第十三章_電力系統(tǒng)有功功率平衡和頻率[1]

1、第第1313章章 電力系統(tǒng)有功功率平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)有功功率平衡和頻率調(diào)整n13.113.1 頻率調(diào)整的必要性頻率調(diào)整的必要性n13.213.2 電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻率特性n13.313.3 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整n13.413.4 有功功率平衡和系統(tǒng)負(fù)荷在有功功率平衡和系統(tǒng)負(fù)荷在 各類發(fā)電廠間的合理分配各類發(fā)電廠間的合理分配13.1 13.1 頻率調(diào)整的重要性頻率調(diào)整的重要性n頻率是電能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。頻率是電能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。n頻率變化對(duì)用電設(shè)備及電力系統(tǒng)本身產(chǎn)生不良影響。頻率變化對(duì)用電設(shè)備及電力系統(tǒng)本身產(chǎn)生不良影響。n為什么要調(diào)頻？為什么要調(diào)頻？ 頻率

2、是由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)頻率是由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩平衡決定；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩平衡受發(fā)電機(jī)輸出功率的影矩平衡決定；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩平衡受發(fā)電機(jī)輸出功率的影響；發(fā)電機(jī)輸出功率由負(fù)荷決定；系統(tǒng)負(fù)荷是時(shí)時(shí)刻刻變響；發(fā)電機(jī)輸出功率由負(fù)荷決定；系統(tǒng)負(fù)荷是時(shí)時(shí)刻刻變化的，因此頻率也是時(shí)時(shí)刻刻變化的。化的，因此頻率也是時(shí)時(shí)刻刻變化的。13.1 13.1 頻率調(diào)整的重要性頻率調(diào)整的重要性n電力系統(tǒng)負(fù)荷變化電力系統(tǒng)負(fù)荷變化1變化幅度很小，變化周期很短變化幅度很小，變化周期很短 (10S以內(nèi)）負(fù)荷分量以內(nèi)）負(fù)荷分量2變化幅度較大，變化周期較長(zhǎng)變化幅度較大，變化周期較長(zhǎng) （10S3

3、min)負(fù)荷分量負(fù)荷分量3變化緩慢的持續(xù)變化負(fù)荷變化緩慢的持續(xù)變化負(fù)荷(作息作息制度、生活方式、季節(jié)等）。制度、生活方式、季節(jié)等）。13.2 13.2 電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻率特性13.2.1 系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率頻率靜態(tài)特性頻率靜態(tài)特性n負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性：系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，有功功率負(fù)荷隨頻負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性：系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，有功功率負(fù)荷隨頻率的變化特性。率的變化特性。n負(fù)荷和頻率的關(guān)系（負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式）負(fù)荷和頻率的關(guān)系（負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式）以以PDN和和fN作為功率和頻率的基準(zhǔn)值，可得標(biāo)幺值表示的的負(fù)作為功率和頻率的基準(zhǔn)值，可得標(biāo)幺值表示的

4、的負(fù)荷靜態(tài)頻率特性（上式兩端同除以荷靜態(tài)頻率特性（上式兩端同除以PDN）332210)()()(NDNNDNNDNDNDffPaffPaffPaPaP13210aaaa332210fafafaaPD13.2 13.2 電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻率特性n當(dāng)頻率偏離額定值不大時(shí)，負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性常表示為一當(dāng)頻率偏離額定值不大時(shí)，負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性常表示為一條直線條直線fPtgKDDDNNDNDNDDPfKffPPK負(fù)荷的頻率調(diào)負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)節(jié)效應(yīng)系數(shù)例例13-1.doc13-1.doc1、KD的數(shù)值取決于全系統(tǒng)各類負(fù)荷的比重，不的數(shù)值取決于全系統(tǒng)各類負(fù)荷的比重，不同系統(tǒng)或同一系統(tǒng)不同

