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：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)頻率變化帶來的影響。（1）對用戶的影響。（3）電子設(shè)備工作不正常。

（2）低頻下異步電機功率轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)矩下降。

（1）異步電機轉(zhuǎn)速：

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

（1）對發(fā)電廠廠用機械設(shè)備運行產(chǎn)生影響。

（2）對汽輪機葉片產(chǎn)生影響。

（3）對系統(tǒng)經(jīng)濟運行產(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300萬千瓦及以上者為±0.2Hz，電網(wǎng)容量在300萬千瓦以下者為±0.5Hz。GB/T15945-1995中規(guī)定了電力系統(tǒng)正常運行時頻率的偏差允許值為±0.2Hz，當系統(tǒng)容量較小時，頻率允許偏差值可放寬到±0.5Hz。

實際運行中，我國各跨省電力系統(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)電機組的有功平衡：發(fā)電機的電磁功率PGi與原動機的機械功率PTi之間的平衡。負荷變化破壞電力系統(tǒng)的有功率平衡關(guān)系。

發(fā)電機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、有功功率負荷的變動及其調(diào)整控制。1、有功負荷的變化規(guī)律。第一種負荷變動：第二種負荷變動:第三種負荷變動：變化周期很短，變動幅度很小。變化周期較長，變動幅度較大。

變化緩慢，變動幅度大。（偶然性）（沖擊性）（周期性）電力系統(tǒng)中的有功功率平衡2、有功負荷變化與電力系統(tǒng)頻率調(diào)整的關(guān)系。第一種負荷變動引起頻率的三次調(diào)整——系統(tǒng)有功功率的經(jīng)濟分配。一次調(diào)頻——由發(fā)電機組的調(diào)速器自動進行。第二種負荷變動第三種負荷變動引起頻率的二次調(diào)整——人工調(diào)整發(fā)電機的調(diào)頻器。在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計和運行時，均應設(shè)置備用容量。備用容量一般約占最大發(fā)電負荷的15％～25％。1、有功功率平衡:ΣPG=ΣPL+ΔPΣ2、備用容量。總裝機容量：電力系統(tǒng)中的所有發(fā)電機的額定容量之和?？晒┱{(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)電負荷。備用容量按存在形式分類：1）熱備用(旋轉(zhuǎn)備用)：運轉(zhuǎn)中的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)的最大功率與系統(tǒng)發(fā)電負荷之差。2）冷備用：未運轉(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)出額定功率所需時間幾分鐘（水電常）或十余小時（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：負荷備用—針對一類、二類負荷波動和預測外負荷設(shè)置（2%~5%）。事故備用—針對事故導致發(fā)電設(shè)備退出設(shè)置（5%~10%，且不小于系統(tǒng)最大一臺機組的額定容量）。檢修備用—針對發(fā)電設(shè)備檢修退出運行設(shè)置（視情況）。國民經(jīng)濟備用—針對國民經(jīng)濟的超計劃增長設(shè)置（3%~5%）。1234電力系統(tǒng)中的有功功率平衡發(fā)電負荷負荷備用（熱備用）運行機組可發(fā)容量（熱備用）（冷備用）（冷備用）（冷備用）檢修備用國名經(jīng)濟備用事故備用可運行機組的可發(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)電機組的合理組合。即機組的最優(yōu)啟停調(diào)度（日調(diào)度問題）。主要涉及冷、熱備用容量的合理分布問題。2、有功負荷的最優(yōu)分配——有功負荷在運行中的發(fā)電機組之間的合理分配。即負荷的經(jīng)濟調(diào)度或者最優(yōu)潮流問題。主要涉及熱備用容量的合理分布問題。電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配一、各類發(fā)電廠的運行特點和合理組合。1、各類發(fā)電廠的運行特點（參考教材自學）。火力發(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)承擔額定容量的負荷，即帶穩(wěn)定負荷。

（2）水電廠：無調(diào)節(jié)水庫水電廠的全部功率和有調(diào)節(jié)水庫水電廠的強迫功率應首先投入，有調(diào)節(jié)水庫水電廠的可調(diào)功率洪水季節(jié)先投入，枯水季節(jié)后投入。