第五章-電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整課件1

1、第五章 電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整1第五章 電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整1概述電力系統(tǒng)的基本要求： 安全可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)衡量電能質(zhì)量的兩個(gè)重要指標(biāo)：電壓電壓控制（調(diào)壓）頻率頻率調(diào)整（調(diào)頻）2概述電力系統(tǒng)的基本要求：2第一節(jié) 電力系統(tǒng)有功功率平衡 ：實(shí)際總發(fā)電容量 ：總負(fù)荷 ：廠用電和損耗3第一節(jié) 電力系統(tǒng)有功功率平衡3有功電源有功電源:發(fā)電機(jī)類型火電廠水電廠核電廠風(fēng)力電廠潮汐電廠地?zé)犭姀S4有功電源有功電源:發(fā)電機(jī)4有功電源1)火電廠的分類高溫高壓火電廠運(yùn)行效率高，調(diào)節(jié)范圍窄，約為30%中溫中壓火電廠運(yùn)行效率較低，調(diào)節(jié)范圍寬，約為75%低溫低壓火電廠供熱式火電廠5有功電源1)火電廠的分類51)

2、火電廠的分類火電廠的運(yùn)行特點(diǎn)鍋爐（25%-70%）和汽輪機(jī)（10%-15%）都有一個(gè)技術(shù)最小負(fù)荷；調(diào)節(jié)速度慢；鍋爐和汽輪機(jī)退出和投入都耗時(shí)耗能；負(fù)荷變動(dòng)劇烈變動(dòng)也耗時(shí)耗能；耗費(fèi)燃料，運(yùn)行費(fèi)用大，不受氣候條件的影響。61)火電廠的分類火電廠的運(yùn)行特點(diǎn)6有功電源2)水電廠分類（根據(jù)水庫自然來水量和水庫庫容）固定水頭水電廠變水頭水電廠梯級水電廠徑流式水電廠抽水蓄能式水電廠7有功電源2)水電廠分類（根據(jù)水庫自然來水量和水庫庫容）7有功電源水電廠的運(yùn)行特點(diǎn)為了綜合利用水能，必須向下游釋放一定的水量；水輪機(jī)退出運(yùn)行和再度投入不需要耗費(fèi)很多能量和時(shí)間，且操作簡單；要受水電廠水頭影響；調(diào)節(jié)范圍較寬，調(diào)節(jié)速度快

3、。8有功電源水電廠的運(yùn)行特點(diǎn)8有功電源3)核能發(fā)電廠的特點(diǎn)：反應(yīng)堆的負(fù)荷基本上沒有限制；反應(yīng)堆和汽輪機(jī)退出和投入都耗時(shí)耗能；核能發(fā)電廠的一次投資大，運(yùn)行費(fèi)用小。9有功電源3)核能發(fā)電廠的特點(diǎn)：9有功電源備用容量：系統(tǒng)的總裝機(jī)容量大于現(xiàn)有的實(shí)際總發(fā)電容量的可調(diào)部分的容量。 實(shí)際總發(fā)電容量=總負(fù)荷+廠用電+損耗 熱備用：負(fù)荷備用，事故備用 可調(diào)部分 （2%5%）系統(tǒng)的總裝機(jī)容量 冷備用：事故備用，檢修備用， 其余部分 國民經(jīng)濟(jì)備用 不可調(diào)部分：包括正在檢修和因種種原 因不能按額定容量發(fā)電的部分 容量10有功電源備用容量：系統(tǒng)的總裝機(jī)容量大于現(xiàn)有的實(shí)際總發(fā)電容量的有功負(fù)荷的變動(dòng)圖5-111有功負(fù)荷的

