電力系統(tǒng)自動低頻減負(fù)荷裝置設(shè)計課程設(shè)計論文

電力系統(tǒng)自動低頻減負(fù)荷裝置設(shè)計（2）基本參數(shù)：某電廠采用雙回線輸送電能，滿負(fù)荷運(yùn)行。當(dāng)其中一條線路故障后，加重另一條線路負(fù)擔(dān)，為盡可能保持系統(tǒng)供電經(jīng)濟(jì)性與可靠性，切除部分發(fā)電機(jī)組，并投入自動低頻減負(fù)荷裝置。1發(fā)電廠共6臺機(jī)組，每臺50萬千瓦；2切除一條線路后，線路傳輸功率為原來的80%。3負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)為24切除部分機(jī)組并投入低頻減載裝置后，要求系統(tǒng)頻率恢復(fù)到48.5Hz設(shè)計要求闡述自動減負(fù)荷裝置作用。闡述自動減負(fù)荷裝置原理及構(gòu)成。整定計算。確定切除幾臺發(fā)電機(jī)組不投自動減負(fù)荷裝置，發(fā)電機(jī)組切除后系統(tǒng)頻率是多少？投入自動減負(fù)荷裝置的負(fù)荷總功率。確定自動減負(fù)荷級數(shù)，及各級動作頻率。確定每級最佳切除負(fù)荷大小。利用單片機(jī)（或PLC等）實現(xiàn)對接入低頻減負(fù)荷裝置負(fù)荷的控制。對結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)。1、布置任務(wù)，查閱資料，理解掌握自動低頻減負(fù)荷原理及要求。（1天）2、設(shè)計自動低頻減負(fù)荷裝置。（1天）3、確定切除發(fā)電機(jī)組，確定投入自動減負(fù)荷裝置的負(fù)荷總功率。（1天）4、確定自動減負(fù)荷級數(shù)，及各級動作頻率。（1天）5、確定每級最佳切除負(fù)荷大小，驗證結(jié)果的正確性。（1天）6、利用單片機(jī)（或PLC等）實現(xiàn)對接入低頻減負(fù)荷裝置負(fù)荷的實時控制。（3天）7、對結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)。（1天）8、撰寫、打印設(shè)計說明書（1天）摘要隨著電力系統(tǒng)快速發(fā)展，以往的模擬式的低頻減載裝置由于測量精度差，特別是當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行中電壓下降或者頻率瞬時變化較大時可能會誤動作，并且整定不方便，更不能組網(wǎng)，已不能滿足新的要求。電力系統(tǒng)自動低頻減載是一種反事故措施，在電力系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重事故時，系統(tǒng)的有功將嚴(yán)重缺額，電力系統(tǒng)的頻率會很快下降，為保證電力系統(tǒng)不至于頻率崩潰，必須采取快速明確的措施，必要時按頻率下降進(jìn)行負(fù)荷的切除。本文通過對低頻減負(fù)荷裝置的原理與技術(shù)要求的闡述，確定整定方案和控制方式，并進(jìn)行了運(yùn)行分析與整定計算。通過電力系統(tǒng)的靜態(tài)頻率特性與動態(tài)頻率特性的分析計算，確定了符合要求的實驗裝置。關(guān)鍵詞：低頻減載；整定計算；頻率特性；目錄TOC\o"1-3"\f\h\z第1章緒論 11.1電力系統(tǒng)自動低頻減負(fù)荷裝置概況 11.2本文主要內(nèi)容 2第2章自動低頻減負(fù)荷裝置原理與構(gòu)成 32.1自動低頻減負(fù)荷裝置工作原理 32.2低頻減載方案整定的內(nèi)容和要求 42.3低頻減載方案整定的主要原則 42.4低頻減載裝置的控制方式及其要求 5第3章自動低頻減負(fù)荷裝置的整定計算 63.1整定計算的基本內(nèi)容和目的 63.2自動低頻減負(fù)荷裝置的整定原則 73.3自動減負(fù)荷運(yùn)行分析 73.4自動減負(fù)荷整定計算 9第4章電力系統(tǒng)的頻率特性分析 114.1電力系統(tǒng)靜態(tài)頻率特性 114.2電力系統(tǒng)動態(tài)頻率特性 12第5章課程設(shè)計總結(jié) 15參考文獻(xiàn) 16緒論電力系統(tǒng)自動低頻減負(fù)荷裝置概況電力系統(tǒng)的頻率反映了發(fā)電機(jī)組所發(fā)出的有功功率與負(fù)荷所需有功功率之間的平衡情況。