第五章電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整

1、第五章第五章 電力系統(tǒng)的有功功率和電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整頻率調(diào)整 1、電力系統(tǒng)的有功功率平衡、電力系統(tǒng)的有功功率平衡 2、電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配、電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配3、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整概述概述 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)是現(xiàn)代社會(huì)中最重要、最龐雜的工程系統(tǒng)之是現(xiàn)代社會(huì)中最重要、最龐雜的工程系統(tǒng)之一。如何保證正常、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的電能質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性一。如何保證正常、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的電能質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性問題，是我們考慮的重點(diǎn)問題之一。問題，是我們考慮的重點(diǎn)問題之一。 衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)包括：包括：頻率質(zhì)量、電壓質(zhì)量和波頻率質(zhì)量、電壓質(zhì)量和波形質(zhì)量形質(zhì)量，分別以

2、頻率偏移、電壓偏移和波形畸變率表，分別以頻率偏移、電壓偏移和波形畸變率表示。示。頻率：50Hz，允許有0.20.5Hz的偏移電壓：設(shè)備應(yīng)運(yùn)行在額定電壓的5%z之間波形：考核系統(tǒng)的諧波電壓含有率要求(識記)：n衡量運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的主要指標(biāo)衡量運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的主要指標(biāo)為：比耗量為：比耗量(煤耗率煤耗率)和線損率（網(wǎng)損率）和線損率（網(wǎng)損率）n有功功率的最優(yōu)分布有功功率的最優(yōu)分布包括：有功功率負(fù)荷包括：有功功率負(fù)荷預(yù)計(jì)、有功功率電源的最優(yōu)組合、有功功率預(yù)計(jì)、有功功率電源的最優(yōu)組合、有功功率負(fù)荷在運(yùn)行機(jī)組間的最優(yōu)分配等。負(fù)荷在運(yùn)行機(jī)組間的最優(yōu)分配等。第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡電力系統(tǒng)中有功功率的平衡

3、一、電力系統(tǒng)的有功功率平衡發(fā)電機(jī)組的有功平衡發(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。發(fā)電機(jī)組的有功平衡與頻率的關(guān)系fPPfPPffPPGiTiGiTiGiTi0dq)2(fTiPGiP發(fā)電機(jī)組原動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)原動(dòng)機(jī)慣性大，有功調(diào)節(jié)慢，無法時(shí)刻保持與瞬變負(fù)荷及發(fā)電機(jī)功率的平衡，而只能保證動(dòng)態(tài)平衡，相應(yīng)頻率也只能保持動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。如剛才講到，因?yàn)殡娔苁遣荒軆Υ娴?，所以上述有功功率平衡方程在任何時(shí)刻t都是成立的（即保持平衡），但系統(tǒng)中負(fù)荷時(shí)無時(shí)無刻不在變化的，所以上述平衡方程很容易被打破，導(dǎo)致上述有功功率不平衡，這種不平衡只是短暫的，我們可以根據(jù)負(fù)荷的變化情況來調(diào)節(jié)發(fā)電

4、機(jī)發(fā)出的總功率，用來調(diào)節(jié)整個(gè)系統(tǒng)的平衡，使得上述方程重新回到平衡狀態(tài)。若不加以調(diào)節(jié)，則有功功率的不平衡將對頻率造成影響。系統(tǒng)有功功率不平衡對頻率的影響：由電機(jī)學(xué)知識：n=60f/p頻率與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)轉(zhuǎn)速又決定于發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩（隨負(fù)荷變化）和原動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩（由原動(dòng)機(jī)的功率決定）。原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)功率-電磁功率=發(fā)電機(jī)的總功率。請問發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向是相同還是相反？具體情況：1、負(fù)荷增加，使電磁轉(zhuǎn)矩增加，若原動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩不變，則轉(zhuǎn)速n下降，導(dǎo)致頻率降低。2、負(fù)荷減少，使電磁轉(zhuǎn)矩減小，若原動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩不變，則轉(zhuǎn)速n上升，導(dǎo)致頻率升高。通過上面的分析得出：有功功率的變化(負(fù)荷的變化)與頻