4、變動(dòng)圖5-111第二節(jié) 電力系統(tǒng)有功最優(yōu)分配12第二節(jié) 電力系統(tǒng)有功最優(yōu)分配120. 概念電力系統(tǒng)最優(yōu)分配（經(jīng)濟(jì)調(diào)度）：是在滿足安全和一定質(zhì)量要求的條件下盡可能提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，即合理地利用現(xiàn)有的能源和設(shè)備，以最少的燃料消耗量（或燃料費(fèi)用或運(yùn)行成本），保證對用戶可靠而滿意地供電。目的條件130. 概念電力系統(tǒng)最優(yōu)分配（經(jīng)濟(jì)調(diào)度）：是在滿足安全和一定質(zhì)數(shù)學(xué)模型（以純火電為例）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：目標(biāo)函數(shù)等式約束不等式約束14數(shù)學(xué)模型（以純火電為例）一般非線性規(guī)劃問題可描述為滿足非線性目標(biāo)函數(shù)系統(tǒng)發(fā)電所需的總費(fèi)用或所消耗的總?cè)剂虾牧繉?/p>

5、于純火電系統(tǒng)， 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壓等運(yùn)行參數(shù)關(guān)系較小 。這種反映單位時(shí)間內(nèi)發(fā)電設(shè)備的能量消耗與發(fā)出的有功功率之間的關(guān)系稱為耗量特性。其函數(shù)關(guān)系式為：單位：噸/小時(shí)15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)剂虾牧繂挝唬簢?小目標(biāo)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2比較合適，即： 總的目標(biāo)函數(shù)為：16目標(biāo)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)，階耗量特性曲線17耗量特性曲線17關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的一些重要的概念：耗量微增率：單位時(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)切線的斜率。18

6、關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的一些重要的概念：耗量微增率：單位時(shí)間內(nèi)輸入能量關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的一些重要的概念：比耗量：單位時(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。19關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的一些重要的概念：比耗量：單位時(shí)間內(nèi)輸入能量與輸關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的一些重要的概念：發(fā)電設(shè)備的效率 ：為比耗量的倒數(shù)。20關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的一些重要的概念：發(fā)電設(shè)備的效率 ：為比耗量的倒等式約束條件有功功率必須保持平衡的條件。整個(gè)系統(tǒng)不計(jì)網(wǎng)損21等式約束條件有功功率必須保持平衡的條件。整個(gè)系統(tǒng)不計(jì)網(wǎng)損21不等式約束條件為系統(tǒng)的 運(yùn)行限制。22不等式約束條件為系統(tǒng)的 運(yùn)行限制。22變量各發(fā)電設(shè)備輸出有功功率。23變量

7、各發(fā)電設(shè)備輸出有功功率。23求解一般用拉格朗日乘數(shù)法（兩個(gè)發(fā)電廠為例）建立數(shù)學(xué)模型24求解一般用拉格朗日乘數(shù)法（兩個(gè)發(fā)電廠為例）24求解根據(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)拉格朗日函數(shù)。25求解根據(jù)給定的目標(biāo)函數(shù)和等式約束條件建立一個(gè)新的、不受約束的求解對拉格朗日函數(shù)求導(dǎo)，得到最小值時(shí)應(yīng)有的三個(gè)條件：26求解對拉格朗日函數(shù)求導(dǎo)，得到最小值時(shí)應(yīng)有的三個(gè)條件：26求解求解（1）得到： 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)按相等的耗量微增率在發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠之間分配負(fù)荷。27求解求解（1）得到：27求解對不等式約束進(jìn)行處理對于有功功率限制，當(dāng)計(jì)算完后發(fā)現(xiàn)某

8、發(fā)電設(shè)備越限，則該發(fā)電設(shè)備取其限制，不參加最優(yōu)分配計(jì)算，而其他發(fā)電設(shè)備重新進(jìn)行最優(yōu)分配計(jì)算。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)算潮流分布在考慮。28求解對不等式約束進(jìn)行處理28迭代法求解初值 求 結(jié)束YN29迭代法求解初值 求 結(jié)束YN29例題P185，例5-230例題P185，例5-230水火經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（忽略網(wǎng)損）須各時(shí)段聯(lián)立求解。其目標(biāo)函數(shù)增加時(shí)間部分：等式約束中加水量特性方程： ：單位時(shí)間內(nèi)水力發(fā)電設(shè)備的水量消耗。不等式約束不變31水火經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（忽略網(wǎng)損）須各時(shí)段聯(lián)立求解。31數(shù)學(xué)模型32數(shù)學(xué)模型32求解過程建立拉格朗日函數(shù)：求