5、時(shí)刻，同系統(tǒng)或同一系統(tǒng)不同時(shí)刻， KD都可能不同。都可能不同。 KD一般為一般為13。2、KD的數(shù)值通常由試驗(yàn)或計(jì)算求得，是調(diào)度部門(mén)必的數(shù)值通常由試驗(yàn)或計(jì)算求得，是調(diào)度部門(mén)必須掌握的數(shù)據(jù)。須掌握的數(shù)據(jù)。3、 KD是無(wú)法控制的量（因?yàn)樨?fù)荷是無(wú)法控制的）。是無(wú)法控制的量（因?yàn)樨?fù)荷是無(wú)法控制的）。13.2 13.2 電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻率特性13.2.2 13.2.2 發(fā)電機(jī)的有功功率發(fā)電機(jī)的有功功率-頻率靜態(tài)特性頻率靜態(tài)特性1 1、調(diào)速系統(tǒng)的工作原理、調(diào)速系統(tǒng)的工作原理n調(diào)速：當(dāng)有功平衡遭到破壞，引起頻率變化時(shí)，原動(dòng)機(jī)的調(diào)調(diào)速：當(dāng)有功平衡遭到破壞，引起頻率變化時(shí)，原動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)自動(dòng)改變

6、進(jìn)汽（水）量，增加或減少發(fā)電機(jī)的出力。速系統(tǒng)自動(dòng)改變進(jìn)汽（水）量，增加或減少發(fā)電機(jī)的出力。n發(fā)電機(jī)組有功發(fā)電機(jī)組有功頻率靜態(tài)特性：穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)組有功頻率靜態(tài)特性：穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)組有功出力與頻率的關(guān)系。出力與頻率的關(guān)系。n調(diào)速器：根據(jù)測(cè)量環(huán)節(jié)的工作原理分為機(jī)械液壓調(diào)速系統(tǒng)和調(diào)速器：根據(jù)測(cè)量環(huán)節(jié)的工作原理分為機(jī)械液壓調(diào)速系統(tǒng)和電氣液壓調(diào)速系統(tǒng)。電氣液壓調(diào)速系統(tǒng)。13.2 13.2 電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻率特性n離心式機(jī)械液壓調(diào)速系統(tǒng)離心式機(jī)械液壓調(diào)速系統(tǒng)1 1 轉(zhuǎn)速測(cè)量元件轉(zhuǎn)速測(cè)量元件2 2 放大元件放大元件3 3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)4 4 轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)或稱同步器轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)或稱同

7、步器n工作原理工作原理n有差調(diào)節(jié)有差調(diào)節(jié)13.2 13.2 電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻率特性n2 2、發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)調(diào)差系數(shù)、發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)調(diào)差系數(shù)n調(diào)差系數(shù)也稱調(diào)差率，可定量調(diào)差系數(shù)也稱調(diào)差率，可定量表明某臺(tái)機(jī)組負(fù)荷改變時(shí)，相應(yīng)表明某臺(tái)機(jī)組負(fù)荷改變時(shí)，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速（頻率）偏移。的轉(zhuǎn)速（頻率）偏移。PfPPff1212NGNGNNfPPPff13.2 13.2 電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻率特性如果如果2 2電位額定運(yùn)行點(diǎn)電位額定運(yùn)行點(diǎn)：P P2 2=P=PGNGN f f2 2=f=fN N; ;點(diǎn)點(diǎn)1 1為空載運(yùn)行點(diǎn)：為空載運(yùn)行點(diǎn)：P P1 1=0=0f f1 1=f=f0 0, ,可

8、得：可得：NNGNNfffPff00 或13.2 13.2 電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻率特性n單位調(diào)節(jié)功率：調(diào)差系數(shù)的倒數(shù)（或稱發(fā)電機(jī)的功頻靜特單位調(diào)節(jié)功率：調(diào)差系數(shù)的倒數(shù)（或稱發(fā)電機(jī)的功頻靜特性系數(shù)），表示頻率發(fā)生單位變化時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出功率的性系數(shù)），表示頻率發(fā)生單位變化時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出功率的變化量。變化量。fPKGG1GNNGGNNGPfKPfK111、發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)、發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)和相應(yīng)的單位調(diào)節(jié)功率和相應(yīng)的單位調(diào)節(jié)功率K KG G是可以是可以整定的。整定的。2 2、單位調(diào)節(jié)功率越大，頻率偏移越小。、單位調(diào)節(jié)功率越大，頻率偏移越小。13.2 13.2 電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻

