電力系統(tǒng)第5章

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)§5電力系統(tǒng)有功功率及頻率調(diào)整電能質(zhì)量指標：電壓、頻率、波形調(diào)壓調(diào)頻經(jīng)濟性能指標：網(wǎng)損、比耗量、廠用電最優(yōu)運行（機組組合、負荷最優(yōu)分配）主要內(nèi)容1、備用容量的分類2、機組的最有組合方法3、有功功率的最有分配方法4、電力系統(tǒng)頻率調(diào)整過程及調(diào)頻計算主要內(nèi)容§5.1電力系統(tǒng)中有功功率的平衡1、負荷變化的構(gòu)成1）、負荷變化幅值很小，周期很短沒有規(guī)律性，計劃外負荷波動2)、負荷變化幅度較大，周期較長（2‘~5’規(guī)律性較小，沖擊性較強，如軋鋼廠3）、負荷變化幅度很大，周期很長規(guī)律性強，由生產(chǎn)、生活、氣象條件引起2、有功負荷的預(yù)報（有規(guī)律變化的負荷）日負荷曲線（第三種）方法：回歸分析、曲線擬合、時間序列分析人工智能：專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)3、有功及頻率的調(diào)整1）一次調(diào)整針對第一種負荷波動發(fā)電廠調(diào)速器（自動調(diào)速系統(tǒng)）2）二次調(diào)整針對第二種負荷波動發(fā)電廠調(diào)頻器（直接開動汽門或水門）3）三次調(diào)整針對第三種負荷波動機組組合、最優(yōu)分配*負荷控制4、有功電源及備用容量發(fā)電機負荷=系統(tǒng)綜合負荷+網(wǎng)損+廠用電（系統(tǒng)最小電源容量）網(wǎng)絡(luò)損耗（包括不變和可變損耗）(6%~10%)為滿足可靠性，電源容量>發(fā)電容量備用=電源容量—發(fā)電容量備用按負荷變化分為：（1）負荷備用（熱備用）承擔計劃外負荷變化2~5%（2）事故備用（熱備用、冷備用）承擔發(fā)電線路設(shè)備故障的容量5%~8%>單機容量（3）檢修備用（冷備用）根據(jù)具體情況來定（4）國民經(jīng)濟發(fā)展備用（冷備用）§5.2有功功率的最優(yōu)分配1、各類發(fā)電廠的特點及合理組合p2002、負荷最優(yōu)分配目標：在滿足一定約束條件的情況下，盡可能節(jié)約一次能源依據(jù)：單位時間內(nèi)輸入與輸出關(guān)系（耗量特性）1）基本概念a）耗量特性火電廠：水電廠：b）比耗量、耗量微增率2）有功功率的最優(yōu)分配（不計網(wǎng)損）目標：約束條件：a）等約束條件a、全網(wǎng)功率平衡（不計損耗）b、電網(wǎng)各節(jié)點功率平衡b）不等約束（1）、火電廠之間的有功最優(yōu)分配新的目標函數(shù)：求極值：i=1,2,…n—等耗量微增率原則（火電廠之間有功功率的最優(yōu)分配原則）幾何意義：p207，圖5-9注：當時，取當時，取例：同一電廠有兩臺機組并列運行，耗量特性分別為：求負荷為100MW時的最優(yōu)分配方案。解：按等耗量微增率原則經(jīng)不等約束來校驗，，為最優(yōu)方案。若條件改為則此題變?yōu)椋航?jīng)不等約束校驗為最優(yōu)方案。（2）、水、火電廠之間有功最優(yōu)分配（兩個廠：水廠、火廠）目標函數(shù)：火電廠T時間的耗量最小約束條件：（1）、對電網(wǎng)任何瞬間（2）、滿足水庫調(diào)度的約束（水廠消耗的水量）（3）、不等約束（同上）新的目標函數(shù)：變量個數(shù)：、、、一共（3t+1）個變量求極值：—水煤換算系數(shù)（單位：）—按發(fā)出相同數(shù)量的電功率進行比較；1立方米水相當于噸煤§5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整頻率調(diào)整的必要性（對用戶、對電力系統(tǒng)）1、離心式調(diào)速系統(tǒng)的工作原理一次調(diào)整—有差調(diào)整，改變改變二次調(diào)整—無差調(diào)整（能夠）（負荷變化較大時）2、負荷與同步發(fā)電機組的功頻特性A：負荷的P-f特性表達式：其中百分系數(shù)，且以為基準，（標幺值表達式）負荷的單位調(diào)節(jié)功率定義：幾何意義：物理意義：標志隨頻率的升降負荷消耗功率增加的多寡。說明：（1）、有下降的效應(yīng)。（2）、不可控（取決于負荷的成分）B：發(fā)電機組的P-f特性發(fā)電機組的單位調(diào)節(jié)功率：定義：幾何意義：物理意義：標志了隨頻率的升降發(fā)電機組發(fā)出功率減少或增加的多寡。說明：<1>、有上升的效應(yīng)；<2>、可以整定?！{(diào)差系數(shù)3、頻率的一次調(diào)整（負荷微小波動）（一次調(diào)節(jié)方程）其中—系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率物理意義：標志了系統(tǒng)負荷增加或減少時，在原動機調(diào)速器和負荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同作用下頻率下降或上升的多寡說明：（1）、的組成（2）、有差調(diào)整4、頻率的二次調(diào)整如果不滿足要求，要進行二次調(diào)整—頻率二次調(diào)整方程說明：（1）、的組成；（2）、時，—無差調(diào)節(jié)；（3）、二次調(diào)整時在一次調(diào)整基礎(chǔ)上完成的。