9、極值必要性條件：33求解過程建立拉格朗日函數(shù)：33水火經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 實(shí)際可看作是一個(gè)換算系數(shù)，也稱為水價(jià)系數(shù)。在枯水季節(jié)，水電廠承擔(dān)調(diào)頻任務(wù)， 比較小， 比較大；在洪水季節(jié)，水電廠承擔(dān)基荷任務(wù)， 比較大， 比較小。34水火經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 34步驟：給定 ，換算 各個(gè)不同時(shí)刻的有功功率負(fù)荷最優(yōu)分配方案計(jì)算 結(jié)束NY35步驟：給定 ，換算 各個(gè)不同時(shí)刻的有功功計(jì)網(wǎng)損（純火電）36計(jì)網(wǎng)損（純火電）36求解過程網(wǎng)損微增率37求解過程網(wǎng)損微增率37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。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)行等

10、問題綜合地用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型來描述。38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全性不等式約1）純火電數(shù)學(xué)模型目標(biāo)函數(shù)391）純火電數(shù)學(xué)模型目標(biāo)函數(shù)391）純火電數(shù)學(xué)模型等式約束401）純火電數(shù)學(xué)模型等式約束401）純火電數(shù)學(xué)模型不等式約束411）純火電數(shù)學(xué)模型不等式約束41作業(yè)1：兩臺發(fā)電機(jī)，燃料耗量特性為： 機(jī)組的最大和最小技術(shù)出力為200MW和80MW，總負(fù)荷曲線如圖所示。試計(jì)算：全天各時(shí)段的經(jīng)濟(jì)分配方案。 42作業(yè)1：兩臺發(fā)電機(jī)，燃料耗量特性為：42例題欣賞：張先生是某電網(wǎng)公司的總經(jīng)理，該公司的線路阻抗很小，可以忽略不計(jì)，且發(fā)電機(jī)組耗量特性均為二次曲線。有一天他去視察調(diào)度部門，看

11、到一張有關(guān)發(fā)電機(jī)的輸出功率與生產(chǎn)總成本遞增變化規(guī)律的報(bào)表： 43例題欣賞：張先生是某電網(wǎng)公司的總經(jīng)理，該公司的線路阻抗很小，例題欣賞：解：張先生解雇本公司的主管經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的經(jīng)理，是因?yàn)槠浒才派a(chǎn)不滿足有功負(fù)荷在運(yùn)行的火電機(jī)組間最優(yōu)分配的準(zhǔn)則等微增率準(zhǔn)則。（4分）由于： ，設(shè) 對應(yīng)的 分別為 ，根據(jù)報(bào)表可得： 可得 （7分） 很顯然，沒有滿足的準(zhǔn)則，同時(shí)差別太大。（1分） 44例題欣賞：解：張先生解雇本公司的主管經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的經(jīng)理，是因?yàn)槠涞谌?jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整45第三節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整45一、調(diào)頻必要性和目標(biāo)必要性對用戶的影響產(chǎn)品質(zhì)量降低生產(chǎn)率降低對發(fā)電廠的影響汽輪機(jī)葉片諧振輔機(jī)功能下降對系

12、統(tǒng)的影響互聯(lián)電力系統(tǒng)解列，發(fā)電機(jī)解列46一、調(diào)頻必要性和目標(biāo)必要性46頻率調(diào)整的要求額定頻率為50Hz頻率的偏差一般應(yīng)控制在（0.2 0. 5）Hz 的范圍內(nèi)。47頻率調(diào)整的要求額定頻率為50Hz47二、有功頻率特性頻率為什么會(huì)偏離額定值？怎么調(diào)整頻率？調(diào)整有功功率48二、有功頻率特性頻率為什么會(huì)偏離額定值？48二、有功頻率特性有功負(fù)荷（按變化周期）負(fù)荷分類：變化幅度很小，變化周期很短（10s以下）變化幅度較大，變化周期較長（10s3min）變化幅度很大，變化緩慢49二、有功頻率特性有功負(fù)荷（按變化周期）49系統(tǒng)負(fù)荷的有功-頻率靜態(tài)特性根據(jù)有功功率和頻率的關(guān)系，負(fù)荷可描述以下幾類：與頻率變化無