5、率的變化是直接相關(guān)的，因此可以通過調(diào)節(jié)頻率來調(diào)節(jié)有功功率的平衡。二、有功功率負(fù)荷的變動(dòng)和調(diào)整控制P1（幅度小，周期短，一次調(diào)頻）（幅度小，周期短，一次調(diào)頻）P2（幅度較大，周期較長，沖擊性（幅度較大，周期較長，沖擊性負(fù)荷，二次調(diào)頻）負(fù)荷，二次調(diào)頻）P3（幅度最大，周期最長，由生活、（幅度最大，周期最長，由生活、氣象等引起，三次調(diào)頻）氣象等引起，三次調(diào)頻）變化不規(guī)律不同的周期的負(fù)荷有不同的變化規(guī)律：不同的周期的負(fù)荷有不同的變化規(guī)律：n第一種變動(dòng)幅度很小，周期又很短，這種第一種變動(dòng)幅度很小，周期又很短，這種負(fù)荷變動(dòng)有很大的偶然性；負(fù)荷變動(dòng)有很大的偶然性；n第二種變動(dòng)幅度較大，周期也較長，屬于這種負(fù)

6、第二種變動(dòng)幅度較大，周期也較長，屬于這種負(fù)荷的主要有：電爐、壓延機(jī)械、電氣機(jī)車等帶有荷的主要有：電爐、壓延機(jī)械、電氣機(jī)車等帶有沖擊性的負(fù)荷變動(dòng)；沖擊性的負(fù)荷變動(dòng)；n第三種變動(dòng)基本上可以預(yù)計(jì)，其變動(dòng)幅度最大，第三種變動(dòng)基本上可以預(yù)計(jì)，其變動(dòng)幅度最大，周期也最長，是由于生產(chǎn)、生活、氣象等變化引周期也最長，是由于生產(chǎn)、生活、氣象等變化引起的負(fù)荷變動(dòng)。起的負(fù)荷變動(dòng)。剛才講到，當(dāng)負(fù)荷變動(dòng)時(shí)（即有功功率變化時(shí)），若發(fā)電機(jī)總功率不加以調(diào)節(jié)，則頻率會(huì)發(fā)生偏移。 因此，根據(jù)負(fù)荷變化，電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整大體上也可分為：一次調(diào)頻：由發(fā)電機(jī)調(diào)速器進(jìn)行；針對第一種負(fù)荷變動(dòng)引起的頻率偏移的調(diào)整。二次調(diào)頻：由發(fā)電

7、機(jī)調(diào)頻器進(jìn)行；針對第二種符合變動(dòng)引起的頻率偏移的調(diào)整。三次調(diào)頻：優(yōu)化準(zhǔn)則，即由調(diào)度部門根據(jù)負(fù)荷曲線進(jìn)行最優(yōu)分配，責(zé)成各發(fā)電廠按事先給定的負(fù)荷發(fā)電。除平衡節(jié)點(diǎn)（調(diào)頻）外均屬此類。（有功功率日負(fù)荷曲線），針對第三種負(fù)荷變動(dòng)，人工完成。前兩種是事后的，第三種是事前的。 另外，還有一種調(diào)整叫做負(fù)荷控制，是指個(gè)別負(fù)荷大量或長時(shí)間超計(jì)劃用電以致影響系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量時(shí)，由系統(tǒng)運(yùn)行管理部門在遠(yuǎn)方將其部分或者全部切除的控制方式。三、系統(tǒng)有功功率（電源容量）和備用容量u系統(tǒng)中系統(tǒng)中可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量可能小于可能小于總裝機(jī)容量總裝機(jī)容量 定期停機(jī)檢修定期停機(jī)檢修 水電廠的發(fā)電機(jī)因水頭極度降低不

8、能按額定容量發(fā)電水電廠的發(fā)電機(jī)因水頭極度降低不能按額定容量發(fā)電u各發(fā)電廠預(yù)計(jì)可投入運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組的各發(fā)電廠預(yù)計(jì)可投入運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組的可發(fā)功率可發(fā)功率之和之和為為可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量。為了保證可靠供電和良好的電能質(zhì)量，系統(tǒng)為了保證可靠供電和良好的電能質(zhì)量，系統(tǒng)可供調(diào)度的可供調(diào)度的電源電源容量必須大于發(fā)電負(fù)荷。容量必須大于發(fā)電負(fù)荷。系統(tǒng)電源容量=系統(tǒng)中可運(yùn)行機(jī)組的可發(fā)容量之和三、系統(tǒng)有功功率和備用容量為了保證可靠供電和良好的電能質(zhì)量，系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備容量應(yīng)大于系統(tǒng)負(fù)荷，我們把系統(tǒng)電源容量大于負(fù)荷的部分稱為備用容量，它是指可用發(fā)電出力的后備補(bǔ)充力量，能夠隨時(shí)調(diào)整投入運(yùn)行。備用

