文本課件說明15、165

1、復習提問：1、 KL=1.5的含義是什么？2、s%=5的含義是什么？3、發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率KG是不可以整定的。（ ）4、負荷的頻率調(diào)節(jié)效應系數(shù)KL是可以整定的。（ ）5、當頻率下降時，系統(tǒng)負荷消耗的有功功率將減少。（ ）復習思考1. 電力系統(tǒng)綜合負荷頻率靜態(tài)特性曲線，它說明（ ）A負荷增加或減少，則系統(tǒng)頻率隨之上升或下降B頻率上升或下降，則負荷吸收功率隨之減少或增加C頻率上升或下降，則負荷吸收功率隨之增加或減少D負荷增加或減少，則系統(tǒng)頻率隨之下降或上升2、發(fā)電機組功率頻率靜態(tài)特性曲線，它說明（ ）A頻率上升或下降，發(fā)電機調(diào)頻器動作，使發(fā)電機發(fā)出的功率隨之減少或增加B頻率上升或下降，發(fā)電機調(diào)速

2、器動作，使發(fā)電機發(fā)出的功率隨之減少或增加C頻率上升或下降，發(fā)電機調(diào)速器動作，使發(fā)電機發(fā)出的功率隨之增加或減少5.4 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整 現(xiàn)代電力系統(tǒng)中所有并列運行的的發(fā)電機組都裝有調(diào)速器，當系統(tǒng)負荷變化時，有可調(diào)容量機組的調(diào)速器均將自動反應系統(tǒng)頻率的變化，按照各自的靜態(tài)特性及時調(diào)節(jié)處理，使有功功率重新達到平衡，以保證頻率的偏移在一定范圍之內(nèi)。因此，電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整是發(fā)電機組功頻特性和負荷功頻特性綜合作用的結(jié)果。頻率調(diào)整一次調(diào)整:由發(fā)電機組的調(diào)速器進行的 對第一種負荷變動引起的頻率偏移的調(diào)整 二次調(diào)整:由發(fā)電機的調(diào)頻器進行的、 對第二種負荷變動引起的頻率偏移的調(diào)整 三次調(diào)整:按最優(yōu)化準則分配第

3、三種有 規(guī)律變動的負荷，即責成各發(fā)電廠 按事先給定的發(fā)電荷曲線發(fā)電。一、頻率的一次調(diào)整（調(diào)速器作用）P2 f1PNDPL0DPGDPLacPGffNP1PLbDf=f1-fN0由于頻率下降Df，發(fā)電機組的功率增加為：DPG=P2-P1=-KGDf由于頻率下降， 負荷由于其本身調(diào)節(jié)效應引起的功率減少為：DPL=KLDf0因此負荷實際的增加量為：DPL0+ DPL = DPL0+ KLDfP2 f1PNDPL0DPGDPLacPGffNP1PLb應等于發(fā)電機組的功率增加量，故DPG= DPL0+ KLDf稱為電力系統(tǒng)的功率-頻率靜特性系數(shù)（或稱為系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率）單位為MW/Hz或上式說明：系統(tǒng)

4、的單位調(diào)節(jié)功率，取決于兩個方面，即發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率和負荷的單位調(diào)節(jié)功率。KS越大，同樣的負荷變化引起的頻率偏移越小，頻率也越穩(wěn)定。但是若將調(diào)差系數(shù)整定的過小，負荷的變化不會引起頻率的變化，但這樣就出現(xiàn)負荷變化量在各發(fā)電機組間無法固定分配，從而照成各發(fā)電機調(diào)速系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作。因此為了保證調(diào)速系統(tǒng)本身運行的穩(wěn)定性，不能采用過小 的調(diào)差系數(shù)或過大的單位調(diào)節(jié)功率。負號說明，當負荷增加時，經(jīng)過一次調(diào)頻，頻率有所下降并且可以看出一次調(diào)頻為有差調(diào)頻。兩邊同時除以PLN/fN，可以導出上式可以改寫為：r=PGN/PLN稱為系統(tǒng)的熱備用系數(shù)注意：取功率的增大或頻率的上升為正；為保證調(diào)速系統(tǒng)本身運行的穩(wěn)定，

5、不能采用過大的單位調(diào)節(jié)功率；對于滿載機組，負荷增加時，不再參加調(diào)整。對于系統(tǒng)有若干臺機參加一次調(diào)頻：具有一次調(diào)頻的各機組間負荷的分配，按其調(diào)差系數(shù)即下降特性自然分配一次調(diào)頻是有差調(diào)節(jié)例5-4 某系統(tǒng)中50%的發(fā)電機組已滿載，其余25%的機組為火力發(fā)電機組，其功率靜特性系數(shù)KG1*=16.6，另外25%為水力發(fā)電機組， KG2*=25 ，系統(tǒng)的負荷頻率效應系數(shù)， KL*=1.6 ，試計算在下列情況下，當負荷功率增加5%時系統(tǒng)頻率的下降值。（1）火力發(fā)電廠備用10%，水力發(fā)電廠備用20%。（2）水、火力發(fā)電廠各有25%的備用容量。（3）火力發(fā)電廠全部滿載，水力發(fā)電廠備用容量為10%。（4）所有發(fā)電