正常情況下，對于計劃外負(fù)荷所引起的頻率波動，系統(tǒng)動用發(fā)電廠的熱備用容量，即系統(tǒng)運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)容量就足以滿足用戶要求。當(dāng)電廠發(fā)出的有功功率不滿足用戶要求而出現(xiàn)差額時，系統(tǒng)頻率就會下降；但當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生較大事故時，系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的功率缺額，其缺額值超出了正常熱備用可以調(diào)節(jié)的能力，即使系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)組都發(fā)出其設(shè)備可能勝任的最大功率，仍不能滿足負(fù)荷功率的需要。這時由于功率缺額所引起的系統(tǒng)頻率的下降，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過安全運(yùn)行所允許的范圍，在這種情況下從保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的角度出發(fā)，切除部份負(fù)荷，以使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到可以安全運(yùn)行的水平以內(nèi)。為了保證對重要用戶的正常供電，不得不采取應(yīng)急措施，電力系統(tǒng)在出現(xiàn)功率缺額事故時(例如聯(lián)絡(luò)線跳開).電網(wǎng)的頻率將要下降。如不及時制止這種下降的趨勢,并使其逐步回升,那么電網(wǎng)將發(fā)生崩潰,大面積停電。低頻自動減負(fù)荷裝置就是為了確保電力系統(tǒng)安全、有效防止大面積停電事故的一項安全措施，是防止電力系統(tǒng)發(fā)生頻率崩潰的系統(tǒng)保護(hù)。對于電力系統(tǒng)來說，安全和穩(wěn)定是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行所不可缺少的最基本條件。所謂安全，是指運(yùn)行中的所有電力設(shè)備必須在不超過它們允許的電流、電壓和頻率的幅值和時間限額內(nèi)運(yùn)行。所謂穩(wěn)定，是指電力系統(tǒng)可以連續(xù)向負(fù)荷正常供電的狀態(tài)。電力系統(tǒng)穩(wěn)定是電網(wǎng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵，一旦遭到破壞，必將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和災(zāi)難性的后果。在電力系統(tǒng)遠(yuǎn)距離輸電容量不斷增加、輸電網(wǎng)絡(luò)重載問題日益突出的情況下，電力系統(tǒng)在暫態(tài)穩(wěn)定之后的長過程動態(tài)穩(wěn)定性將逐步成為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的主要問題，威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。近幾十年以來，世界各地的多次大停電都是由于長過程功率不平衡惡性發(fā)展的結(jié)果。因此，分析電力系統(tǒng)的長期過程動態(tài)穩(wěn)定性問題，避免發(fā)生大面積停電事故(如1996年美國西部聯(lián)合電網(wǎng)發(fā)生的兩次大面積停電事故，2003年8月14日美國大停電事故)，以及研究防止事故擴(kuò)大的有效措施(即第3道防線)，必將成為電力系統(tǒng)計算分析的一項重要內(nèi)容。在我國電網(wǎng)迅速發(fā)展和電力系統(tǒng)廠網(wǎng)分開體制改革的進(jìn)一步深化的同時，也帶來了發(fā)生大面積停電的可能性。