發(fā)電機(jī)的有功功率以保持系統(tǒng)頻率不變或在允改變發(fā)電機(jī)的有功功率以保持系統(tǒng)頻率不變或在允許范

40、圍內(nèi)。許范圍內(nèi)。50四四. 頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整n頻率調(diào)整圖頻率調(diào)整圖51n數(shù)學(xué)表達(dá)式數(shù)學(xué)表達(dá)式 如果如果 ，即發(fā)電機(jī)組如數(shù)增發(fā)了負(fù)荷功率的，即發(fā)電機(jī)組如數(shù)增發(fā)了負(fù)荷功率的原始增量，則原始增量，則 ，即所謂的，即所謂的無差調(diào)節(jié)無差調(diào)節(jié)。 對(duì)于對(duì)于N臺(tái)機(jī)，且由第臺(tái)機(jī)，且由第s臺(tái)機(jī)組擔(dān)負(fù)二次調(diào)整的任務(wù)，則：臺(tái)機(jī)組擔(dān)負(fù)二次調(diào)整的任務(wù)，則： SLGGLLGGLKKKfPPfKKPP 000000GLPP 0 fSLGGsLKKKfPP 0052四四. 頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整n當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加時(shí)，由以下三方面提供：當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加時(shí)，由以下三方面提供：n二次調(diào)頻的發(fā)電機(jī)組增發(fā)的功率二次調(diào)頻的發(fā)

41、電機(jī)組增發(fā)的功率 ；n發(fā)電機(jī)組執(zhí)行一次調(diào)頻，按有差特性的調(diào)差系數(shù)分發(fā)電機(jī)組執(zhí)行一次調(diào)頻，按有差特性的調(diào)差系數(shù)分配而增發(fā)的功率配而增發(fā)的功率 ；n由系統(tǒng)的負(fù)荷頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)所減少的負(fù)荷功率由系統(tǒng)的負(fù)荷頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)所減少的負(fù)荷功率 。GP fKG fKL 53五五. 調(diào)頻廠的選擇調(diào)頻廠的選擇 調(diào)頻廠須滿足的條件：調(diào)頻廠須滿足的條件：n調(diào)整的容量應(yīng)足夠大；調(diào)整的容量應(yīng)足夠大；n調(diào)整的速度應(yīng)足夠快；調(diào)整的速度應(yīng)足夠快；n調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)性能應(yīng)該好；調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)性能應(yīng)該好；n注意系統(tǒng)內(nèi)及互聯(lián)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題。注意系統(tǒng)內(nèi)及互聯(lián)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題。通過分析各種電廠的特點(diǎn)，調(diào)頻廠的選擇原則為：通過分析各種電廠的特

42、點(diǎn)，調(diào)頻廠的選擇原則為：n系統(tǒng)中有水電廠時(shí)，選擇水電廠做調(diào)頻廠；系統(tǒng)中有水電廠時(shí)，選擇水電廠做調(diào)頻廠；n當(dāng)水電廠不能做調(diào)頻廠時(shí)，選擇中溫中壓火電廠做調(diào)當(dāng)水電廠不能做調(diào)頻廠時(shí)，選擇中溫中壓火電廠做調(diào)頻廠。頻廠。54六六. 互聯(lián)系統(tǒng)頻率的調(diào)整互聯(lián)系統(tǒng)頻率的調(diào)整 由幾個(gè)地區(qū)系統(tǒng)互聯(lián)為一個(gè)大系統(tǒng)的情況，對(duì)某一個(gè)由幾個(gè)地區(qū)系統(tǒng)互聯(lián)為一個(gè)大系統(tǒng)的情況，對(duì)某一個(gè)地區(qū)系統(tǒng)而言，負(fù)荷變化（增加）地區(qū)系統(tǒng)而言，負(fù)荷變化（增加） 時(shí)，可能伴隨著與時(shí)，可能伴隨著與其他系統(tǒng)交換功率的變化其他系統(tǒng)交換功率的變化 ，則有，則有P tP fKfKKPPPSDGGt 55 若設(shè)若設(shè)A、B兩系統(tǒng)互聯(lián)，兩系統(tǒng)負(fù)荷變化（增加）分兩系統(tǒng)互聯(lián)，兩系統(tǒng)負(fù)荷變化（增加）分別為別為 ，引起互聯(lián)系統(tǒng)的頻率變化（降低），引起互聯(lián)系統(tǒng)的頻率變化（降低） ，及聯(lián)絡(luò)線交換功率的變化及聯(lián)絡(luò)線交換功率的變化 ，如下圖：，如下圖：系統(tǒng)系統(tǒng)A：系統(tǒng)系統(tǒng)B：在負(fù)荷增加在負(fù)荷增加 的影響下，兩系統(tǒng)的頻率和交換功的影響下，兩系統(tǒng)的頻率和交換功率的變化量為：率的變化