9、容量備用容量：可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負(fù)荷的部分。：可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負(fù)荷的部分。作用： 在系統(tǒng)出現(xiàn)第一類、第二類負(fù)荷的波動(dòng)、負(fù)荷的超計(jì)劃增長、事故導(dǎo)致的發(fā)電機(jī)退出運(yùn)行和設(shè)備檢修導(dǎo)致的設(shè)備退出運(yùn)行情況下，保證電力系統(tǒng)在要求頻率水平下的功率平衡，以保證供電可靠性和電能質(zhì)量。備用容量按照形式分為：熱備用，冷備用。 熱備用 處于運(yùn)行狀態(tài)的備用，亦稱旋轉(zhuǎn)備用。 如，負(fù)荷備用和部分事故備用。只要電網(wǎng)需要時(shí)（出力不夠或者出現(xiàn)故障時(shí)），隨時(shí)可動(dòng)用的備用出力，這部分備用容量已經(jīng)滿足運(yùn)行的條件，處在運(yùn)行當(dāng)中，只要電網(wǎng)需要，立即啟動(dòng)，所以系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)停電故障 冷備用（和熱備用相反理解） 處于停機(jī)

10、待用狀態(tài)的備用，亦稱停機(jī)備用。 如，檢修備用、國民經(jīng)濟(jì)備用及部分事故備用。 檢修中的發(fā)電設(shè)備不屬冷備用。檢修中的發(fā)電設(shè)備不屬冷備用。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。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。按用途分為：負(fù)荷備用，事故備用，檢修備用，國民經(jīng)濟(jì)備用。 負(fù)荷備用針對一類、二類負(fù)荷波動(dòng)和預(yù)測外負(fù)荷設(shè)置（2%5%）。 事故備用針對事故導(dǎo)致發(fā)電設(shè)備退出設(shè)置（5%10%，且不小于系統(tǒng)最大一臺機(jī)組的額定容量）。 檢修備用針對發(fā)電設(shè)備檢修退出運(yùn)行設(shè)置（視情況）。 國民經(jīng)濟(jì)備用針對國民經(jīng)濟(jì)的超計(jì)劃增長設(shè)置（3%5%） 發(fā)電負(fù)荷 （熱備用）負(fù)荷備用 （熱

11、備用） 事故備用 （熱備用） 檢修備用 （冷備用） 國名經(jīng)濟(jì)備用（冷備用）各種類型的備用仍只以兩種形式存在。第二節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配有功功率最優(yōu)分配包括兩個(gè)主要內(nèi)容：即有功功率電源的最優(yōu)組合和有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配。有功功率電源的最優(yōu)組合指系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠的合理組合，即機(jī)組的合理開停。 機(jī)組的最優(yōu)組合順序 機(jī)組的最優(yōu)組合數(shù)量 機(jī)組的最優(yōu)開停機(jī)時(shí)間與冷備用容量的合理分布有關(guān)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整一、頻率調(diào)整的必要性頻率是電力系統(tǒng)運(yùn)行的一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo)，直接影響著負(fù)荷的正常運(yùn)行。負(fù)荷要求頻率的偏差一般應(yīng)控制在（0.2 0. 5）Hz的范圍內(nèi)。要維持頻率在正常的范圍內(nèi)，其必

12、要的條件是系統(tǒng)必須具有充裕的可調(diào)有功電源。頻率變動(dòng)的影響：1、對用戶的影響頻率變化超出允許范圍將使用戶遭受損失 。由于頻率變化引起異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化，將會(huì)影響用戶產(chǎn)品質(zhì)量。例如：紡織及造紙行業(yè)可能產(chǎn)生殘次品。2、對電子設(shè)備的影響頻率不穩(wěn)定將影響電子設(shè)備的工作，如雷達(dá)、計(jì)算機(jī)等將因頻率過低而無法工作。3、對發(fā)電廠的影響（1）影響鍋爐的正常運(yùn)行（2）當(dāng)頻率下降時(shí)，會(huì)增加汽輪機(jī)葉片所受的力，引起葉片的共振，縮短葉片的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)刻使葉片斷裂。（3）頻率降低時(shí)，導(dǎo)致拖動(dòng)設(shè)備出力下降，造成水壓風(fēng)力不足，因此發(fā)電機(jī)發(fā)電能力下降，所以為了維持正常電壓，就要增加勵(lì)磁電流，致發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子溫升增加。（4）

