第三章 電力系統(tǒng)中斷路器的控制1 ppt課件

1、第三章第三章 電力系統(tǒng)中斷路器的控制電力系統(tǒng)中斷路器的控制第一節(jié) 電力系統(tǒng)并列概述 一、對并列的根本要求發(fā)電機并列：將發(fā)電機與系統(tǒng)銜接的斷路器閉合使發(fā)電機投入電力系統(tǒng)運轉的操作。系統(tǒng)并列：將銜接兩個系統(tǒng)聯(lián)絡線上的斷路器閉合使兩個分開的系統(tǒng)并聯(lián)運轉的操作。 對并列要求： a、沖擊電流不超越允許值，且盡能夠小； b、并列后應能迅速進入同步運轉。 沖擊電流：并列斷路器合閘時經過斷路器主觸頭的電流。 危害：使定子繞組損壞、或電力系統(tǒng)振蕩。 進入同步運轉：剛并入電力系統(tǒng)的發(fā)電機組與系統(tǒng)內的發(fā)電機組以一樣的電氣角速度旋轉，或兩個剛并列的系統(tǒng)內的發(fā)電機組以一樣的電氣角速度旋轉。 二、準同期并列先將待并列雙方

2、的電壓加到并列斷路器主觸頭兩側，然后調整兩側電壓，使電壓幅值、頻率和相角分別滿足一定條件時閉合斷路器主觸頭，使并列雙方并連在一同運轉。一準同期并列的理想條件)2()sin() 1 ()sin(00XXXXGGGGtUutUu)3(0,0,0,XGXGXGXGXGsXGXGUUUUUfffff0120Um0EXXXEGXGABAB系統(tǒng)AB 二準同期并列誤差對并列的影響 準同期并列時，總存在一定的誤差，3式條件難以同時成立。 1、合閘電壓幅值差對并列的影響 條件： 沖擊電流有效值： ：發(fā)電機交軸次暫態(tài)電抗； ：系統(tǒng)等值電抗。 XGXGXGUUff,xqXGchXXUUIqXxX 忽略待并發(fā)電機定子

3、電阻和系統(tǒng)等值電阻的情況下，沖擊電流 滯后 ，主要為無功電流。 沖擊電流的最大瞬時值： 為沖擊系數(shù)。 chI09028 . 12chchchmchIIhIchh2、合閘相角差對并列的影響 條件： 沖擊電流瞬時值： 由于 ，故 沖擊電流有效值： 由于發(fā)電機并列前空載運轉，定子電壓和電勢相等，故沖擊電流有效值： XGXGXGUUff,)()(xqxqXGchXXjUXXjUUIXGUU 2sin2GUU2sin2xqGchXXUI2sin2 xqqchXXEI ：發(fā)電機交軸次暫態(tài)電勢 從式5知道 與 間的夾角為 。并列時 普通較小，即 與 根本重合。故 與 根本同相位。沖擊電流主要為有功電流。 沖

4、擊電流的最大瞬時值： qE chIU090XUGUchIGU28 . 12chchchmchIIhI3、合閘頻差對并列的影響 條件： 假設：待并發(fā)電機并網前機械角速度為 ,系統(tǒng)等值機組的機械角速度為 。 并網前機組的動能： J:發(fā)電機組的轉動慣量 并網后機組被拉入同步運轉： 因 ,故 XGXGXGUUff,GX2121GJ2221XJXG)(212221XGJ第二節(jié) 自動準同期并列的根本原理 一、恒定越前時間自動準同期并列 在壓差條件、頻差條件滿足要求時，即 ；在 之前，提早一個恒定的時間 發(fā)出合閘命令，使得 時閉合斷路器主觸頭。 這個時間稱為斷路器的標稱合閘時間，普通是恒定不變的。sysyU