長期穩(wěn)定分析假定發(fā)電機(jī)之間的同步功率振蕩已經(jīng)被阻尼，并具有統(tǒng)一的系統(tǒng)頻率，集中研究的是伴隨大規(guī)模的系統(tǒng)擾動而產(chǎn)生的較慢和長期的現(xiàn)象，以及所造成的大的持續(xù)的發(fā)電和用電消耗有功功率和無功功率的不平衡問題。長期穩(wěn)定分析有利于對低頻減載實施情況和策略進(jìn)行評估。本文主要內(nèi)容微機(jī)低頻減載裝置代替常規(guī)的低頻減載裝置是必然的趨勢。近年來，不少研究單位和廠家研究開發(fā)了不同類型的微機(jī)低頻減載裝置，有些采用專用的低頻減載裝置，有些是作為綜合自動化系統(tǒng)的一個獨立模塊，但是，他們存在如下幾點不足：(1)閉鎖條件不盡完善；(2)存在多切負(fù)荷的現(xiàn)象：(3)尚不能完全滿足變電站綜合自動化建設(shè)的需要。針對上述現(xiàn)象，本文以某電廠采用雙回線輸送電能，滿負(fù)荷運(yùn)行。當(dāng)其中一條線路故障后，加重另一條線路負(fù)擔(dān)，為盡可能保持系統(tǒng)供電經(jīng)濟(jì)性與可靠性，切除部分發(fā)電機(jī)組，并投入自動低頻減負(fù)荷裝置為例，設(shè)計了一種新型的微機(jī)自動，低頻減負(fù)荷裝置，該裝置具有以下特點：(1)采用新的測頻方法，提高了測頻精確度，可防止超調(diào)和懸?，F(xiàn)象；(2)改善了閉鎖條件，在變電站的饋電線路故障或變壓器跳閘造成失壓時，裝置不誤動，電力系統(tǒng)低頻振蕩或受諧波干擾時，不誤動；(3)增加了遠(yuǎn)方控制和當(dāng)?shù)卣ǖ墓δ埽?4)為了配合無人值班變電站，增加了重合閘功能：(5)提高了微機(jī)裝置的故障自診斷能力，從而提高了裝置的可靠性。自動低頻減負(fù)荷裝置原理與構(gòu)成自動低頻減負(fù)荷裝置工作原理自動低頻減負(fù)荷(ZDPJ)的基本原理可以用圖來說明。設(shè)系統(tǒng)故障前頻率為fe當(dāng)系統(tǒng)因障圖2-1自動低頻減負(fù)荷基本原理圖出現(xiàn)有功缺額時，如果缺額較小，且系統(tǒng)內(nèi)有足夠的旋轉(zhuǎn)備用容量，在系統(tǒng)頻率經(jīng)過一個短時間下降之后，隨著旋轉(zhuǎn)備用容量作用的發(fā)揮，會重新恢復(fù)到故障后，隨著旋轉(zhuǎn)備用容量作用的發(fā)揮，會重新恢復(fù)到故障前的的水平，頻率f隨時間T變化如圖曲線1所示。在這種情況下，ZDPJ不動作。如果有功缺額較大，而且系統(tǒng)中備用容量又比較少或沒有時，系統(tǒng)頻率就會比較快地下降，如圖曲線2所示。在這種情況下．當(dāng)系統(tǒng)頻率f下降到ZDPJ的第一級(輪)動作頻率f1時，ZDPJ裝置動．作，自動地切除一部分不重要的負(fù)荷，以使f回開到允許較長時間運(yùn)行的頻率值(以下簡稱允許頻率值)。如果ZDPJ裝置切除的負(fù)荷功率正好等于故障失去的電源功率，f就會恢復(fù)到額定值，如圖曲線3所示。如果ZDPJ裝置切除的負(fù)荷功率比較少，系統(tǒng)頻率就有可能繼續(xù)下降，如圖曲線4所示。當(dāng)f降低到ZDPJ的第二級動作頻率f2時，則ZDPJ裝置動作，再切除一部分重要的負(fù)荷。如果ZDPJ的第二級切除的負(fù)荷比較大，f可能上升，如圖曲線5所示。如果第二級切除的負(fù)荷功率比較小．系統(tǒng)頻率f則有可能繼續(xù)下降。當(dāng)f下降到ZDPJ的第三級動作頻率時，ZDPJ裝置就再切除’—部分更比較重要的負(fù)荷。如果頻率一直下降，ZDPJ就一直切負(fù)荷，直到使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到允許頻率值為止。自動低頗減負(fù)荷必須經(jīng)過嚴(yán)格的整定計算，一般經(jīng)過ZDPJ動作五級(輪)之后，就合使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到允許頻率值。電力系統(tǒng)自動低頻減負(fù)荷裝置切除負(fù)荷時，系統(tǒng)頻率變化情況是比較復(fù)雜的，常出現(xiàn)這樣的情況：在某一級切除負(fù)荷之后，領(lǐng)率不再下降了，不能使ZDPJ繼續(xù)切除負(fù)荷，而頻率又恢復(fù)不到允許值。出現(xiàn)這樣情況是系統(tǒng)運(yùn)行歷不能允許的。