13、頻率降低時(shí)，因?yàn)闉榱司S持正常電壓而增加了勵(lì)磁電流，導(dǎo)致磁通密度的增大，因此變壓器的鐵耗和勵(lì)磁電流都要增大。4、對系統(tǒng)的影響（1）由第二章知識，當(dāng)頻率下降時(shí)，系統(tǒng)無功損耗將會(huì)增大（原因：勵(lì)磁電流的增大）， 這必將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的電壓水平下降。（2）頻率過低，可使整個(gè)電力系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電。二、自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)特性由上述分析知、頻率的變動(dòng)將會(huì)產(chǎn)生多方面的影響，因此有必要對系統(tǒng)頻率進(jìn)行調(diào)整，使其變化范圍控制在正負(fù)0.2-0.5Hz。而要調(diào)節(jié)頻率，實(shí)質(zhì)上就是調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，即汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，要調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)質(zhì)上就是要調(diào)節(jié)汽輪機(jī)閥門開度的大小，即調(diào)節(jié)進(jìn)氣量。下面介紹一種自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)-離

14、心飛擺式調(diào)速系統(tǒng)。原理圖如下頁所示：離心飛擺式調(diào)速系統(tǒng)示意圖調(diào)速器：進(jìn)行頻率的一次調(diào)整，在圖中D點(diǎn)不動(dòng)。調(diào)頻器：進(jìn)行頻率的二次調(diào)整，使得D點(diǎn)上升。一次調(diào)頻、二次調(diào)頻原理簡介，見教材P203.三、電力系統(tǒng)的頻率特性1、電力系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率-頻率靜態(tài)特性當(dāng)頻率變化時(shí)，電力系統(tǒng)中的有功功率負(fù)荷也將發(fā)生變化。當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)中的有功負(fù)荷隨頻率變化的特性稱為負(fù)荷的有功功率-頻率靜態(tài)特性（額定頻率附近）。有功功率-頻率靜態(tài)特性K KL L也叫做負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率，單位：也叫做負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率，單位：Mw/Hz Mw/Hz 用標(biāo)幺值表示：KL*的值受用戶的影響，其值不能整定，大概在1.5左右。

15、負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)：指在一定的頻率下負(fù)荷隨頻率變化的變化率。2、發(fā)電機(jī)組的有功功率-頻率靜態(tài)特性當(dāng)系統(tǒng)頻率變化時(shí)，汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)將自動(dòng)的改變進(jìn)氣量，以相應(yīng)的增加或減少發(fā)電機(jī)輸出功率，調(diào)整結(jié)束后達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)。這種反映由頻率變化而引起的汽輪機(jī)輸出功率變化的關(guān)系，稱為發(fā)電機(jī)組有功功率-頻率靜態(tài)特性。（ ）（2）配置自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的原動(dòng)機(jī)機(jī)械功率的靜態(tài)頻率特性 一次調(diào)整（依靠調(diào)速器的作用）二次調(diào)整有調(diào)頻器的二次調(diào)整后，原動(dòng)機(jī)的運(yùn)行點(diǎn)不斷地從僅有一次調(diào)整時(shí)的靜態(tài)頻率特性曲線，平行的移動(dòng)到另一根曲線上，連接不同直線上的點(diǎn)，得到有二次調(diào)整時(shí)靜態(tài)頻率特性曲線，可實(shí)現(xiàn)誤差調(diào)節(jié)和有差調(diào)節(jié)。 GNNGGNNGGG

16、GPfKfPfPKHzMwfPK/ * 其含義標(biāo)志著隨頻率的其含義標(biāo)志著隨頻率的升升降降發(fā)電機(jī)組發(fā)出功率發(fā)電機(jī)組發(fā)出功率減少減少或或增加增加的多寡。的多寡。發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)組組的單位調(diào)節(jié)功率的單位調(diào)節(jié)功率：即發(fā)電機(jī)組功頻靜態(tài)特性的斜率，其斜率為負(fù)值。：即發(fā)電機(jī)組功頻靜態(tài)特性的斜率，其斜率為負(fù)值。負(fù)號表示發(fā)電機(jī)輸出功率的變化和頻率變化的方向相反。發(fā)電機(jī)組的調(diào)差系數(shù)：即發(fā)電機(jī)單位調(diào)節(jié)功率的倒數(shù)。用百分?jǐn)?shù)表示：所以二者關(guān)系如下：NGNNGNGGGfPfPKKK100%11100%1* KG和調(diào)差系數(shù)是可以整定的。四、一次調(diào)頻為了便于分析，現(xiàn)假設(shè)系統(tǒng)中只有一臺發(fā)電機(jī)組和一個(gè)負(fù)荷。頻率的一次調(diào)整過程：（1）