5、U,0yqt0一、根本原理一、根本原理1、自動準同期并列安裝的根本構成、自動準同期并列安裝的根本構成構成：均頻控制單元、均壓控制單元、合閘控制單元構成：均頻控制單元、均壓控制單元、合閘控制單元均頻控制單元：檢測發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓頻率差的均頻控制單元：檢測發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓頻率差的方向，發(fā)出增速或減速信號給機組調速器的方向，發(fā)出增速或減速信號給機組調速器的“頻頻率給定環(huán)節(jié)，調理發(fā)電機電壓的頻率，使頻差率給定環(huán)節(jié)，調理發(fā)電機電壓的頻率，使頻差減小。減小。均壓控制單元：檢測發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓幅值差的均壓控制單元：檢測發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓幅值差的方向，發(fā)出升壓或降壓信號給發(fā)電機勵磁調理器方向，發(fā)

6、出升壓或降壓信號給發(fā)電機勵磁調理器的的“電壓給定環(huán)節(jié)，調理發(fā)電機電壓的幅值，電壓給定環(huán)節(jié)，調理發(fā)電機電壓的幅值，使幅值差減小。使幅值差減小。 合閘控制單元：檢測發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓的頻率差和幅值差，在頻率差和幅值差均小于整定值時，在 之前，提早一個恒定的 時間發(fā)出合閘命令，使得 時閉合斷路器主觸頭。 00yqt2、恒定越前時間自動準同期并列時斷路器的合閘控制 發(fā)電機斷路器合閘是由恒定越前時間自動準同期安裝的合閘控制單元和斷路器合閘控制單元共同完成。 1自動準同期并列安裝的輸入電壓及其相位關系 ，假設令系統(tǒng)相電壓 不動，那么發(fā)電機電壓相量 速度 繞 轉動： 時逆時針轉動； 時順時針轉動。 2斷路

7、器合閘控制的時間關系XGsXaUGaUsbU0s0s ：斷路器的合閘控制電路的動作時間； :斷路器的合閘動作時間； ：斷路器合閘時間； ：越前時間。 假設使得 那么可使主觸頭在 時閉合。 ctDLthtyqtyqDLchtttt03斷路器合閘控制電路斷路器合閘控制電路1J：自動準同期安裝輸出合閘脈沖繼電器；：自動準同期安裝輸出合閘脈沖繼電器；HC：合閘接觸器；：合閘接觸器；HQ：斷路器的合閘線圈。：斷路器的合閘線圈。1ZZQ發(fā)出合閘信號時，繼電器節(jié)點發(fā)出合閘信號時，繼電器節(jié)點1J閉合；閉合；2在合閘條件滿足時合閘接觸器在合閘條件滿足時合閘接觸器HC的線圈勵磁得電；的線圈勵磁得電；3HC的兩對動

8、合常開節(jié)點的兩對動合常開節(jié)點HC1和和HC2閉合；閉合；4斷路器合閘線圈斷路器合閘線圈HQ勵磁；勵磁；5斷路器主觸頭向閉合方向動作；斷路器主觸頭向閉合方向動作；6經過經過 之后，之后， 時，時，1J斷開，合閘信號解除。斷開，合閘信號解除。 yqt0 二 整定計算 1時間誤差 :自動并列安裝的動作時間誤差， :斷路器合閘動作時間誤差。 2允許合閘相角誤差 3允許滑差角頻率DLZDDLcyqhyqttttttttZDtcyqZDtttDLt)(28 . 12)(arcsin2radEXXiqxqmchy tysy 4允許的電壓差允許的電壓差 普通要求普通要求 ， 發(fā)電機的額定電發(fā)電機的額定電壓。壓

9、。 【例【例61】某發(fā)電機采用恒定越前時間自動】某發(fā)電機采用恒定越前時間自動準同期并列方式與系統(tǒng)并列。歸算到以發(fā)電準同期并列方式與系統(tǒng)并列。歸算到以發(fā)電機額定容量為基準的交軸次暫態(tài)電抗機額定容量為基準的交軸次暫態(tài)電抗 ,系統(tǒng)與發(fā)電機間的等值聯(lián)絡電抗系統(tǒng)與發(fā)電機間的等值聯(lián)絡電抗 ；斷；斷路器合閘動作時間路器合閘動作時間 ，最大能夠的誤差，最大能夠的誤差時間為時間為 ；自動并列安裝最大誤差時間；自動并列安裝最大誤差時間為為 ；待并發(fā)電機允許的沖擊電流值；待并發(fā)電機允許的沖擊電流值 為發(fā)電機額定定子電流。試計為發(fā)電機額定定子電流。試計算允許的滑差角頻率算允許的滑差角頻率 。 esyUU)%105(e