9、率特性13.2.3 13.2.3 電力系統(tǒng)的有功功率電力系統(tǒng)的有功功率頻率靜態(tài)特性頻率靜態(tài)特性nA A點(diǎn)為原始平衡點(diǎn)點(diǎn)為原始平衡點(diǎn)n假定負(fù)荷增加，特性曲線假定負(fù)荷增加，特性曲線 變化，新的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)為變化，新的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)為B B。n頻率變化量為頻率變化量為n發(fā)電機(jī)功率輸出增量為：發(fā)電機(jī)功率輸出增量為：n由于負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)所由于負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)所 產(chǎn)生的負(fù)荷功率變化量為產(chǎn)生的負(fù)荷功率變化量為012ffffKPGGfKPDD13.2 13.2 電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻率特性n負(fù)荷功率的實(shí)際增量負(fù)荷功率的實(shí)際增量n實(shí)際增量與發(fā)電機(jī)組的功率增量相平衡實(shí)際增量與發(fā)電機(jī)組的功率增量相平衡fKP

10、PPDDDD00頻率下降時(shí)為負(fù)值頻率下降時(shí)為負(fù)值GDDPPP0fKfKKPPPDGDGD)(0系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率13.2 13.2 電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻率特性n上式說(shuō)明：系統(tǒng)負(fù)荷增加時(shí)，在發(fā)電機(jī)組功頻特性和負(fù)荷本上式說(shuō)明：系統(tǒng)負(fù)荷增加時(shí)，在發(fā)電機(jī)組功頻特性和負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同作用下達(dá)到新的功率平衡。身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同作用下達(dá)到新的功率平衡。n系統(tǒng)的功率系統(tǒng)的功率-頻率靜特性系數(shù)（系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率）：計(jì)頻率靜特性系數(shù)（系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率）：計(jì)及發(fā)電機(jī)組和負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)時(shí)，引起頻率單位變化的負(fù)荷及發(fā)電機(jī)組和負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)時(shí)，引起頻率單位變化的負(fù)荷變化量。根據(jù)變化量。

11、根據(jù)K K的大小可以確定在允許的頻率偏移范圍內(nèi)，的大小可以確定在允許的頻率偏移范圍內(nèi)，系統(tǒng)所能承受的負(fù)荷變化量。系統(tǒng)所能承受的負(fù)荷變化量。fPKKKDDG013.2 13.2 電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻率特性n采用標(biāo)幺值采用標(biāo)幺值fPfPKfPKDNDNDNGNG0fPffPPKPPKDNDNDDDNGNG00fPKKkKDDGr0備用系數(shù)DNGNrPPk/兩邊同除以 PDN/fN13.3 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整13.2.1 13.2.1 頻率的一次調(diào)整（一次調(diào)頻）頻率的一次調(diào)整（一次調(diào)頻） 假設(shè)有假設(shè)有n n臺(tái)有調(diào)速器的機(jī)組并列運(yùn)行臺(tái)有調(diào)速器的機(jī)組并列運(yùn)行n當(dāng)系統(tǒng)頻率變化當(dāng)

12、系統(tǒng)頻率變化ff時(shí)，第時(shí)，第i i臺(tái)機(jī)組輸出功率增量為：臺(tái)機(jī)組輸出功率增量為：nn n臺(tái)機(jī)組輸出功率總增量為：臺(tái)機(jī)組輸出功率總增量為：nn n臺(tái)機(jī)組的等值單位調(diào)節(jié)功率為：臺(tái)機(jī)組的等值單位調(diào)節(jié)功率為：), 2 , 1( ,nifKPGiGifKfKPPGniGiniGiG11niNGiNGiniGiGfPKKK11結(jié)論：n n臺(tái)機(jī)組的單位調(diào)節(jié)臺(tái)機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率遠(yuǎn)大于一臺(tái)機(jī)組的單位功率遠(yuǎn)大于一臺(tái)機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率；在輸出功率變動(dòng)調(diào)節(jié)功率；在輸出功率變動(dòng)值相同的情況下，多臺(tái)機(jī)組值相同的情況下，多臺(tái)機(jī)組并列運(yùn)行時(shí)的頻率變化比單并列運(yùn)行時(shí)的頻率變化比單臺(tái)機(jī)組獨(dú)立運(yùn)行小得多。臺(tái)機(jī)組獨(dú)立運(yùn)行小得多。13.

