第五章电力系统有功功率与频率的调整.ppt

第五章电力系统有功功率与频率的调整;;;第一节 有功平衡和频率调整 ;2 频率与有功平衡的关系 转矩平衡与功率平衡 转矩不平衡时,转子转 速变化,引起频率变化 保持频率恒定不变是十分困难的 ! ; 有功功率负荷的变化及其调整 ; 系统负荷可以看作由以下三种具有不同变化规律的变动 负荷组成： ;根据负荷变化，电力系统的有功功率和频率调整大体上可分为： 一次调频：由发电机调速器进行； 二次调频：由发电机调频器进行； 三次调频：由调度部门根据负荷曲线进行最优分配。 前两种是事后的，第三种是事前的。 一次调频是所有运行中的发电机组都可参加的，取决于发电机组是否已经满负荷发电。这类 发电厂称为负荷监视厂。 二次调频是由平衡节点来承担。 ;有功功率负荷曲线的预计 根据不同的周期，负荷预测分为以下几种： 日负荷预测 周负荷预测 年负荷预测 长期负荷预测 短期负荷预测 超短期负荷预测 任何一种负荷预测，都是以历史资料为依据，采用统计方法，找出负荷变化的规律，建立负荷模型，同时根据一些特殊因素加以修正，即可获得未来时段的负荷值。 还应考虑网损和厂用电两个重要指标，从而最终确定系统的总负荷。;网络损耗分为： 不变损耗：与负荷大小无关，主要是系统中变压器的空载 损耗； 可变损耗：与负荷的平方成正比，主要是系统中变压器和 线路电阻中的损耗； 网损约占系统总负荷的6%-10% ;4 有功功率平衡与备用容量;;第二节 电力系统中有功功率的最优分配; 各类发电厂的合理组合;一、 各类发电厂的运行特点;一、 各类发电厂的运行特点;一、 各类发电厂的运行特点;二、各类发电厂的合理组合;枯水期;结论：枯水季节，原子能电厂、火电厂承担基本不变的负荷，主要由带调节水库的水电厂调节负荷的波峰和波谷的变动；洪水季节，为防止水资源的浪费，水电厂、原子能电厂、高温高压火电厂承担基本不变的负荷，由中温中压火电厂承担调节任务。;有功功率的最优分配;5.2 电力系统有功功率的最优分配;5.2 电力系统有功功率的最优分配;二、目标函数和约束条件;1 目标函数;2 约束条件;三、 等耗量微增率准则;三、 等耗量微增率准则;切线平行时，斜率相等，也就是耗量微增率相等。这就是等微增率准则。 物理意义;四、多个发电厂间的负荷经济分配;求拉格朗日函数的无条件极值;不等式约束的处理;2.考虑网损的有功最优分配;五、一个水电厂和一个火电厂间有功负荷的最优分配;5. 等耗量微增率准则的推广运用;5. 等耗量微增率准则的推广运用;5. 等耗量微增率准则的推广运用;38;39;第三节 电力系统的频率调整;电力系统频率与有功功率的关系 频率、电压是电网电能质量的二大指标。 频率变化原因：负荷变动导致有功功率的不平衡。 变化过程：负荷变化→发电机转速变化→频率变化→负荷的调节效应→新频率下达到平衡。 消除偏移：原动机输入功率大小随负荷变动而改变。 结论： ① 电网仅一个频率； ② 电网可在偏离额定频率下稳定运行；（0.2Hz） ③ 频率调整依靠有功进行调整； ④ 维持电网频率，调速器调整原动机输入，跟踪负荷变化。 ⑤ 转速与频率关系： ;电力行业标准《电网运行准则》 6.6.1频率控制6.6.1.1电力调度机构负责指挥电网的频率调整，并使电网运行在规定的频率范围。6.6.1.2电网调频厂由电力调度机构根据电厂调整能力确定。6.6.1.3在正常运行时，电力调度机构应安排适当的备用容量，并组织备用容量分配。6.6.1.5控制电网频率的手段有：一次调频、二次调频，高频切机、低频减载、低频自启动等。6.6.1.6电网必须具有适当的高频切机容量、低频自启动机组容量和低频低压切负荷容量，由电力调度机构负责管理。6.6.1.7频率异常的处理：a) 当系统频率高于正常频率范围上限时，为保证系统安全，电力调度机构可采用调整发电机出力、解列部分发电机组等手段；b) 当系统频率低于正常频率范围下限时，为保证系统安全，电力调度机构可采用调整发电机出力、调用系统紧急备用容量、进行指令控制负荷等手段。;频率不稳定给运行中的电气设备带来的危害：;二. 自动调速系统及其特性;组成: 测速环节、执行放大环节、转速给定装置 ① 测速环节：主轴带动的齿轮传动机构和离心飞摆。 转速n上升? A点上移（升高）； 转速n下降?A点下移（降低）； ;② 执行放大环节：错油门＋油动机。稳定状态：错油门活塞堵死油动机活塞二个油管路，油动机上下油压相等，调节汽阀开度不变。 F上升：上管进油-活塞向下-汽阀开度减小-转速下降； F下降：下管进