10、U125. 0 qX25. 0 xXstDL5 . 0%20s05. 0GemchIi2 GeIsy二、自動跟蹤同期并列 一傳統(tǒng)自動同期并列存在的問題 1不能保證發(fā)電機在 時并列 假設 時又同時出現(xiàn) ， 那么不斷不成立，無法實現(xiàn)恒定越前時間并列。 2不能保證發(fā)電機在 時并列 滑差角頻率 不為常數(shù)，斷路器合閘時間存在誤差。 3均頻和均壓控制速度慢 均頻和均壓控制命令為間歇式脈沖，控制速度慢，并列時間長。 4恒定越前時間自動準同期安裝是獨立于機組調速系統(tǒng)和勵磁系統(tǒng)的自動安裝，使得自動安裝種類多。 0f00f00s二跟蹤同期控制二跟蹤同期控制建立在微機調速器的硬件設備之上，稱之為建立在微機調速器的硬

11、件設備之上，稱之為“調速同調速同期安裝。目前微機調速器普通設置有頻率和相期安裝。目前微機調速器普通設置有頻率和相角跟蹤功能，勵磁調理器普通設置有電壓跟蹤功角跟蹤功能，勵磁調理器普通設置有電壓跟蹤功能，它們均為閉環(huán)自動控制系統(tǒng)。假設在微機調能，它們均為閉環(huán)自動控制系統(tǒng)。假設在微機調速器中添加壓差判別、頻差判別、相角差判別及速器中添加壓差判別、頻差判別、相角差判別及合閘控制功能，那么可構成合閘控制功能，那么可構成“調速同期安裝。調速同期安裝。跟蹤同期控制可使得跟蹤同期控制可使得 三者同時根本為三者同時根本為0，且，且能繼續(xù)較長時間。無論手動或自動并列機組，都能繼續(xù)較長時間。無論手動或自動并列機組，

12、都不需求經過不需求經過“恒定越前時間來捕捉使并列相角恒定越前時間來捕捉使并列相角差為零的合閘時機，可使發(fā)電機在接近理想準同差為零的合閘時機，可使發(fā)電機在接近理想準同期并列條件下并入電力系統(tǒng)。期并列條件下并入電力系統(tǒng)。 , fU原動機動力輸入控制調速同期安裝勵磁系統(tǒng)斷路器控制G第三節(jié) 微機自動同期安裝 一、概述 微機自動同期安裝的研討主要集中在減少并列沖擊和提高并列速度兩個方面。 二、基于恒定越前時間的微機自動準同期安二、基于恒定越前時間的微機自動準同期安裝裝 1、實時檢測發(fā)電機電壓和系統(tǒng)電壓的相對速、實時檢測發(fā)電機電壓和系統(tǒng)電壓的相對速度度 和加速度和加速度 ； 2、計算以目前的速度和加速度經

13、過斷路器合、計算以目前的速度和加速度經過斷路器合閘時間閘時間 后相角差后相角差 能否為零；能否為零； 經過經過 時間后走過的角度時間后走過的角度 ： sts/hththi)1(1221issisiXiiisihsihsihiTtttt 式中： 為第i和i-1計算點求出的滑差角頻率； 為第i和i-1計算點求出的相角差； 為相鄰計算點之間的時間間隔， ; 為系統(tǒng)電壓的周期。 相鄰兩計算點間 變化很小， 普通經過假設干次滑差角頻率計算之后才計算一次，故：)1(,issi1,iitXTt XTstsiXnissisinTt)( 為本計算點之前n個計算點求出的 值。 本次計算出來的 和目前測得的 比較：