5、互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整分析：聯(lián)合前：對A：對B：聯(lián)合：其中：例：A、B互聯(lián)系統(tǒng)正常運行時，系統(tǒng)間無交換功率，A系統(tǒng)容量1000MW，B系統(tǒng)容量500MW，兩系的P-f特性的系數(shù)分別以各自容量為基準，當A系統(tǒng)負荷增加100MW時，試求下列情況下聯(lián)絡(luò)線的交換功率及系統(tǒng)的頻率差。（1）A、B兩系統(tǒng)均參加一次調(diào)頻；（2）A、B兩系統(tǒng)不參加一次調(diào)頻；（3）A系統(tǒng)不參加一次調(diào)頻；（4）兩系統(tǒng)都參加一、二次調(diào)頻，且各增發(fā)50MW；（5）兩系統(tǒng)都參加一次調(diào)頻，且A部分機組參加二次調(diào)頻增發(fā)70MW。解：（1）（2）（3）（4）（5）例：A、B兩系統(tǒng)并聯(lián)運行，A系統(tǒng)負荷增大50MW時，B系統(tǒng)向A系統(tǒng)輸送的交換功率為300MW，如果這時將聯(lián)絡(luò)線切除，則切除后A系統(tǒng)的頻率為49Hz，B系統(tǒng)的頻率為50Hz，求：（1）A、B兩系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率；（2）A系統(tǒng)負荷增大750MW，聯(lián)合系統(tǒng)的頻率變化量。解：（1）（2）作業(yè)：p525-95-12考核要求1、掌握備用容量的分類2、理解機組的最有組合方法3、掌握有功功率的最有分配方法注：不等約束校驗4、掌握電力系統(tǒng)頻率調(diào)整過程及調(diào)頻計算a、一、二次調(diào)整方程b、互聯(lián)系統(tǒng)的調(diào)頻例題：例題：一、簡答題1.備用容量按用途分，可分為哪幾種?負荷備用、事故備用、檢修備用和國民經(jīng)濟備用2.頻率二次調(diào)整過程中，系統(tǒng)負荷的初始增量由哪三部分組成？二次調(diào)整發(fā)電機增發(fā)的功率；調(diào)速器的調(diào)整發(fā)電機的增發(fā)功率；負荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少的負荷功率。二、計算題1.兩系統(tǒng)由聯(lián)絡(luò)線相連。已知A系統(tǒng)；B系統(tǒng)，。求在下列情況下系統(tǒng)頻率的變化量△f和聯(lián)絡(luò)線功率的變化量△Pab。⑴兩系統(tǒng)所有機組都參加一次調(diào)頻；⑵A系統(tǒng)機組參加一次調(diào)頻，而B系統(tǒng)機組不參加一次調(diào)頻；⑶兩系統(tǒng)所有機組都不參加一次調(diào)頻。⑴兩系統(tǒng)都參加一次調(diào)頻時△f=0.09434Hz△Pab=-19.8MW⑵A系統(tǒng)參加一次調(diào)頻，B系統(tǒng)不參加一次調(diào)頻時△f=0.16854Hz△Pab=43.26MW⑶兩系統(tǒng)都不參加一次調(diào)頻時△f=1.6667Hz△Pab=-16.6667MW2.已知一發(fā)電機額定功率，，.問發(fā)電機由額定狀態(tài)到空載狀態(tài)頻率變化為多少？發(fā)電機由額定狀態(tài)到空載狀態(tài)頻率升高，3.仍按題1中已知條件，試計算下列情況下的頻率變化量△f和聯(lián)絡(luò)線上流過的功率△Pab。⑴A、B兩系統(tǒng)所有機組都參加一次、二次調(diào)頻，A、B兩系統(tǒng)機組都增發(fā)；⑵A、B兩系統(tǒng)所有機組都參加一次調(diào)頻，A系統(tǒng)所有機組參加二次調(diào)頻，增發(fā)；⑶A、B兩系統(tǒng)所有機組都參加一次調(diào)頻，B系統(tǒng)所有機組參加二次調(diào)頻，增發(fā)。⑴兩系統(tǒng)都參加一次、二次調(diào)頻，兩系統(tǒng)都增發(fā)50MW時△f=0.03145Hz△Pab=-23.27MW⑵兩系統(tǒng)都參加一次調(diào)頻，A系統(tǒng)參加二次調(diào)頻并增發(fā)60MW時△f=0.0566Hz△Pab=8.1132MW⑶兩系統(tǒng)都參加一次調(diào)頻，B系統(tǒng)參加二次調(diào)頻并增發(fā)60MW時△f=0.0566Hz△Pab=-51.887MW4.三臺發(fā)電機組共同承擔負荷，它們的耗量微增率分別為：當系統(tǒng)負荷為550MW時，試求每臺發(fā)電機組所承擔的負荷。由及解得：，,由不等約束校驗，應(yīng)取，剩下的350MW負荷在另外兩臺機組將間按照同樣方法進行分配，得，所以負荷最優(yōu)分配方案為：，，7.某電廠有兩臺機組，其耗量特性分別為：求當負荷分別為80MW和60MW時的功率經(jīng)濟分配。由等微增率原則得：當PL＝80MW時，P1+P2