13、3 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整n若把若把n n臺(tái)機(jī)組用一臺(tái)等值機(jī)來(lái)代表，可求得等值機(jī)單位調(diào)臺(tái)機(jī)組用一臺(tái)等值機(jī)來(lái)代表，可求得等值機(jī)單位調(diào)節(jié)功率標(biāo)幺值節(jié)功率標(biāo)幺值GNniGiNGiGPPKK1niiGiNGNGPPK11niGiNGNPP1注意：當(dāng)某臺(tái)機(jī)組滿載運(yùn)行時(shí)，當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)其單位調(diào)注意：當(dāng)某臺(tái)機(jī)組滿載運(yùn)行時(shí)，當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)其單位調(diào)節(jié)功率取節(jié)功率取0 0。13.3 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整n系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整分析系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整分析niNGiNGiniGiGfPKKK11fPKKKDDG0NGiNiiGiGifPfffKP1iGiNGifPP結(jié)論：結(jié)論：調(diào)差系數(shù)越?。▎挝?/p>

14、調(diào)節(jié)功率越大），機(jī)組調(diào)差系數(shù)越小（單位調(diào)節(jié)功率越大），機(jī)組增加的有功功率（相對(duì)于自身額定值）就越多。增加的有功功率（相對(duì)于自身額定值）就越多。例例13-2 例例13-313.3 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整13.3.2 頻率的二次調(diào)頻率的二次調(diào)整（二次調(diào)頻）整（二次調(diào)頻）1、同步器的工作原理、同步器的工作原理13.3 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整2 工頻靜態(tài)特性的平移工頻靜態(tài)特性的平移13.3 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整3.3.頻率的二次調(diào)整過(guò)程頻率的二次調(diào)整過(guò)程fKfKPPDGGD0二次調(diào)頻功率增量一次調(diào)頻發(fā)電機(jī)組功率增量負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)的功率增量F13.3 電力

15、系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整n二次調(diào)整時(shí)的功率平衡方程二次調(diào)整時(shí)的功率平衡方程n結(jié)論結(jié)論：（1 1）二次調(diào)頻不能改變系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率）二次調(diào)頻不能改變系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率k k值；值； （2 2）二次調(diào)頻增加了發(fā)電機(jī)的出力，在同樣的頻）二次調(diào)頻增加了發(fā)電機(jī)的出力，在同樣的頻率偏移下，系統(tǒng)能承受的負(fù)荷變化量增加了；或者在相同率偏移下，系統(tǒng)能承受的負(fù)荷變化量增加了；或者在相同的負(fù)荷變化量下，系統(tǒng)頻率的偏移減小了。的負(fù)荷變化量下，系統(tǒng)頻率的偏移減小了。 (3)(3)當(dāng)二次調(diào)節(jié)量等于負(fù)荷的初始增量時(shí)，頻率維當(dāng)二次調(diào)節(jié)量等于負(fù)荷的初始增量時(shí)，頻率維持不變（可實(shí)現(xiàn)無(wú)差調(diào)節(jié)）。持不變（可實(shí)現(xiàn)無(wú)差調(diào)節(jié)）。

16、fKfKPPDGGD0fKfKKPPDGGD)(0KPPfGD013.3 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整n13.3.3 13.3.3 互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)n對(duì)系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)A A：n對(duì)系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)B B：n互聯(lián)系統(tǒng)頻率相同：互聯(lián)系統(tǒng)頻率相同： 負(fù)荷變化量二次調(diào)頻量單位調(diào)節(jié)功率聯(lián)絡(luò)線交換功率增量聯(lián)絡(luò)線交換功率增量AAGAABDAfKPPPBBGBABDBfKPPPfffBA13.3 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整n解上述方程組解上述方程組n結(jié)論：結(jié)論：1、若總的二次調(diào)頻量與系統(tǒng)總負(fù)荷增量相等，則若總的二次調(diào)頻量與系統(tǒng)總負(fù)荷增量相等，則可實(shí)現(xiàn)無(wú)差調(diào)節(jié)。可實(shí)現(xiàn)無(wú)差調(diào)節(jié)。 KPP