14、 假設上式成立，發(fā)合閘命令，否那么就不發(fā)合閘命令， 為合閘允許相角差。 發(fā)合閘命令后，繼續(xù)校核相角差：)(nisshiiihi2)()()()(21)(tjtttjthjishjisjih 最后判別： j：表示第i次計算發(fā)出合閘命令后的第j次計算。 3、假設相角差 為零那么發(fā)合閘脈沖，否那么不發(fā)合閘脈沖。 三、微機型自動準同期安裝的設計 1、硬件)()(jijih12345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeA2Date:23-Feb-2009Sheet of File:D:開發(fā)饋線自動電路主板.DDBDrawn By:F1250V/0.5A12

15、34Q1KBJ210Vin1GND2Vout3U27812E3220U/50VE4220U/25VC41041234Q2KBJ210E12200U/50VC1104E2220U/25VC21048.6V-W18.6V-W2系 統(tǒng) P T發(fā) 電 機 P TPT-S1PT-S2PT-G1PT-G2C3104*B2S0.8-10*B3S0.8-108.6V-J18.6V-J28.6V-J38.6V-W3+12VB1S8-12BVCC1122334455U1LM2576TD1IN5822L1100UHD2IN400731.3V31.3V220V220V220V19V19V19V19VS1S212345

16、678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeA3Date:23-Feb-2009Sheet of File:D:開發(fā)饋線自動電路顯示板.DDBDrawn By:JD-F123IC5A4070INT0JD-FWD-FWD-F12IC6A406934IC6B406956IC6C406998IC6D40691110IC6E40691312IC6F4069JD-F-INT0WD-F-INT1C19104C18104C1710412345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeA2Date:23-Feb-2009Shee

17、t of File:D:開發(fā)饋線自動電路主板.DDBDrawn By:R7510/2WC51U/50VC61U/50VR810KD11IN4007D12IN4007R1310KR101KR11100KC7104R91KVDDIC3TLP521-1VDDR121KJD-F8.6V-J332184IC1ALM393D13IN4148R335K1VCC12345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeA2Date:23-Feb-2009Sheet of File:D:開發(fā)饋線自動電路主板.DDBDrawn By:D6IN4007D4IN4007D5IN40

18、07D3IN4007RW15KR151KR31KE533U/25VR2100Z15V18.6V-J18.6V-J2AD-J+AD-J-12345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeA3Date:23-Feb-2009Sheet of File:D:開發(fā)饋線自動電路顯示板.DDBDrawn By:AD-J+AD-W+C7104C8104AD-CSAD-SCKAD-DOA01A12A23A34A45A56A67A78A89A911A1012GND10VCC20REF-13REF+14CS15DATA OUT16ADDRESS17CLOCK18EOC1

19、9IC4TLC2543CDWVCCZD1TL431R341KVCCE1100uF/16VC61042.5VAD-DI12345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeA2Date:23-Feb-2009Sheet of File:D:開發(fā)饋線自動電路主板.DDBDrawn By:IC5TLP521-1R231KK1D19IN4007V-JDQ合閘輸出HZ-OUT1HZ-OUT2JDQ-HZLED1R245K156IC2CSN74HC0412345678ABCD87654321DCBATitleNum berRevisionSizeA3Date:23-

20、Feb-2009Sheet of File:D:開發(fā)饋線自動電路顯示板.DDBDrawn By:DOG-SIDOG-WPDOG-SCKRSTDOG-CSDOG-SORXDTXDEA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10VCC40GND20IC1AT89S52VCCVCCVC

21、CG111.0592MC130C230123456789RP410KVCC123456789RP310K123456789RP110KE7100U/16VC14104123456789RP210KVCCLCD-SCKLCD-SIDLCD-LEDLCD-CSKEY-XFKEY-TQKEY-FWKEY-SZKEY-SFLED-TYZSLED-ZDTYLED-ZDTPLED-RUNAD-DOAD-SCKAD-CSJDQ-SYJDQ-JYJDQ-ZSJDQ-JSWD-F-INT1JD-F-INT0AD-DIJD-FKEY-WYHZ2、軟件、軟件 1原理原理 自動檢測電網和發(fā)電機的電壓、頻率和相位自動檢