為此ZDPJ裝置中設(shè)有特殊級，在出現(xiàn)上述情況時特殊級動作，使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到允許值。與特殊級相對應(yīng)，將前面所介紹的各級稱為基本級。特殊級也稱為后備級。低頻減載方案整定的內(nèi)容和要求當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重功率缺額時，低頻減載裝置中的低頻繼電器向斷路器發(fā)送斷開信號，通過斷路器迅速斷開相應(yīng)數(shù)量的負(fù)荷，使系統(tǒng)頻率在不低于某一允許值的情況下，達(dá)到有功功率的平衡，防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。UFLS方案的整定包括對基本輪和特殊輪各輪頻率定值、延時、功率切除量的確定?；据喌娜蝿?wù)就是在不過切的情況下盡快制止頻率下降，盡可能的使頻率恢復(fù)到接近正常頻率?；据啈?yīng)快速動作，為了防止在系統(tǒng)振蕩或電壓急劇下降時誤動作，一般可帶0.2～0.5s的時限?；据喴话惆搭l率等距分級，每級切負(fù)荷量分別確定；特殊輪的任務(wù)是在防止基本輪動作后，避免頻率長時間懸停在某一不允許的較低值或防止頻率緩慢降低，特殊輪經(jīng)一定時延動作，使頻率值盡快恢復(fù)至49.5～50Hz。特殊輪通常按時間分級。一個好的UFLS方案應(yīng)能滿足下列要求:（1）在各種運(yùn)行條件和過負(fù)荷條件下均能有效防止系統(tǒng)頻率下降到危險點以下；（2）在較短時間內(nèi)使頻率恢復(fù)到正常值，不出現(xiàn)超調(diào)或懸停；（3）切除的總負(fù)荷盡可能??；（4）整個UFLS方案的投資費用盡可能低。低頻減載方案整定的主要原則低頻減載的方案應(yīng)該根據(jù)電源的建設(shè)和負(fù)荷的快速增長適時重新進(jìn)行整定。為了積累經(jīng)驗，需要做好每次重大有功功率缺額事件或事故后的總結(jié)分析。整定時需要按照以下原則:（1)總體要求是使系統(tǒng)能在各種運(yùn)行方式和可能發(fā)生的最大功率缺額的情況下通過切除一定量的負(fù)荷有效地防止系統(tǒng)頻率下降至危險點，使故障后的系統(tǒng)能夠快速恢復(fù)至額定頻率，也不使事故后的系統(tǒng)頻率長期懸浮于某一過高/過低值，不致釀成大型發(fā)電機(jī)組解列的惡性循環(huán)事故，嚴(yán)防保留后的系統(tǒng)發(fā)生頻率崩潰。同時，盡量使所切除的負(fù)荷數(shù)量應(yīng)盡可能最少。(2)合理選擇頻率級差、輪數(shù)和延時，保證低頻減載裝置動作的選擇性從盡量減少過切和抑制頻率恢復(fù)時的頻率超調(diào)著眼，低頻減載裝置的各輪間頻率起動值(級差)以略大為好，同時增加輪數(shù)，減少每輪所切負(fù)荷數(shù)量，特別是對前幾輪，最好采用動作值穩(wěn)定，返回值高，動作與返回快速的數(shù)字式頻率繼電器作起動元件，并盡可能動作于切除高壓斷路器。(3)基本輪中首、末級動作頻率的選擇當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重有功功率缺額時。為了使系統(tǒng)頻率不致降低到過低的數(shù)值，低頻減載裝置的最高一輪整定頻率不宜過低。但是由于機(jī)組可以長時間運(yùn)行于49.5Hz以上，第一輪低頻起動值應(yīng)當(dāng)?shù)陀?9.5Hz。同時希望，當(dāng)發(fā)生一定有功功率缺額，而依靠系統(tǒng)的備用容量可以將頻率恢復(fù)到49.5Hz及以上時，則頻率下降的全過程中，不應(yīng)使低頻減載裝置動作。低頻減載裝置的首輪動作頻率值的確定必須考慮兩個因素:既要考慮有利于抑制嚴(yán)重功率缺額下頻率的下降深度（從這個角度看首輪動作頻率越高越好)，又要有利于充分利用系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用容量（從這個角度分析首輪動作頻率越低越好)，所以，首輪動作頻率的整定值的確定需要協(xié)調(diào)好這兩者之間的關(guān)系。一般第一輪低頻整定值以49.1～49.2為宜。