17、KKPPPPfGDBAGBGADBDA)()(BAGADABGBDBAABKKPPKPPKP)()(13.3 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整n對(duì)聯(lián)絡(luò)線交換功率增量的進(jìn)一步討論對(duì)聯(lián)絡(luò)線交換功率增量的進(jìn)一步討論1 1、 兩系統(tǒng)都進(jìn)行二次調(diào)頻，兩系統(tǒng)的功率缺額同單位調(diào)節(jié)功兩系統(tǒng)都進(jìn)行二次調(diào)頻，兩系統(tǒng)的功率缺額同單位調(diào)節(jié)功率成比例，即滿足：率成比例，即滿足： 聯(lián)絡(luò)線交換功率增量為零。聯(lián)絡(luò)線交換功率增量為零。2、 若兩個(gè)系統(tǒng)各自的二次調(diào)頻量都等于各自的負(fù)荷增量，則若兩個(gè)系統(tǒng)各自的二次調(diào)頻量都等于各自的負(fù)荷增量，則聯(lián)絡(luò)線功率增量為聯(lián)絡(luò)線功率增量為0。3 3、 如果如果B B系統(tǒng)不進(jìn)行二次調(diào)頻，即：系

18、統(tǒng)不進(jìn)行二次調(diào)頻，即：當(dāng)互聯(lián)系統(tǒng)功率能夠平衡時(shí)：當(dāng)互聯(lián)系統(tǒng)功率能夠平衡時(shí)：BGBDBAGADAKPPKPP0PGBBAGADBDBBAGADABDBAABKKPPKPKKPPKPKP)()(DBABGADPPPP 013.3 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整13.3.4 13.3.4 主調(diào)頻廠的選擇主調(diào)頻廠的選擇1.1.按是否承擔(dān)二次調(diào)頻，發(fā)電廠分類：主調(diào)頻廠、輔助調(diào)按是否承擔(dān)二次調(diào)頻，發(fā)電廠分類：主調(diào)頻廠、輔助調(diào)頻廠、非調(diào)頻廠頻廠、非調(diào)頻廠2.2.主調(diào)頻廠選擇：主調(diào)頻廠選擇：（1 1）應(yīng)有足夠的調(diào)整容量及調(diào)整范圍；）應(yīng)有足夠的調(diào)整容量及調(diào)整范圍；（2 2）足夠快的調(diào)整速度；（）足夠快的調(diào)

19、整速度；（3 3）調(diào)整出力時(shí)符合安全和）調(diào)整出力時(shí)符合安全和經(jīng)濟(jì)的原則。（經(jīng)濟(jì)的原則。（4 4）聯(lián)絡(luò)線功率及中樞點(diǎn)電壓是否越限。）聯(lián)絡(luò)線功率及中樞點(diǎn)電壓是否越限。3.3.從調(diào)整范圍和調(diào)整速度方面，水電廠最適宜承擔(dān)調(diào)頻任從調(diào)整范圍和調(diào)整速度方面，水電廠最適宜承擔(dān)調(diào)頻任務(wù)。從經(jīng)濟(jì)方面，枯水季節(jié)，水電廠進(jìn)行調(diào)頻；豐水季務(wù)。從經(jīng)濟(jì)方面，枯水季節(jié)，水電廠進(jìn)行調(diào)頻；豐水季節(jié)，火電廠調(diào)頻。節(jié)，火電廠調(diào)頻。13.3 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整13.3.5 13.3.5 頻率調(diào)整與電壓調(diào)整的關(guān)系頻率調(diào)整與電壓調(diào)整的關(guān)系1.1.系統(tǒng)的有功和無(wú)功需求既同電壓有關(guān)也同頻率有關(guān)。系統(tǒng)的有功和無(wú)功需求既同電壓有