22、測電網和發(fā)電機的電壓、頻率和相位差。控制發(fā)電機的電壓和頻率，使得發(fā)電機差?？刂瓢l(fā)電機的電壓和頻率，使得發(fā)電機與電網的電壓差和頻差均被限制在一定的范與電網的電壓差和頻差均被限制在一定的范圍內，在相位差的周期性變化過程中，經過圍內，在相位差的周期性變化過程中，經過動態(tài)丈量其變化率，根據(jù)開關導前時間從動態(tài)丈量其變化率，根據(jù)開關導前時間從合閘命令發(fā)出到發(fā)電機合閘開封鎖合需求一合閘命令發(fā)出到發(fā)電機合閘開封鎖合需求一定時間的大小，捕捉合閘脈沖的發(fā)出時機，定時間的大小，捕捉合閘脈沖的發(fā)出時機，從而控制合閘開關在相位差過零點附近閉合，從而控制合閘開關在相位差過零點附近閉合，實現(xiàn)發(fā)電機的準確并網。實現(xiàn)發(fā)電機的準

23、確并網。 壓差及頻差均滿足要求后，才進展相位差計壓差及頻差均滿足要求后，才進展相位差計算，相位差從算，相位差從180度到度到0度變化如以下圖度變化如以下圖且滿足合閘條件時發(fā)合閘令。且滿足合閘條件時發(fā)合閘令。UsUg個個UxorNH1相角差在相角差在180000區(qū)間，區(qū)間，fUg fUs時波形圖時波形圖NH2NH3NH4NL1NL2NL3NL400.050.10.150.20.250.30.350.4-400-300-200-1000100200300400t 0-180， 180-0ug,ux00.050.10.150.20.250.30.350.4-800-600-400-200020040

24、0600800t 0-180， 180-0us WX=2*pi*50.1; %系統(tǒng)電壓頻率設置為系統(tǒng)電壓頻率設置為50.1Hz WG=2*pi*47.6; %機端電壓頻率設置為機端電壓頻率設置為47.6Hz Ts=2*pi/abs(WG-WX); %脈動周期，與滑差角頻率成反比，脈動周期，與滑差角頻率成反比，當頻率差為當頻率差為0.3Hz，脈動周期為，脈動周期為3.33s，時間較長，時間較長 Ws=abs(WG-WX); %滑差角頻率滑差角頻率=2*pi*滑差頻率滑差頻率 Um_G=400; %系統(tǒng)電壓幅值設置為系統(tǒng)電壓幅值設置為400V Um_X=400; %機端電壓幅值設置為機端電壓幅值設

25、置為400V t=0:0.001:0.4; %一個周波一個周波20ms,采樣采樣20個點，共個點，共40個周個周波波,0.8s us=Um_G*sin(WG*t)-Um_X*sin(WX*t); %斷路器兩側壓差斷路器兩側壓差(2)軟件頻率丈量利用方波的下降沿產生中斷，在中斷頻率丈量利用方波的下降沿產生中斷，在中斷效力程序中讀入定時器計數(shù)值，并清零計數(shù)器為下效力程序中讀入定時器計數(shù)值，并清零計數(shù)器為下次中斷做預備假設次中斷做預備假設CPU晶振為晶振為6M，那么定時器，那么定時器計數(shù)值加一的時間間隔為計數(shù)值加一的時間間隔為2us。相位差脈沖寬度丈量采用定時器的門控方式，相位差脈沖寬度丈量采用定時

26、器的門控方式，兩次中斷存儲一次值，并做遞推保管。兩次中斷存儲一次值，并做遞推保管。 假設允許頻差滿足時，對應的滑差周期大于假設允許頻差滿足時，對應的滑差周期大于2s，因，因此，在一個滑差周期內可采用軟件的方法多次對壓此，在一個滑差周期內可采用軟件的方法多次對壓差條件、頻差條件及相位差和區(qū)間條件等進展多次差條件、頻差條件及相位差和區(qū)間條件等進展多次判別，使軟件更可靠。判別，使軟件更可靠。 頻差判別頻差判別 且延續(xù)幾次滿足，如：且延續(xù)幾次滿足，如：3次或次或4次。當兩側頻次。當兩側頻差不合格時，按照偏向量的大小，發(fā)出長短差不合格時，按照偏向量的大小，發(fā)出長短不同的增速或減速脈沖。不同的增速或減速脈