6、廠全部滿載。解：（1）火力發(fā)電廠備用10%，水力發(fā)電廠備用20%先設系統(tǒng)發(fā)電機組總額定容量標幺值為1，系統(tǒng)的等值單位調(diào)節(jié)功率。再設系統(tǒng)額定頻率時總的負荷標幺值為1，則系統(tǒng)的備用系數(shù)當系統(tǒng)負荷增加5%時，系統(tǒng)頻率變化的標幺值為故此時系統(tǒng)的頻率為計算條件KSG*rKS*Df*f (Hz)（1）10.41.07512.78-3.91210-349.804（2）10.41.12513.3-3.75910-349.812（3）6.251.0258.006-4.12410-349.688（4）01.01.6-6.24510-348.438由以上結(jié)果我們可以得到以下結(jié)論：系統(tǒng)備用容量較多時，Ks*較大，對系

7、統(tǒng)的頻率穩(wěn)定有利某電力系統(tǒng)中發(fā)電機的總?cè)萘繛?475MW，系統(tǒng)總負荷為3300MW，負荷的單位調(diào)節(jié)功率KL*1.5，各臺發(fā)電機組的容量和調(diào)差系數(shù)分別為：水輪機： 100MWX5臺500MW，s2.5 75MWX5臺375MW，s 2.75汽輪機： 100MWX6臺600MW，s 3.5 50MWX20臺1000MW，s4.0較小容量汽輪機組合計 1000MW，s4.0試計算：(1) 全部機組都參加一次調(diào)整； (2)全部機組都不參加一次調(diào)整； (3) 僅水輪機組參加一次調(diào)整； (4) 僅水輪機組和20臺50MW的水輪機參加一次調(diào)整等四種情況下電力系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率KS（5）若負荷增加10%，在以

8、上四種情況下，頻率各下降多少？解：負荷的單位調(diào)節(jié)率：5X100MW水輪機:5X75MW水輪機:6X100MW汽輪機:20X50MW汽輪機:1000MW小容量汽輪機(1)全部機組都參加一次調(diào)整:(2)全部機組都不參加一次調(diào)整:(3)、僅水輪機組參加一次調(diào)整(4)、僅水輪機組和20臺50MW的水輪機參加一次調(diào)整補充（）若負荷增加10%，在以上三種情況下，頻率各下降多少？補充（3）若負荷增加10%，在以上情況下，頻率各下降多少？說明：系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率系數(shù)說明：負荷變化時，在原動機調(diào)速器和負荷本身的調(diào)節(jié)效應共同作用下系統(tǒng)的頻率隨之變化。為了保證調(diào)速系統(tǒng)本身運行的穩(wěn)定性，不能采用過小的調(diào)差系數(shù)或過大的

9、單位調(diào)節(jié)功率二、電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)整 在實際電力系統(tǒng)中，基本上所有的機組都裝有自動調(diào)速系統(tǒng)，因此所有機組都參與一次調(diào)頻。當負荷變化時，雖然發(fā)電機組的自動調(diào)速系統(tǒng)能在一定程度上調(diào)節(jié)發(fā)電機的功率，使它們隨著負荷的變化而變化，但由于調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)差系數(shù)不為零，是有差調(diào)節(jié)，因此，單靠機組的自動調(diào)速系統(tǒng)是不可避免地會產(chǎn)生較大的頻率偏差，而當負荷變化較大時，頻率偏差甚至會超過容許范圍。 為了保證負荷在有較大的變化時，使系統(tǒng)的頻率滿足要求，需要進一步調(diào)整發(fā)電機組的出力，使它們能更好地跟蹤負荷的變化，一邊將頻率偏差限制在容許變化范圍內(nèi)，并能得到更高的頻率質(zhì)量，就需要進行頻率的二次調(diào)整。 然而，頻率的二次調(diào)整，

10、既不是所有的機組都參與，也不是連續(xù)不斷地進行，而是每隔一段時間進行一次，其周期因系統(tǒng)而異，二次調(diào)頻是由發(fā)電機組的調(diào)頻器實現(xiàn)的，一般只由系統(tǒng)調(diào)頻廠即系統(tǒng)中的平衡節(jié)點的發(fā)電機組擔負的211.0PG*f*1.03DPG0DPLcDPGedb f2PPLDPL0aff1二、電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)整當負荷增加DPL0，若機組僅有一次調(diào)頻，運行點從a點下降至b點，頻率下降至f2。1、電力系統(tǒng)的二次調(diào)頻: 手動或自動調(diào)節(jié)調(diào)頻器使發(fā)電機組的頻率特性平行的上下移動機組進行二次調(diào)頻，操作調(diào)頻器，增發(fā)發(fā)電機組的功率，使機組運行功頻靜特性上移至PG，頻率上式到f1PGDPG0DPLcDPGedb f2PPLDPL0af

