頻率調(diào)整必要性

項(xiàng)目六電力系統(tǒng)有功功率平衡和頻率調(diào)整任務(wù)一頻率調(diào)整必要性1.電力系統(tǒng)變化對(duì)用戶的影響（1）用戶使用的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與系統(tǒng)頻率有關(guān)，頻率變化將使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。例如，紡織工業(yè)都會(huì)因?yàn)轭l率的變化出現(xiàn)次品。（2）近代工業(yè)，國(guó)防和科學(xué)技術(shù)都已經(jīng)廣泛使用的電子設(shè)備受到頻率影響較大。頻率調(diào)整必要性概念：用電負(fù)荷和發(fā)電功率的不平衡是造成電網(wǎng)頻率波動(dòng)的主要原因電網(wǎng)的最重要的質(zhì)量指標(biāo)是：頻率和電壓頻率：對(duì)電網(wǎng)而言，該指標(biāo)全網(wǎng)共用一個(gè)，頻率的穩(wěn)定靠用電負(fù)荷和發(fā)電功率的平衡，這主要有系統(tǒng)調(diào)度員根據(jù)每天每時(shí)每刻電網(wǎng)頻率變化調(diào)整電網(wǎng)中發(fā)電機(jī)功率來穩(wěn)定，當(dāng)然也有很多自動(dòng)化的輔助手段。2.頻率波動(dòng)的原因電壓：盡管電網(wǎng)是連在一起的，但電壓影響一般是局部性的，影響電壓的因數(shù)有：電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的電壓、負(fù)荷大小、性質(zhì)、線路負(fù)載比例、功率因數(shù)等等，調(diào)節(jié)電壓的手段是無功補(bǔ)償，一般無功補(bǔ)償?shù)氖侄危喊l(fā)電機(jī)調(diào)壓、變壓器調(diào)壓、投切電容器、投切電抗器、投切線路等等，用戶端的穩(wěn)壓一般絕大多數(shù)采用投切電容器的方式，即穩(wěn)壓裝置，也有采用調(diào)節(jié)變壓器分接頭的，即調(diào)壓變壓器3.有功負(fù)荷的變化規(guī)律（1）負(fù)荷的組成系統(tǒng)中所有的電力用戶的用電設(shè)備所消耗的電功率總和就是電力系統(tǒng)的負(fù)荷，亦稱電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷，它是把不同的地區(qū)、不同性質(zhì)的所有用戶的負(fù)荷加起來而得到的。（2）負(fù)荷曲線實(shí)際的系統(tǒng)負(fù)荷是隨時(shí)間變化的，其變化規(guī)律負(fù)荷曲線來描述。常用的負(fù)荷曲線有日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線。如圖1-1所示的電力系統(tǒng)日負(fù)荷曲線描述了一天24h負(fù)荷變化情況。負(fù)荷曲線中的最大值稱為日最大負(fù)荷（又稱峰荷），最小值稱為最小負(fù)荷（又稱谷荷）。為了方便計(jì)算，實(shí)際上常把連續(xù)變化的曲線繪制成梯形圖如圖1-1所示。圖6-1日負(fù)荷曲線根據(jù)日負(fù)荷曲線可估負(fù)荷的日消耗量，即（6-1）在數(shù)值上就是有功負(fù)荷曲線包含的曲邊梯形的面積。。

描述一年內(nèi)每月電力系統(tǒng)綜合用電負(fù)荷曲線，為調(diào)度、計(jì)劃部門有計(jì)劃的安排發(fā)電設(shè)備的檢修、擴(kuò)建或新建發(fā)電廠提供數(shù)據(jù)。如圖6-2所示為某系統(tǒng)的年最大負(fù)荷曲線，其中影陰面積A為檢修機(jī)組的容量與檢修時(shí)間的乘積；B為系統(tǒng)擴(kuò)建或新建的機(jī)組容量。年持續(xù)負(fù)荷曲線如圖6-3所示。

圖6-2年最大負(fù)荷曲線圖6-3年持續(xù)負(fù)荷曲線全年耗電量W在數(shù)值上等于曲線P包圍的面積。如果負(fù)荷曲線始終等于最大值，經(jīng)過小時(shí)后消耗的電能恰好等于的實(shí)際耗電量，則稱為最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，即負(fù)荷的有功功率－頻率靜態(tài)特性簡(jiǎn)化表達(dá)當(dāng)頻率偏離額定值不大時(shí)，負(fù)荷有功－頻率靜態(tài)特性用一條近似直線來表示。負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率，表示負(fù)荷隨頻率的變化程度。有功負(fù)荷頻率靜態(tài)特性調(diào)速器的工作原理1為轉(zhuǎn)速測(cè)量元件—離心飛擺及其附件；2為放大元件—錯(cuò)油門(或稱配壓閥)；3為執(zhí)行機(jī)構(gòu)—油動(dòng)機(jī)(或稱接力器)；4為轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)或稱同步器(調(diào)頻器)調(diào)頻器的工作原理（1）無調(diào)速系統(tǒng)時(shí):PT=c1f-c2f2（2）有調(diào)速系統(tǒng)時(shí)未配置自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)時(shí)原動(dòng)機(jī)的靜態(tài)頻率特性有一次調(diào)整時(shí)原動(dòng)機(jī)的頻率靜態(tài)特性（3）有調(diào)頻器時(shí)有二次調(diào)整時(shí)原動(dòng)機(jī)的頻率靜態(tài)特性（a）無差調(diào)節(jié)（b）有差調(diào)節(jié)1)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。概念介紹2)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少。發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)：?jiǎn)挝徽{(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：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=3~5或=33.3~20水輪發(fā)電機(jī)組=2~4或=50~25頻率的一次調(diào)整簡(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)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。系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率：計(jì)及發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)時(shí)，引起頻率單位變化時(shí)的負(fù)荷變化量。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(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：

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。頻率的二次調(diào)整：通過操作調(diào)頻器，使發(fā)電機(jī)組的頻率特性平行的移動(dòng)，從而使負(fù)荷變化引起的頻率偏移在允許的波動(dòng)范圍內(nèi)。1.主調(diào)頻廠的選擇調(diào)頻廠：負(fù)有二次調(diào)頻任務(wù)的電廠，分為主調(diào)頻廠和輔助

調(diào)頻廠。調(diào)頻廠應(yīng)滿足的條件：1）足夠的調(diào)整容量2）較快的調(diào)整速度3）調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)性較好調(diào)整容量:

水電廠>火電廠

中溫中壓電廠（75％）>高溫高壓電廠（30％）

調(diào)整速度：

水電廠>火電廠

調(diào)頻廠選擇：

首選：水電廠

其次：中溫中壓電廠

頻率3.當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加時(shí)，由以下三方面提供：二次調(diào)頻的發(fā)電機(jī)組增發(fā)的功率△Pg；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KG∑△f；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KL△F。4.數(shù)學(xué)表達(dá)