27、沖。 壓差判別壓差判別CPU1經過經過SPI接口采集電壓信號，軟件接口采集電壓信號，軟件濾波后進展壓差條件判別，濾波算法采用滑濾波后進展壓差條件判別，濾波算法采用滑動平均值。動平均值。 濾波后的，如濾波后的，如5或或10。當兩側壓差不合。當兩側壓差不合格時，按照偏向量的大小，發(fā)出長短不同的格時，按照偏向量的大小，發(fā)出長短不同的增速或減速脈沖。增速或減速脈沖。 相角差判別相角差判別間隔采樣一次。由間隔采樣一次。由于一周波前后于一周波前后180度方度方波寬度不會發(fā)生變化。波寬度不會發(fā)生變化。第四節(jié)第四節(jié) 自動低頻減負荷自動低頻減負荷 一、概述一、概述 1、系統(tǒng)正常運轉時頻率控制目的：抑制方案、系統(tǒng)

28、正常運轉時頻率控制目的：抑制方案外負荷引起的頻率動搖；外負荷引起的頻率動搖； 2、系統(tǒng)事故，采取種措施后仍不能制止頻率、系統(tǒng)事故，采取種措施后仍不能制止頻率下降時，那么由低頻自動減載安裝自動地切下降時，那么由低頻自動減載安裝自動地切除一部份負荷使頻率恢復。除一部份負荷使頻率恢復。 二、電力系統(tǒng)頻率的動態(tài)特性二、電力系統(tǒng)頻率的動態(tài)特性 頻率的動態(tài)特性：有功功率缺額時頻率隨著頻率的動態(tài)特性：有功功率缺額時頻率隨著時間變化的情況，主要由系統(tǒng)中一切轉動機時間變化的情況，主要由系統(tǒng)中一切轉動機械的轉動慣量來決議。械的轉動慣量來決議。 各結點各結點 用用 系統(tǒng)平均頻率替代，將系系統(tǒng)平均頻率替代，將系統(tǒng)看成

29、一臺等值發(fā)電機組。統(tǒng)看成一臺等值發(fā)電機組。 各發(fā)電機轉子運動方程：各發(fā)電機轉子運動方程： ifXf*LiTiiJiPPdtdT 式中式中 ：第：第i臺機組的慣性時間常數(shù)；臺機組的慣性時間常數(shù)； ：第：第i臺機組電角頻率的標么值，基準值為臺機組電角頻率的標么值，基準值為系統(tǒng)額定角頻率系統(tǒng)額定角頻率 ； ：第：第i臺機組原動機輸出功率的標么值，基臺機組原動機輸出功率的標么值，基準為第準為第i臺機組的額定容量臺機組的額定容量 ； ：第：第i臺機組所帶負荷的有功功率標么值，臺機組所帶負荷的有功功率標么值，基準為基準為 ； 取系統(tǒng)內一切發(fā)電機額定功率總和取系統(tǒng)內一切發(fā)電機額定功率總和 為功率為功率的標么

30、值，有的標么值，有n臺機組：臺機組： JiT*ie*TiPieS*LiPieSGePGeieniLiGeieniniTiiGeieJiPSPPSPdtdPST1*11* 近似以為 ，那么 可用 替代，故：Xiff *i*XniGieGeniieLiGeLniieTiGeTniieJiGeXLTXXPPSPPPSPPPSTPTPPdtdT11*1*1*111 ：系統(tǒng)等值發(fā)電機組的慣性時間常數(shù)；：系統(tǒng)等值發(fā)電機組的慣性時間常數(shù)； ：系統(tǒng)平均角頻率的標么值；：系統(tǒng)平均角頻率的標么值； ：系統(tǒng)等值發(fā)電機組原動機輸出功率的標：系統(tǒng)等值發(fā)電機組原動機輸出功率的標么值，基準為么值，基準為 ； ：系統(tǒng)等值發(fā)電