13、關(guān)的負(fù)荷與頻率的一次方成正比的負(fù)荷；與頻率的二次方成正比的負(fù)荷；與頻率的三次方成正比的負(fù)荷；與頻率的高次方成正比的負(fù)荷。50系統(tǒng)負(fù)荷的有功-頻率靜態(tài)特性根據(jù)有功功率和頻率的關(guān)系，負(fù)荷可系統(tǒng)負(fù)荷的有功-頻率靜態(tài)特性系統(tǒng)負(fù)荷與頻率的關(guān)系：51系統(tǒng)負(fù)荷的有功-頻率靜態(tài)特性系統(tǒng)負(fù)荷與頻率的關(guān)系：51系統(tǒng)負(fù)荷的有功-頻率靜態(tài)特性52系統(tǒng)負(fù)荷的有功-頻率靜態(tài)特性52系統(tǒng)負(fù)荷的有功-頻率靜態(tài)特性負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)（負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率）：綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性的斜率。53系統(tǒng)負(fù)荷的有功-頻率靜態(tài)特性負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)（負(fù)荷的單發(fā)電機(jī)的有功-頻率靜態(tài)特性機(jī)械式調(diào)速系統(tǒng) 54發(fā)電機(jī)的有功-頻率靜態(tài)特性機(jī)械

14、式調(diào)速系統(tǒng) 54發(fā)電機(jī)的有功-頻率靜態(tài)特性電氣液壓式調(diào)速系統(tǒng) 55發(fā)電機(jī)的有功-頻率靜態(tài)特性電氣液壓式調(diào)速系統(tǒng) 55發(fā)電機(jī)的有功-頻率靜態(tài)特性發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率：發(fā)電機(jī)組原動(dòng)機(jī)或電源頻率特性的斜率。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。56發(fā)電機(jī)的有功-頻率靜態(tài)特性發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率：發(fā)電機(jī)組原動(dòng)發(fā)電機(jī)的有功-頻率靜態(tài)特性發(fā)電機(jī)是調(diào)差系數(shù)：單位調(diào)節(jié)功率的倒數(shù)。發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率與調(diào)差系數(shù)的關(guān)系：57發(fā)電機(jī)的有功-頻率靜態(tài)特性發(fā)電機(jī)是調(diào)差系數(shù)：單位調(diào)節(jié)功率的倒發(fā)電機(jī)的有功-頻率靜態(tài)特性一般來說發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率是可以整定的：汽輪發(fā)電機(jī)組: =46或 =2516.7水輪發(fā)電機(jī)

15、組: =24或 =502558發(fā)電機(jī)的有功-頻率靜態(tài)特性一般來說發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率是可以發(fā)電機(jī)的有功-頻率靜態(tài)特性59發(fā)電機(jī)的有功-頻率靜態(tài)特性59系統(tǒng)的有功-頻率靜態(tài)特性 KS：稱為系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率，單位Mw/Hz。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)頻率下降或上升的多少。新平衡60系統(tǒng)的有功-頻率靜態(tài)特性新平衡60系統(tǒng)的有功-頻率靜態(tài)特性注意：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，不能采用過大的單位調(diào)節(jié)功率；對于滿載機(jī)組，不再參加調(diào)整， 或61系統(tǒng)的有功-頻率靜態(tài)特性注意：61系統(tǒng)的有功-頻率靜態(tài)特性62系統(tǒng)的有功-頻率靜態(tài)特性62三、頻率控制策略電