低頻減載裝置的控制方式及其要求(1)低頻減載裝置的控制方式目前，低頻減載的控制方式大體有兩種①把低頻減載的控制分散設(shè)在每回饋電線路的保護(hù)裝置中?，F(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)裝置幾乎都是面向?qū)ο笤O(shè)置的，每回線路配一套保護(hù)裝置，在線路保護(hù)裝置中，增加一個測頻環(huán)節(jié)，就可以實現(xiàn)低頻減載的控制功能了。②采用專用的低頻減載裝置，將全部饋電線路分為基本輪和特殊輪，然后根據(jù)系統(tǒng)頻率下降的情況去切除負(fù)荷。(2)低頻減載裝置應(yīng)滿足的要求①切負(fù)荷的動作要快，要在系統(tǒng)運(yùn)行的危險情況出現(xiàn)前抑制頻率的下降。②應(yīng)有防止低頻減載裝置誤動的措施低頻減載裝置應(yīng)具有時限閉鎖、低電壓、低電流、雙頻率繼電器串聯(lián)閉鎖和滑差閉鎖功能。低頻繼電器應(yīng)能調(diào)整閉鎖級頻率定值。自動低頻減負(fù)荷裝置的整定計算整定計算的基本內(nèi)容和目的自動低頻減負(fù)荷裝置配置整定的基本要求3.23.3圖3.1負(fù)荷功率與頻率的關(guān)系圖3.2頻率選擇性級差示意圖1、確定第一級動作頻率f第一級超級動頻率取行高一些，自動低頻率負(fù)荷的效果會好一些，但是這樣有可能在系統(tǒng)頻率暫時下降而備用容量尚未來得及發(fā)揮作用之前就把一部分切掉。一般第一級動作頻率整定在48.5HZ～49.0HZ。在以水電廠為主的電力系統(tǒng)中。由于水輪發(fā)電機(jī)組的調(diào)速控制系統(tǒng)動較慢，第一級動作頻率應(yīng)取低些。因此f取48.5HZ.2、確定頻率級差fn對于高溫高壓火電廠，在頻率低于46HZ~46.5HZ時，電廠已不能正常工作。當(dāng)頻率低于45HZ時就有出現(xiàn)“電壓雪崩”的危險，因此末級動作頻率以不低于46HZ~46.5HZ為宜。因此，取0.5。確定切除負(fù)荷的級數(shù)圖3.3統(tǒng)故障前負(fù)荷的頻率特性為曲線確定PJH可用圖3.3說明。設(shè)系統(tǒng)故障前負(fù)荷的頻率特性為曲線PLI，f=fe，負(fù)荷功率PL等于PLE。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)Pqe時，如果ZDPJ不動作，系統(tǒng)的頻率會穩(wěn)定在f無窮；如果切除的負(fù)荷功率等于Pqe則系統(tǒng)的頻率要求ZDPJ裝置動作使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到fe，只要恢復(fù)到允許頻率fy即可。3.4自動減負(fù)荷整定計算首先確定動作級數(shù)N當(dāng)確定延時t為了盡快制止頻率下降，在系統(tǒng)頻率下降到ZDPJ裝置的動作值時應(yīng)盡快切除負(fù)荷。但是考慮到電力系統(tǒng)電壓急劇下降期間有可能引起頻率電器誤動作，造成誤切負(fù)荷，所以在ADPJ裝置的基本級中增加了一個延時t以躲過暫態(tài)過程可能出現(xiàn)的誤動作。t-般取0.5s以下。引起頻率繼電器誤動作的原因有多種。如地區(qū)變電站中的某些操作可能造成供電電源短時中斷，但是一些重要負(fù)荷（如某些同步發(fā)電機(jī)、電步電動機(jī)和異步電動機(jī)）并不立即跳開，它們?nèi)匀唤釉谧冸娬镜哪妇€上當(dāng)電壓恢復(fù)之后這些旋轉(zhuǎn)機(jī)械又隨之升速在這饋到變電站的母線上，使得母線電壓具有一定的水平，而頻率卻很低。又如當(dāng)電力系統(tǒng)容量不大，系統(tǒng)中又有很大的沖擊負(fù)荷時，系統(tǒng)頻率也會出現(xiàn)瞬時下跌現(xiàn)象。出現(xiàn)上述情況時如不加延時就會引起ZDPJ裝置誤動作，也可能采用一些閉鎖措施防止誤動作。電力系統(tǒng)的頻率特性分析電力系統(tǒng)靜態(tài)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性分為靜態(tài)頻率特性和動態(tài)頻率特性。靜態(tài)頻率特性是指穩(wěn)定狀態(tài)下功率和頻率之間的關(guān)系。