20、關(guān)也同頻率有關(guān)。2.2.頻率下降時(shí)，系統(tǒng)的無(wú)功需求略有增加。若系統(tǒng)無(wú)功不足，頻率下降時(shí)，系統(tǒng)的無(wú)功需求略有增加。若系統(tǒng)無(wú)功不足，則電壓會(huì)下降。則電壓會(huì)下降。3.3.頻率增高時(shí)，系統(tǒng)的無(wú)功需求略有減少，系統(tǒng)電壓上升。頻率增高時(shí)，系統(tǒng)的無(wú)功需求略有減少，系統(tǒng)電壓上升。4.4.電壓提高時(shí)，系統(tǒng)的有功需求略有增加，如果有功電源不電壓提高時(shí)，系統(tǒng)的有功需求略有增加，如果有功電源不充足，頻率會(huì)下降。充足，頻率會(huì)下降。5.5.電壓下降時(shí)，有功需求減少，頻率會(huì)升高。電壓下降時(shí)，有功需求減少，頻率會(huì)升高。6.6.當(dāng)有功和無(wú)功均不足時(shí)，頻率和電壓都偏低，應(yīng)先解決有當(dāng)有功和無(wú)功均不足時(shí)，頻率和電壓都偏低，應(yīng)先解決有

21、功平衡問(wèn)題，因?yàn)轭l率的提高能減少無(wú)功缺額。功平衡問(wèn)題，因?yàn)轭l率的提高能減少無(wú)功缺額。13.4 13.4 有功功率平衡和系統(tǒng)負(fù)荷有功功率平衡和系統(tǒng)負(fù)荷在各類發(fā)電廠間的合理分配在各類發(fā)電廠間的合理分配13.4.1 13.4.1 有功功率平衡和備用容量有功功率平衡和備用容量n有功平衡必須在有功平衡必須在額定參數(shù)（特別是額定參數(shù)（特別是f fN N) )下確立，并且有一下確立，并且有一定的備有容量。定的備有容量。0)(LsLDGDGPPPPPP13.4 13.4 有功功率平衡和系統(tǒng)負(fù)荷有功功率平衡和系統(tǒng)負(fù)荷在各類發(fā)電廠間的合理分配在各類發(fā)電廠間的合理分配n備用容量分類：備用容量分類：1 1、按作用分：

22、、按作用分： （1 1）負(fù)荷備用（）負(fù)荷備用（2%2%5%5%）: :一日中計(jì)劃外負(fù)荷增加和系統(tǒng)一日中計(jì)劃外負(fù)荷增加和系統(tǒng)的短時(shí)負(fù)荷波動(dòng)；根據(jù)系統(tǒng)總負(fù)荷大小、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及系統(tǒng)中的短時(shí)負(fù)荷波動(dòng)；根據(jù)系統(tǒng)總負(fù)荷大小、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及系統(tǒng)中各類用戶的比重來(lái)確定。各類用戶的比重來(lái)確定。 （2 2）事故備用（）事故備用（5%5%10%10%）：由系統(tǒng)中機(jī)組臺(tái)數(shù)、機(jī)組容）：由系統(tǒng)中機(jī)組臺(tái)數(shù)、機(jī)組容量大小、機(jī)組的故障率、及系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)來(lái)確定。量大小、機(jī)組的故障率、及系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)來(lái)確定。 （3 3）檢修備用：檢修一般安排在年負(fù)荷曲線的低谷處。）檢修備用：檢修一般安排在年負(fù)荷曲線的低谷處。 （4 4）國(guó)民經(jīng)濟(jì)備

23、用：經(jīng)濟(jì)的超計(jì)劃增長(zhǎng)。）國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用：經(jīng)濟(jì)的超計(jì)劃增長(zhǎng)。13.4 13.4 有功功率平衡和系統(tǒng)負(fù)荷有功功率平衡和系統(tǒng)負(fù)荷在各類發(fā)電廠間的合理分配在各類發(fā)電廠間的合理分配2 .2 .按存在形式分：按存在形式分：（1 1）旋轉(zhuǎn)備用（熱備用）：抵消由于隨機(jī)事件而引起的功率）旋轉(zhuǎn)備用（熱備用）：抵消由于隨機(jī)事件而引起的功率缺額，全部的旋轉(zhuǎn)備用容量都承擔(dān)頻率調(diào)整任務(wù)，包含了缺額，全部的旋轉(zhuǎn)備用容量都承擔(dān)頻率調(diào)整任務(wù)，包含了負(fù)荷備用和事故備用。負(fù)荷備用和事故備用。（2 2）冷備用：處于停機(jī)狀態(tài)，作為檢修備用、國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用）冷備用：處于停機(jī)狀態(tài)，作為檢修備用、國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用和一部分事故備用。和一部分事故備用。