16、力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）原先稱為“電力系統(tǒng)頻率與有功功率的自動(dòng)控制”一般由實(shí)時(shí)發(fā)電控制系統(tǒng)、聯(lián)絡(luò)線交易計(jì)劃、機(jī)組計(jì)劃與實(shí)時(shí)經(jīng)濟(jì)調(diào)度、備用監(jiān)視和性能評價(jià)等功能組成。它主要是在滿足系統(tǒng)發(fā)電約束的各項(xiàng)條件下，自動(dòng)調(diào)節(jié)參加AGC的機(jī)組發(fā)電有功功率，在使發(fā)電費(fèi)用優(yōu)化的前提下，達(dá)到保持系統(tǒng)頻率或聯(lián)絡(luò)線功率在某個(gè)控制目標(biāo)內(nèi)。 63三、頻率控制策略電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）原先稱為“電力三、頻率控制策略一次調(diào)頻：負(fù)荷變化幅度很小，變化周期很短（10s以下）負(fù)荷變化的幅值小，變化幅值一般低于負(fù)荷峰值的1%。負(fù)荷變化率大，變化速率可達(dá)每分鐘變化負(fù)荷峰值的5%以上。負(fù)荷變化改變方向的次數(shù)多，每小時(shí)改變方向的

17、次數(shù)可達(dá)數(shù)百次。 64三、頻率控制策略一次調(diào)頻：負(fù)荷變化幅度很小，變化周期很短（1頻率的一次調(diào)整一次調(diào)頻：利用系統(tǒng)固有的負(fù)荷頻率特性，以及發(fā)電機(jī)的調(diào)速器的作用，來阻止系統(tǒng)頻率偏離標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)節(jié)方式。 65頻率的一次調(diào)整一次調(diào)頻：利用系統(tǒng)固有的負(fù)荷頻率特性，以及發(fā)電頻率的一次調(diào)整當(dāng)系統(tǒng)頻率的變化時(shí)，存儲(chǔ)在系統(tǒng)負(fù)荷的電磁場和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量（如電動(dòng)機(jī)、照明鎮(zhèn)流器等）中的能量會(huì)發(fā)生變化，以阻止系統(tǒng)頻率的變化，即當(dāng)系統(tǒng)頻率下降時(shí)，系統(tǒng)負(fù)荷會(huì)減少；當(dāng)系統(tǒng)頻率上升時(shí)，系統(tǒng)負(fù)荷會(huì)增加。這稱為系統(tǒng)負(fù)荷的慣性作用。 66頻率的一次調(diào)整當(dāng)系統(tǒng)頻率的變化時(shí)，存儲(chǔ)在系統(tǒng)負(fù)荷的電磁場和旋頻率的一次調(diào)整當(dāng)電力系統(tǒng)頻率發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)

18、中所有的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速即發(fā)生變化，如轉(zhuǎn)速的變化超出發(fā)電機(jī)組規(guī)定的不靈敏區(qū)，該發(fā)電機(jī)的調(diào)速器就會(huì)動(dòng)作，改變其原動(dòng)機(jī)的閥門位置，調(diào)整原動(dòng)機(jī)的功率，以求改善原動(dòng)機(jī)功率或負(fù)荷功率的不平衡狀況。 67頻率的一次調(diào)整當(dāng)電力系統(tǒng)頻率發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)中所有的發(fā)電機(jī)的頻率的一次調(diào)整68頻率的一次調(diào)整68頻率的一次調(diào)整69頻率的一次調(diào)整69頻率的一次調(diào)整對于系統(tǒng)有若干臺機(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，按其調(diào)差系數(shù)即下降特性自然分配。70頻率的一次調(diào)整對于系統(tǒng)有若干臺機(jī)參加一次調(diào)頻：70頻率的一次調(diào)整注意：71頻率的一次調(diào)整注意：71頻率的一次調(diào)整（特點(diǎn)）一次調(diào)節(jié)對系統(tǒng)頻率變化的響應(yīng)快，根據(jù)IEE