電力系統(tǒng)動態(tài)頻率特性是指有功功率平衡遭到破壞而引起的頻率變化，頻率從正常狀態(tài)過渡到另一個穩(wěn)定值所經(jīng)歷的時間過程。電力系統(tǒng)的靜態(tài)頻率特性取決于發(fā)電機(jī)的靜態(tài)頻率特性和負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性。發(fā)電機(jī)的靜態(tài)頻率特性是指隨著頻率的升和降，發(fā)電機(jī)組發(fā)出功率減少和增加的多少，也稱之為發(fā)電機(jī)單位調(diào)節(jié)功率，與發(fā)電機(jī)組的調(diào)差系數(shù)有著固定的關(guān)系。表達(dá)式為:（4-1）式中:為額定頻率;為額定頻率時的機(jī)組出力;為頻率偏移量;凡為時的機(jī)組出力變化量;表示發(fā)電機(jī)組的調(diào)差系數(shù)。電力系統(tǒng)的負(fù)荷靜態(tài)頻率特性是指隨著頻率的上升和下降，負(fù)荷消耗功率的增加或者減少的多少。表達(dá)式為:（4-2）式中:為時的負(fù)荷功率變化量;為系統(tǒng)頻率為時，整個系統(tǒng)的有功負(fù)荷。負(fù)荷頻率調(diào)節(jié)系數(shù)與系統(tǒng)參數(shù)、運(yùn)行方式、負(fù)荷分布以及負(fù)荷組成有密切的關(guān)系，一般根據(jù)經(jīng)驗給出。電力系統(tǒng)靜態(tài)頻率特性的物理意義為電力系統(tǒng)發(fā)生功率缺額時與所發(fā)生的最大頻率偏差(功率缺額引起的穩(wěn)態(tài)頻率與缺額前的頻率之間的差值)的比值，是系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組和系統(tǒng)負(fù)荷共同作用的結(jié)果，其表達(dá)式為:(4-3)或者(4-4)式中為發(fā)生功率缺額前的總負(fù)荷;為發(fā)生功率缺額前的系統(tǒng)頻率。電力系統(tǒng)動態(tài)頻率特性電力系統(tǒng)動態(tài)頻率特性是指系統(tǒng)由于有功功率平衡遭到破壞而引起系統(tǒng)頻率發(fā)生變化，頻率從正常狀態(tài)過渡到另一個穩(wěn)定值所經(jīng)歷的時間過程。下面用分段法分析頻率的動態(tài)變化過程。系統(tǒng)出現(xiàn)電源斷開至低頻減載裝置第一輪動作切除負(fù)荷為止，稱為第一段時間，之后將上一輪切負(fù)荷結(jié)束至下一輪切負(fù)荷結(jié)束的時間，分別稱為第二段時間、第三段時間、…。每段時間開始時刻記為，中止時間記為。下面分析某段開始時刻的頻率變化率。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程的頻率變化值為(4-5)(4-6)(4-7)(4-8)其中為每次事故(系統(tǒng)出現(xiàn)電源斷開或低頻減載裝置動作切除負(fù)荷這兩種情況皆稱為事故)后剩余系統(tǒng)的負(fù)荷在頻率為時的有功功率標(biāo)么值(基準(zhǔn)值為剩余系統(tǒng)的電源有功功率)。設(shè)該段的初始頻率為，根據(jù)相關(guān)公式能求得在該段的初始階段。因此該段開始時刻的頻率變化率為:(4-9)其中為該段剩余系統(tǒng)的電源有功功率，為該段剩余系統(tǒng)在額定頻率下的負(fù)荷有功功率。當(dāng)切除的負(fù)荷為單一負(fù)荷將,,,分別帶入式(4-9)中，并令，其中下標(biāo)r=0，1，2，3。代表,,,所對應(yīng)的在該段初始頻率點的頻率變化率。不難證得。在任意一段的頻率響應(yīng)曲線，因頻率變化不大，時間也很短，可以根據(jù)歐拉法，將第b段曲線用折線來代替，直線的斜率為該段開始的頻率變化率。當(dāng)時，該段的頻率響應(yīng)曲線如圖4-1。由圖4-1可見，在頻率下降階段，頻率變化率越大，抑制頻率下降的效果越好。圖4-1負(fù)荷的頻率響應(yīng)曲線當(dāng)0時，該段的頻率響應(yīng)曲線如圖4-2。由圖4-2可見，在頻率恢復(fù)階段，頻率變化率越大，能使頻率恢復(fù)的越快。圖4-2負(fù)荷的頻率變化曲線當(dāng)切除的負(fù)荷為綜合負(fù)荷時將”,”分別代入(4-7)式，同理可得:”>”。其它