17、系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，穩(wěn)定運(yùn)行于O點(diǎn)，此時(shí)發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率等于負(fù)荷消耗的功率，處于平衡狀態(tài)，即：（2）當(dāng)穩(wěn)定運(yùn)行于O點(diǎn)時(shí)，負(fù)荷突然增加PL0 ，由O點(diǎn)跳至A點(diǎn)。（3）因機(jī)組功率不能及時(shí)變動(dòng)，機(jī)組將減速，頻率將下降。（4）隨著頻率的下降，負(fù)荷消耗的功率減少，負(fù)荷的功頻特性將沿著新的特性曲線PL下降，由A點(diǎn)向O點(diǎn)移動(dòng)。由于這種特性是由負(fù)荷本身決定的，因此PL和PL斜率相同。以上都是針對負(fù)荷來分析，下面針對發(fā)電機(jī)組來分析。（5）另一方面，根據(jù)離心飛擺式調(diào)速系統(tǒng)原理可知，當(dāng)負(fù)荷增加，頻率下降時(shí)，汽輪機(jī)進(jìn)氣量增加、原動(dòng)機(jī)功率增加，即發(fā)電機(jī)組的功率因調(diào)速器的作用也隨之增加（一次調(diào)頻），所以，隨著頻率的下降，發(fā)電

18、機(jī)組的功頻特性將沿著曲線PG向上移動(dòng)。（6）兩者分別沿著圖中箭頭方向移動(dòng)，最終系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行于新的平衡點(diǎn)O。這就是一次調(diào)頻的整個(gè)過程。fKPBAfKPOBPBAOBOALLGGL0下面來分析負(fù)荷功率的增加量是由哪幾部分組成的，由圖可知：其中，OB是由于頻率下降后發(fā)電機(jī)組的增加量，BA表示負(fù)荷因頻率下降而減少的量。因此：整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)荷功率的增大量=發(fā)電機(jī)組功率的增大量-負(fù)荷功率減少量SLGLsLGLGLKKKfPfKfKKfKfKP/)(00取功率和頻率的上升為正KS：稱為系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率，單位Mw/Hz。表示原動(dòng)機(jī)調(diào)速器和負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同作用下系統(tǒng)頻率下降或上升的多少。即系統(tǒng)的負(fù)荷增加或

19、減少，對應(yīng)頻率的下降或增加。所以，可以通過該系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率，可以求解在已知的允許的頻率偏移范圍內(nèi)，整個(gè)系統(tǒng)能夠承受多大的負(fù)荷增減。由上可知，系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率取決于兩個(gè)方面，即發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率和負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率。注意：取功率的增大或頻率的上升為正；取功率的增大或頻率的上升為正；KG，KL，Ks本身為正；本身為正；為保證調(diào)速系統(tǒng)本身運(yùn)行的穩(wěn)定，不能采用過大或過小的單位為保證調(diào)速系統(tǒng)本身運(yùn)行的穩(wěn)定，不能采用過大或過小的單位調(diào)節(jié)功率；調(diào)節(jié)功率；（原因？無法根據(jù)頻率變化確定機(jī)組功率增量。原因？無法根據(jù)頻率變化確定機(jī)組功率增量。）實(shí)際的電力系統(tǒng)中，不可能僅僅只有一臺發(fā)電機(jī)組和一個(gè)負(fù)荷，而是有好多

20、。假設(shè)系統(tǒng)中有n臺發(fā)電機(jī)組時(shí)，并且假設(shè)這n臺機(jī)組全部參與調(diào)整，則：此時(shí)：另外系統(tǒng)中的n臺發(fā)電機(jī)組很有可能存在有些機(jī)組已經(jīng)滿載的情況，以致它們的調(diào)速器受負(fù)荷限制器的限制不能再參加調(diào)整，這就使得系統(tǒng)中總的發(fā)電機(jī)單位調(diào)節(jié)功率下降。結(jié)論：對于滿載機(jī)組，不再參加調(diào)整。對于滿載機(jī)組，不再參加調(diào)整。1i nGNGiiKK即：n臺發(fā)電機(jī)組中，僅有m臺發(fā)電機(jī)組（mKGM即系統(tǒng)中由于某些機(jī)組因滿載不能參加調(diào)整，致使整個(gè)發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)的等值單位調(diào)節(jié)功率減小，等值調(diào)差系數(shù)加大。最后，整個(gè)系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率為：SLGiKKK充分理解機(jī)組不能參加調(diào)頻的含義：機(jī)組滿載（空載）不能增加（減少）功率。因此，當(dāng)負(fù)荷增加（減少），滿