31、機組的額定有功功率；：系統(tǒng)等值發(fā)電機組的額定有功功率； ：系統(tǒng)內第：系統(tǒng)內第i臺發(fā)電機額定有功功率；臺發(fā)電機額定有功功率； ：系統(tǒng)內一切負荷耗費的有功功率總和的：系統(tǒng)內一切負荷耗費的有功功率總和的標么值，基準為標么值，基準為 。 XT*X*TPGePGePGieP*LPGePdtfddtddtddtdXeXeX*)( 故可得到系統(tǒng)等值機的頻率變化方程式：故可得到系統(tǒng)等值機的頻率變化方程式： 思索負荷的頻率調理效應：思索負荷的頻率調理效應： 電力系統(tǒng)負荷功率與頻率的關系為：電力系統(tǒng)負荷功率與頻率的關系為： 取取 為為 基準值，額定頻率基準值，額定頻率 時的負荷功率時的負荷功率 為負荷功率為負荷功

32、率 的基準值的基準值 *LTXPPdtfdTnLenLeLeLfPafPafPafaP221100effefLePLP1210*2*21*10*0*nnnLaaaafafafafaP ：與頻率無關的負荷功率所占的比例系數(shù)；：與頻率無關的負荷功率所占的比例系數(shù)； ：分別與頻率：分別與頻率1次方，次方，2次方和次方和n次方成次方成正比的負荷功率所占的比例系數(shù)。正比的負荷功率所占的比例系數(shù)。 電力系統(tǒng)頻率調理效應：當系統(tǒng)頻率下降時電力系統(tǒng)頻率調理效應：當系統(tǒng)頻率下降時負荷從系統(tǒng)取用的有功功率將下降，系統(tǒng)頻負荷從系統(tǒng)取用的有功功率將下降，系統(tǒng)頻率升高時負荷從系統(tǒng)取用的有功功率將添加。率升高時負荷從系統(tǒng)

33、取用的有功功率將添加。用負荷的頻率調理效應系數(shù)來衡量其作用的用負荷的頻率調理效應系數(shù)來衡量其作用的大小。大小。 0anaa 1dfdPKLLnininnLLfiafnafafaadfdPK1)1(*)1(*2*3*21*32 負荷的靜態(tài)頻率調理特性曲線在額定頻率附近接近于一條直線，即： 思索負荷的頻率調理效應，以 為功率基準值可得： )/(HzMWfPKLLLeeLeLeLLLPfKffPPfPK*LeP)(*LLeGeLeLeGeTLeGeXPPPPPPPdtfdPPT*LeTLLeGeXPPfKdtfdPPT)(1*LeTLLLeGeXPPKfdtfdKPPTLeGeLeLeLeGeTTL

34、LeGeXXTLeTqeqeLXTPPPPPPPPKPPTTPPPPKfdtfdT*1 ：系統(tǒng)頻率下降過程的時間常數(shù)；：系統(tǒng)頻率下降過程的時間常數(shù)； ：系統(tǒng)等值機組輸入功率的標么值，基準值為：系統(tǒng)等值機組輸入功率的標么值，基準值為 ； ：頻率為額定值時系統(tǒng)負荷功率的標么值，基準：頻率為額定值時系統(tǒng)負荷功率的標么值，基準值為值為 ； ：系統(tǒng)有功功率缺額的標么值，基準值為：系統(tǒng)有功功率缺額的標么值，基準值為 ； ， ， 知，可解得知，可解得 ，得到電力系統(tǒng)頻率動態(tài)特，得到電力系統(tǒng)頻率動態(tài)特性曲線性曲線指數(shù)下降曲線，頻率下降的穩(wěn)態(tài)值指數(shù)下降曲線，頻率下降的穩(wěn)態(tài)值 與功率缺額成正比。與功率缺額成正比。

