有功功率平衡和頻率的關(guān)系

電力系統(tǒng)有功功率平衡、有功功率的最優(yōu)分布本節(jié)知識(shí)概要內(nèi)容：1、電力系統(tǒng)有功功率平衡。2、電力系統(tǒng)備用容量。重點(diǎn)：有功功率與頻率的關(guān)系。電力系統(tǒng)中的有功功率平衡一、有功功率平衡與頻率的關(guān)系。1、電力系統(tǒng)頻率變化帶來(lái)的影響。（1）對(duì)用戶的影響。（3）電子設(shè)備工作不正常。

（2）低頻下異步電機(jī)功率轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)矩下降。

（1）異步電機(jī)轉(zhuǎn)速：

電力系統(tǒng)中的有功功率平衡（2）對(duì)發(fā)電廠和電力系統(tǒng)的影響。123

（1）對(duì)發(fā)電廠廠用機(jī)械設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生影響。

（2）對(duì)汽輪機(jī)葉片產(chǎn)生影響。

（3）對(duì)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生影響。電力系統(tǒng)中的有功功率平衡2、電力系統(tǒng)的頻率偏差。

《供用電營(yíng)業(yè)規(guī)則》中規(guī)定，供電局供電頻率的允許偏差為：電網(wǎng)容量在300萬(wàn)千瓦及以上者為±0.2Hz，電網(wǎng)容量在300萬(wàn)千瓦以下者為±0.5Hz。GB/T15945-1995中規(guī)定了電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)頻率的偏差允許值為±0.2Hz，當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí)，頻率允許偏差值可放寬到±0.5Hz。

實(shí)際運(yùn)行中，我國(guó)各跨省電力系統(tǒng)頻率都保持在±0.1Hz的范圍內(nèi)。電力系統(tǒng)中的有功功率平衡3、有功平衡與頻率變化的關(guān)系。發(fā)電機(jī)組的有功平衡：發(fā)電機(jī)的電磁功率PGi與原動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率PTi之間的平衡。負(fù)荷變化破壞電力系統(tǒng)的有功率平衡關(guān)系。

發(fā)電機(jī)組的有功平衡與頻率的關(guān)系:

電力系統(tǒng)中的有功功率平衡

n不變

電力系統(tǒng)中的有功功率平衡二、有功功率負(fù)荷的變動(dòng)及其調(diào)整控制。1、有功負(fù)荷的變化規(guī)律。第一種負(fù)荷變動(dòng)：第二種負(fù)荷變動(dòng):第三種負(fù)荷變動(dòng)：變化周期很短，變動(dòng)幅度很小。變化周期較長(zhǎng)，變動(dòng)幅度較大。

變化緩慢，變動(dòng)幅度大。（偶然性）（沖擊性）（周期性）電力系統(tǒng)中的有功功率平衡2、有功負(fù)荷變化與電力系統(tǒng)頻率調(diào)整的關(guān)系。第一種負(fù)荷變動(dòng)引起頻率的三次調(diào)整——系統(tǒng)有功功率的經(jīng)濟(jì)分配。一次調(diào)頻——由發(fā)電機(jī)組的調(diào)速器自動(dòng)進(jìn)行。第二種負(fù)荷變動(dòng)第三種負(fù)荷變動(dòng)引起頻率的二次調(diào)整——人工調(diào)整發(fā)電機(jī)的調(diào)頻器。在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)，均應(yīng)設(shè)置備用容量。備用容量一般約占最大發(fā)電負(fù)荷的15％～25％。1、有功功率平衡:ΣPG=ΣPL+ΔPΣ2、備用容量?？傃b機(jī)容量：電力系統(tǒng)中的所有發(fā)電機(jī)的額定容量之和。可供調(diào)度的電源容量：系統(tǒng)中可投入發(fā)電的功率之和。系統(tǒng)的備用容量：系統(tǒng)中可供調(diào)度的電源容量大于發(fā)電負(fù)荷的部分。電力系統(tǒng)中的有功功率平衡三、電力系統(tǒng)有功功率平衡及備用。電力系統(tǒng)中的有功功率平衡為了保證可靠供電和良好的電能質(zhì)量，系統(tǒng)電源容量必須大于發(fā)電負(fù)荷。備用容量按存在形式分類：1）熱備用(旋轉(zhuǎn)備用)：運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)的最大功率與系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷之差。2）冷備用：未運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)的最大功率。檢修中的發(fā)電設(shè)備不屬冷備用。發(fā)電設(shè)備從“冷狀態(tài)”至投入系統(tǒng)發(fā)出額定功率所需時(shí)間幾分鐘（水電常）或十余小時(shí)（火電廠）。熱備用越多，越有利于保證電能質(zhì)量和供電可靠性，但經(jīng)濟(jì)性不好。電力系統(tǒng)中的有功功率平衡備用容量按用途分類：負(fù)荷備用—針對(duì)一類、二類負(fù)荷波動(dòng)和預(yù)測(cè)外負(fù)荷設(shè)置（2%~5%）。事故備用—針對(duì)事故導(dǎo)致發(fā)電設(shè)備退出設(shè)置（5%~10%，且不小于系統(tǒng)最大一臺(tái)機(jī)組的額定容量）。檢修備用—針對(duì)發(fā)電設(shè)備檢修退出運(yùn)行設(shè)置（視情況）。國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用—針對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的超計(jì)劃增長(zhǎng)設(shè)置（3%~5%）。1234電力系統(tǒng)中的有功功率平衡發(fā)電負(fù)荷負(fù)荷備用（熱備用）運(yùn)行機(jī)組可發(fā)容量（熱備用）（冷備用）（冷備用）（冷備用）檢修備用國(guó)名經(jīng)濟(jì)備用事故備用可運(yùn)行機(jī)組的可發(fā)容量電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配屬于頻率三次調(diào)整的內(nèi)容。1、有功電源的最優(yōu)組合——系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組的合理組合。即機(jī)組的最優(yōu)啟停調(diào)度（日調(diào)度問(wèn)題）。主要涉及冷、熱備用容量的合理分布問(wèn)題。2、有功負(fù)荷的最優(yōu)分配——有功負(fù)荷在運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)組之間的合理分配。即負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)調(diào)度或者最優(yōu)潮流問(wèn)題。主要涉及熱備用容量的合理分布問(wèn)題。電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配一、各類發(fā)電廠的運(yùn)行特點(diǎn)和合理組合。1、各類發(fā)電廠的運(yùn)行特點(diǎn)（參考教材自學(xué)）?；鹆Πl(fā)電廠水力發(fā)電廠核電站電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配

（1）核電站：持續(xù)承擔(dān)額定容量的負(fù)荷，即帶穩(wěn)定負(fù)荷。

（2）水電廠：無(wú)調(diào)節(jié)水庫(kù)水電廠的全部功率和有調(diào)節(jié)水庫(kù)水電廠的強(qiáng)迫功率應(yīng)首先投入，有調(diào)節(jié)水庫(kù)水電廠的可調(diào)功率洪水季節(jié)先投入，枯水季節(jié)后投入。