21、載（空載）機(jī)組時(shí)不能參加調(diào)頻，相應(yīng)其單位調(diào)節(jié)功率為0，調(diào)差系數(shù)為無窮大。由于系統(tǒng)中有些機(jī)組滿載或空載不能參與調(diào)整，使得Ks不可能很大，因此，用調(diào)速器進(jìn)行的一次調(diào)頻只適用于周期較短、幅度較小的負(fù)荷變動(dòng)引起的頻率偏移。對于符合變動(dòng)周期較長，幅度較大的調(diào)頻，則落到了二次調(diào)頻的頭上。五、二次調(diào)頻當(dāng)電力系統(tǒng)由于負(fù)荷變化引起的頻率偏移較大，采取一次調(diào)頻尚不能使其保持在允許的范圍內(nèi)時(shí)，這時(shí)通過二次調(diào)頻才能解決。頻率的二次調(diào)整就是以手動(dòng)或自動(dòng)方式調(diào)節(jié)調(diào)頻器平行地移動(dòng)發(fā)電機(jī)組有功功率-頻率靜態(tài)特性，來改變發(fā)電機(jī)組輸出的有功功率，使系統(tǒng)的頻率保持在負(fù)荷增長前的水平或使頻率的偏差在允許的范圍之內(nèi)。頻率的二次調(diào)整過程

22、：（1）假設(shè)進(jìn)行完一次調(diào)頻后，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行于O點(diǎn)，此時(shí)頻率下降至fo，功率增至Po。（2）若此時(shí)的f 超過系統(tǒng)允許的范圍，則操作發(fā)電機(jī)組調(diào)頻器，起動(dòng)二次調(diào)頻，再次增加發(fā)電機(jī)組輸出的有功功率 PGo，使發(fā)電機(jī)組有功功頻特性曲線向右平行移動(dòng)（按照給定的增發(fā)功率 PGo 來移動(dòng)）。（3）這時(shí)由于增發(fā)功率，導(dǎo)致系統(tǒng)頻率的增加，那么由于負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)，負(fù)荷吸收的頻率也要增加，相應(yīng)地運(yùn)行點(diǎn)將從O點(diǎn)轉(zhuǎn)移到O點(diǎn)，對應(yīng)的頻率為fo，對應(yīng)的功率為Po。（4）由圖可清晰的看出，進(jìn)行二次調(diào)頻后，頻率的偏移將由f 減小為f ，發(fā)電機(jī)供給負(fù)荷的有功功率從Po增至Po，顯然系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量有了提高。由上述分析可見，當(dāng)一次調(diào)

23、頻和二次調(diào)頻同時(shí)進(jìn)行時(shí)，系統(tǒng)的負(fù)荷增量PLo是由三部分調(diào)節(jié)功率組成的：（1）（3 3）一次調(diào)整后，即）一次調(diào)整后，即（2）所以：其值為：其值為：) ( ) (000fKfKPfKfKPPLGGLGGLKsPPfKsKKfPPfKKfKfKPPGLLGGLLGLGGL000000 )( )() (或由此可知，當(dāng)f=0時(shí)，即 時(shí)，即實(shí)現(xiàn)了無差調(diào)節(jié)。00GLPP 另外，由上面分析可知，在同樣的 負(fù)荷變化情況下，若Ks越大，那么對應(yīng)的頻率偏移范圍將越小，所以我們總是希望 具有較大的單位調(diào)節(jié)功率Ks。而Ks=KG+KL，其中，KL又是不能整定的，所以要想調(diào)整Ks，實(shí)際上是調(diào)整發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率KG（或調(diào)差系數(shù)，要較小的）。因此發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行二次調(diào)頻時(shí)，系統(tǒng)負(fù)荷的增減變化實(shí)際是由發(fā)電機(jī)組來承擔(dān)，稱之為調(diào)頻機(jī)組或調(diào)頻廠。