35、 功率缺額后，為維持功率平衡關系，轉動機械中存功率缺額后，為維持功率平衡關系，轉動機械中存儲的動能釋放，轉速下降。儲的動能釋放，轉速下降。 XTT*TPLeP*LePLeP*qePLePLePXTT*qeP*LK*f),(21ff 三、自動低頻減負荷的根本原理三、自動低頻減負荷的根本原理 電源缺點電源缺點功率缺額功率缺額頻率下降頻率下降 1、功率缺額較小，靠系統(tǒng)旋轉備用容量，頻率恢復到額定、功率缺額較小，靠系統(tǒng)旋轉備用容量，頻率恢復到額定值；值； 2、功率缺額較大，切除負荷，根本級普通有五級：、功率缺額較大，切除負荷，根本級普通有五級： 1切除的負荷等于功率缺額，頻率上升到額定值；切除的負荷等

36、于功率缺額，頻率上升到額定值； 2切除的負荷小于功率缺額，頻率上升到允許的頻率值；切除的負荷小于功率缺額，頻率上升到允許的頻率值； 3切除的負荷小于功率缺額，頻率未上升允許的頻率值，切除的負荷小于功率缺額，頻率未上升允許的頻率值，頻率繼續(xù)下降，需在下一級再切負荷；頻率繼續(xù)下降，需在下一級再切負荷； 4切除的負荷小于功率缺額，頻率未上升允許的頻率值，切除的負荷小于功率缺額，頻率未上升允許的頻率值，頻率不再下降，需起動特殊級切負荷，使得頻率上升到允許頻率不再下降，需起動特殊級切負荷，使得頻率上升到允許的頻率值。的頻率值。 四、自動低頻減負荷安裝四、自動低頻減負荷安裝 自動低頻減負荷安裝所控制的是整

37、個電力系自動低頻減負荷安裝所控制的是整個電力系統(tǒng)的頻率，分散安裝在電力系統(tǒng)的各變電站統(tǒng)的頻率，分散安裝在電力系統(tǒng)的各變電站中。中。 五、自動低頻減負荷安裝的整定計算五、自動低頻減負荷安裝的整定計算 一確定最大功率缺額一確定最大功率缺額 思索系統(tǒng)最不利運轉方式下出現(xiàn)最嚴重缺點思索系統(tǒng)最不利運轉方式下出現(xiàn)最嚴重缺點時的情況。如：按系統(tǒng)斷開最大容量的機組時的情況。如：按系統(tǒng)斷開最大容量的機組或某一發(fā)電廠思索；假設系統(tǒng)有能夠解列成或某一發(fā)電廠思索；假設系統(tǒng)有能夠解列成幾個子系統(tǒng)時，還應思索各子系統(tǒng)因聯(lián)絡線幾個子系統(tǒng)時，還應思索各子系統(tǒng)因聯(lián)絡線斷開而出現(xiàn)的功率缺額。斷開而出現(xiàn)的功率缺額。 二確定接入自動

38、低頻減負荷安裝的負荷二確定接入自動低頻減負荷安裝的負荷總功率總功率qePJHP ：缺點前負荷的頻率特性；：缺點前負荷的頻率特性； ：切除：切除 后負荷的頻率特性；后負荷的頻率特性； ：最后運轉功率。：最后運轉功率。1LP2LPJHPLP 式中： 為 的基準值，負荷 部分切除在額定頻率時所耗費的有功功率。 ： 從 負荷從系統(tǒng)少取用的有功功率。 *)()(fPPPPfPKJHLeJHqeLL*1fKPfKPPLLeLqeJHeyeffff*JHLePP LPJHqePP JHqePP fyeff 例題：某系統(tǒng)的負荷額定功率例題：某系統(tǒng)的負荷額定功率 ，系統(tǒng)能夠出現(xiàn)的最大功率缺額為系統(tǒng)能夠出現(xiàn)的最大功率缺額為218MW，設，設負荷頻率調理效應系數(shù)為負荷頻率調理效應系數(shù)為 ，自動低頻，自動低頻減負荷安裝動作后，希望系統(tǒng)頻率恢復減負荷安裝動作后，希望系統(tǒng)頻率恢復到到 。求接入自動低頻減負荷安裝的負。求接入自動低頻減負荷安裝的負荷總功率荷總