19、E的統(tǒng)計(jì)，電力系統(tǒng)綜合的一次調(diào)節(jié)特性時(shí)間常數(shù)一般在10秒左右。 由于發(fā)電機(jī)的一次調(diào)節(jié)僅作用于原動(dòng)機(jī)的閥門位置，而未作用于火力發(fā)電機(jī)組的燃燒系統(tǒng)。 發(fā)電機(jī)的一次調(diào)節(jié)采用的調(diào)整方法是有差特性法，其優(yōu)點(diǎn)是所有機(jī)組的調(diào)整只與一個(gè)參變量有關(guān)（即與系統(tǒng)頻率有關(guān)），機(jī)組之間互相影響小。 72頻率的一次調(diào)整（特點(diǎn)）一次調(diào)節(jié)對系統(tǒng)頻率變化的響應(yīng)快，根據(jù)I國調(diào)關(guān)于一次調(diào)頻對機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)要求（功率）調(diào)差系數(shù)（速度變動(dòng)率） ： 火電機(jī)組：4%5% 水電機(jī)組：3%4%頻率（轉(zhuǎn)速）死區(qū)Ef(ef) 火電機(jī)組：0.033Hz 水電機(jī)組：0.033Hz響應(yīng)特性： 電網(wǎng)頻率變化超過一次調(diào)頻頻率死區(qū)時(shí)，機(jī)組應(yīng)在15秒內(nèi)響應(yīng)

20、機(jī)組目標(biāo)功率，在45秒內(nèi)機(jī)組實(shí)際功率與目標(biāo)功率的功率偏差的平均值應(yīng)在其額定功率的3%內(nèi)。 73國調(diào)關(guān)于一次調(diào)頻對機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)要求（功率）調(diào)差系數(shù)（速國調(diào)關(guān)于一次調(diào)頻對機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)要求穩(wěn)定時(shí)間：應(yīng)小于1min負(fù)荷變化幅度限制：額定功率200MW及以下火電機(jī)組，不小于額定功率的10%；額定功率200MW350MW火電機(jī)組，不小于額定功率的8%；額定功率500MW及以上火電機(jī)組，不小于額定功率的6%；水電機(jī)組參與一次調(diào)頻的負(fù)荷變化幅度，不加限制。74國調(diào)關(guān)于一次調(diào)頻對機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)要求穩(wěn)定時(shí)間：應(yīng)小于1m例題5-575例題5-575三、頻率控制策略二次調(diào)頻：負(fù)荷變化周期在10秒到數(shù)分

21、鐘之間的負(fù)荷分量。主要有電爐、壓延機(jī)械、電氣機(jī)車等。這類負(fù)荷的變化規(guī)律是：負(fù)荷變化的幅值較小，平均變化幅值為負(fù)荷峰值的2.5%左右。負(fù)荷變化率較大，平均變化速率為每分鐘變化負(fù)荷峰值的1%2.5%左右。負(fù)荷變化改變方向的次數(shù)較多，每小時(shí)改變方向的次數(shù)在二、三十次之間。 76三、頻率控制策略二次調(diào)頻：負(fù)荷變化周期在10秒到數(shù)分鐘之間的頻率的二次調(diào)整由發(fā)電機(jī)組的調(diào)頻器進(jìn)行調(diào)整；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圍內(nèi)；77頻率的二次調(diào)整由發(fā)電機(jī)組的調(diào)頻器進(jìn)行調(diào)整；77二次調(diào)頻模型框圖78二次調(diào)頻模型框圖78頻率的二次調(diào)整79頻率的二次調(diào)整7

22、9頻率的二次調(diào)整如果 ，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 ，即所謂的無差調(diào)節(jié)。對于N臺機(jī)，則：80頻率的二次調(diào)整如果 ，即發(fā)電機(jī)組如數(shù)增發(fā)了頻率的二次調(diào)整 新平衡81頻率的二次調(diào)整新平衡81頻率的二次調(diào)整82頻率的二次調(diào)整82二次調(diào)頻的特點(diǎn)頻率的二次調(diào)節(jié)(不論是分散的，還是集中的調(diào)整方式)，采用的調(diào)整方式對系統(tǒng)頻率是無差的。在協(xié)調(diào)控制的火力發(fā)電機(jī)組中，由于受能量轉(zhuǎn)換過程的時(shí)間限制，頻率二次調(diào)節(jié)對系統(tǒng)負(fù)荷變化的響應(yīng)比一次調(diào)節(jié)慢得多，它的響應(yīng)時(shí)間一般需要12分鐘。頻率的二次調(diào)節(jié)對機(jī)組功率往往采用比例分配，使發(fā)電機(jī)組偏離經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)。 83二次調(diào)頻的特點(diǎn)頻率的二次調(diào)節(jié)(不論是分散的，還是集中