24、13.4 13.4 有功功率平衡和系統(tǒng)負(fù)荷有功功率平衡和系統(tǒng)負(fù)荷在各類發(fā)電廠間的合理分配在各類發(fā)電廠間的合理分配13.4.2 13.4.2 各類發(fā)電廠負(fù)荷的合理分配各類發(fā)電廠負(fù)荷的合理分配n電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠主要有火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠和核電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠主要有火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠和核能發(fā)電廠三類。能發(fā)電廠三類。n各類發(fā)電廠由于設(shè)備容量，機(jī)組規(guī)格和使用的動(dòng)力資源的各類發(fā)電廠由于設(shè)備容量，機(jī)組規(guī)格和使用的動(dòng)力資源的不同有著不同的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性。必須結(jié)合它們的特點(diǎn)，合不同有著不同的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性。必須結(jié)合它們的特點(diǎn)，合理地組織這些發(fā)電廠的運(yùn)行方式，恰當(dāng)安排它們?cè)陔娏ο道淼亟M織這些發(fā)電廠的運(yùn)行方式，

25、恰當(dāng)安排它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線中的位置，以提高系統(tǒng)運(yùn)行的統(tǒng)日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線中的位置，以提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)性。n火電廠的特點(diǎn)（包括熱電廠）火電廠的特點(diǎn)（包括熱電廠）(1)(1)火電廠在運(yùn)行中需要支付燃料費(fèi)用，但它的運(yùn)行不受自然火電廠在運(yùn)行中需要支付燃料費(fèi)用，但它的運(yùn)行不受自然條件的影響。條件的影響。(2)(2)火力發(fā)電設(shè)備的效率同蒸汽參數(shù)有關(guān)，高溫高壓設(shè)備的效火力發(fā)電設(shè)備的效率同蒸汽參數(shù)有關(guān)，高溫高壓設(shè)備的效率也高，中溫中壓設(shè)備效率較低，低溫低壓設(shè)備的效率更低。率也高，中溫中壓設(shè)備效率較低，低溫低壓設(shè)備的效率更低。(3)(3)受鍋爐和汽輪機(jī)的最小技術(shù)負(fù)荷的限制。火電廠

26、有功出力受鍋爐和汽輪機(jī)的最小技術(shù)負(fù)荷的限制?；痣姀S有功出力的調(diào)整范圍比較小，其中高溫高壓設(shè)備可以靈活調(diào)節(jié)的范圍的調(diào)整范圍比較小，其中高溫高壓設(shè)備可以靈活調(diào)節(jié)的范圍最窄，中溫中壓設(shè)備的略寬。負(fù)荷的增減速度也慢。機(jī)組的最窄，中溫中壓設(shè)備的略寬。負(fù)荷的增減速度也慢。機(jī)組的投入和退出運(yùn)行費(fèi)時(shí)長(zhǎng)，消耗能量多，且易損壞設(shè)備。投入和退出運(yùn)行費(fèi)時(shí)長(zhǎng)，消耗能量多，且易損壞設(shè)備。(4)(4)帶有熱負(fù)荷的火電廠稱為熱電廠，它采用抽汽供熱，其總帶有熱負(fù)荷的火電廠稱為熱電廠，它采用抽汽供熱，其總效率要高于一般的凝汽式火電廠。但是與熱負(fù)荷相適應(yīng)的那效率要高于一般的凝汽式火電廠。但是與熱負(fù)荷相適應(yīng)的那部分發(fā)電功率是不可調(diào)節(jié)的強(qiáng)迫功率。部分發(fā)電功率是不可調(diào)節(jié)的