11、f1PGDPL0=DPG0+DPG - DPL發(fā)電機組二次調(diào)頻所增發(fā)的功率發(fā)電機組調(diào)速器所增發(fā)的功率負荷自身調(diào)節(jié)效應而減少的負荷功率DPL0=DPG0+DPG - DPL =DPG0-KGDf-KLDf系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率DPG0DPLcDPGedb f2PPLDPL0aff1PG當DPL0=DPG0，即二次調(diào)頻使發(fā)電機組的功率增量完全等于負荷的增量時，系統(tǒng)將實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。對于N臺機，且由第s臺機組擔負二次調(diào)整的任務，則：例：某電力系統(tǒng)中發(fā)電機的總?cè)萘繛?475MW，系統(tǒng)總負荷為3300MW，負荷的單位調(diào)節(jié)功率KL*1.5，各臺發(fā)電機組的容量和調(diào)差系數(shù)分別為：水輪機： 100MWX5臺500MW

12、，2.5 75MWX5臺375MW，2.75汽輪機： 100MWX6臺600MW，3.5 50MWX20臺1000MW，4.0較小容量汽輪機組合計 1000MW， 4.0若負荷增加10%，僅水輪機組參加一次調(diào)整頻率下降多少？,若水輪機組還參加二次調(diào)頻，增發(fā)50MW,頻率又下降多少？如果要實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，發(fā)電機要增發(fā)多少功率？例P.130 若負荷增加10%，僅水輪機組參加一次調(diào)整,若水輪機組還參加二次調(diào)頻，增發(fā)50MW,頻率又下降多少？在上述情況下，二次調(diào)頻需增發(fā)多少功率,可實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)？需增發(fā)330MW2、互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整由上述可見在進行頻率的二次調(diào)整時，系統(tǒng)負荷的增減基本上要由調(diào)頻機組或調(diào)頻

13、廠來承擔，如調(diào)頻廠不位于負荷中心，有可能出現(xiàn)在控制系統(tǒng)頻率的同時，通過聯(lián)絡線交換的有功功率超出允許值的情況，這樣就出現(xiàn)了在調(diào)整系統(tǒng)頻率的同時控制聯(lián)絡線上流通功率的問題。KADPGADPLAKBDPGBDPLBDPABKADPGADPLAKBDPGBDPLBDPAB聯(lián)合前：A系統(tǒng)DPLA-DPGA=-KADfAB系統(tǒng)DPLB-DPGB=-KBDfB聯(lián)合后，全系統(tǒng)的頻率應一致，即有：Df=DfA=DfB。通過聯(lián)絡現(xiàn)的由A向B系統(tǒng)輸送的交換功率為DPab。A系統(tǒng)DPLA+ DPab -DPGA=-KADfB系統(tǒng)DPLB - DPab -DPGB=-KBDf整理得：帶入上式得：系統(tǒng)B的功率缺額系統(tǒng)A的

14、功率缺額KGA=25KLDA=1.5P1500MW1000MWKGB=20KLDB=1.3A系統(tǒng)負荷增加100MW，試計算系統(tǒng)頻率變化量和聯(lián)絡線上的功率變化量1、A、B子系統(tǒng)機組都不參加一、二次調(diào)頻；2、A、B子系統(tǒng)機組都只參加一次調(diào)頻；例：3、 A、B子系統(tǒng)機組都只參加一次調(diào)頻，A系統(tǒng)有機組參加二次調(diào)頻，增發(fā)60MW；4、 A、B子系統(tǒng)機組都只參加一次調(diào)頻，B系統(tǒng)有機組參加二次調(diào)頻，增發(fā)60MW；5、 A子系統(tǒng)所有機組都參加一次調(diào)頻，并有部分機組參加二次調(diào)頻，增發(fā)60MW； B系統(tǒng)有一半機組參加一次調(diào)頻。解：首先將所有的單位調(diào)節(jié)功率換算為有名值KGA=750MW/HZKLDA=45MW/HZPKGB=400MW/HZKLDB=26MW/HZ三、 調(diào)頻廠的選擇 調(diào)頻廠須滿足的條件：調(diào)整的容量應足夠大；調(diào)整的速度應足夠快；調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟性能應該好；注意系統(tǒng)內(nèi)及互聯(lián)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題。通過分析各種電廠的特點，調(diào)頻廠的選擇原則為：系統(tǒng)中有水電廠時，選擇水電廠做調(diào)頻廠；當水電廠不能做調(diào)頻廠時，選擇中溫中壓火電廠做