23、的調(diào)整方頻率的三次調(diào)整也稱負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配。 響應(yīng)的負(fù)荷變化特點(diǎn)為：變化緩慢的持續(xù)變動(dòng)，負(fù)荷變化的幅值大，一晝夜負(fù)荷變化的幅值（即電力系統(tǒng)的峰谷差）往往在負(fù)荷峰值的40%以上。電力調(diào)度部門預(yù)先編制日負(fù)荷曲線反映該負(fù)荷變化規(guī)律，發(fā)電機(jī)按負(fù)荷曲線發(fā)電。84頻率的三次調(diào)整也稱負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配。 84三次調(diào)頻要解決的主要問題以最低的開、停機(jī)成本（費(fèi)用）安排機(jī)組組合，以適應(yīng)日負(fù)荷的大幅度變化。在機(jī)組之間經(jīng)濟(jì)地分配負(fù)荷，使得發(fā)電成本（費(fèi)用）最低。在地域廣闊的電力系統(tǒng)中，需考慮發(fā)電成本（發(fā)電費(fèi)用）和網(wǎng)損（輸電費(fèi)用）之和最低。為預(yù)防電力系統(tǒng)故障時(shí)對負(fù)荷的影響，在機(jī)組之間合理地分配備用容量。 在互聯(lián)電力系統(tǒng)中，通過調(diào)整

24、控制區(qū)之間的交換功率，在控制區(qū)之間經(jīng)濟(jì)地分配負(fù)荷。 85三次調(diào)頻要解決的主要問題以最低的開、停機(jī)成本（費(fèi)用）安排機(jī)組三次調(diào)頻的特點(diǎn)不僅要對實(shí)際負(fù)荷的變化作出反應(yīng)，更主要的是要根據(jù)預(yù)計(jì)的負(fù)荷變化，對發(fā)電功率作出安排。 頻率三次調(diào)節(jié)不僅要解決功率和負(fù)荷的平衡問題，還要考慮成本或費(fèi)用的問題，需控制的參變量更多，需要的數(shù)據(jù)更多，算法也更復(fù)雜，因此其執(zhí)行周期不可能很短。 86三次調(diào)頻的特點(diǎn)不僅要對實(shí)際負(fù)荷的變化作出反應(yīng)，更主要的是要根互聯(lián)系統(tǒng)頻率的調(diào)整87互聯(lián)系統(tǒng)頻率的調(diào)整87互聯(lián)系統(tǒng)頻率的調(diào)整系統(tǒng)A：系統(tǒng)B：在負(fù)荷增加 的影響下，兩系統(tǒng)的頻率和交換功率的變化量為：88互聯(lián)系統(tǒng)頻率的調(diào)整系統(tǒng)A：88互聯(lián)

25、系統(tǒng)頻率調(diào)整的方式FFC-定頻率控制FTC-定交換功率控制89互聯(lián)系統(tǒng)頻率調(diào)整的方式FFC-定頻率控制89互聯(lián)系統(tǒng)頻率調(diào)整的方式TBC-定頻率控制90互聯(lián)系統(tǒng)頻率調(diào)整的方式TBC-定頻率控制90分區(qū)控制模式FFC-FTC方式：由一個(gè)控制區(qū)執(zhí)行定頻率控制，其余控制區(qū)執(zhí)行定聯(lián)絡(luò)線功率控制。FFC-TBC方式：由一個(gè)控制區(qū)執(zhí)行定頻率控制，其余控制區(qū)執(zhí)行聯(lián)絡(luò)線偏差控制。TBC-FTC方式：由部分控制區(qū)執(zhí)行聯(lián)絡(luò)線偏差控制，其余控制區(qū)執(zhí)行定聯(lián)絡(luò)線功率控制。TBC-TBC方式：所有的控制區(qū)均執(zhí)行聯(lián)絡(luò)線偏差控制。 91分區(qū)控制模式FFC-FTC方式：由一個(gè)控制區(qū)執(zhí)行定頻率控制，互聯(lián)系統(tǒng)頻率的控制原則區(qū)域控制偏差計(jì)算PTi