[工学]第九章 现代电力系统的运行.pptVIP

电力系统工程基础 电力系统工程基础 电力系统的基本概念和知识 发电系统 输电系统 电力系统负荷 电力系统中各元件参数计算 电力系统的短路计算、潮流计算 电力系统一、二次电路设计 电力系统继电保护 实验 电力系统工程基础 主要内容 负荷－频率机制 频率调整 系统有功功率平衡 系统备用容量 有功功率经济分配：等耗量微增率原则 第一节 电力系统有功功率与频率的调整 一、电力系统的有功功率 有功功率负荷 有功功率电源和备用容量 二、电力系统有功功率的分配 三、电力系统的频率调整 1、频率调整的必要性 2、电力系统的频率特性 (1)电源有功功率静态频率特性 (2) 电力系统负荷静态频率特性 3、电力系统的频率调整 （1）频率的一次调整 电力系统中所有并列运行的发电机组都装有调速器，当系统负荷变化时，有可调容量的机组的调速器均将反应系统频率的变化，按各自的静态调节特性，及时调节各发电机的出力（通过调节原动机动力元素－蒸汽或水等的输入量），改变机组出力，使有功功率重新达到平衡，以保持频率的偏移在一定的范围之内，这就是频率的一次调整。 （2）频率的二次调整 频率的二次调整是通过发电机组调速器的转速整定元件来实现的。由人工手动操作同步器对频率的二次调整叫手动调频。而通过自动调频装置控制同步器对频率的二次调整叫自动调频。 频率的二次调整只有部分发电厂（或机组，下同）承担。从是否承担频率的二次调整任务出发，可将系统中所有发电厂分为调频厂和非调频厂两类。调频厂负责全系统的频率调整任务，应具有足够大的调频容量和可调范围，其允许的出力调整速度应满足系统负荷变化速度的要求；非调频厂在系统正常运行情况下只按调度中心预先安排的负荷曲线（日发电计划）运行，而不参加频率的二次调整。 第二节 电力系统无功功率与电压调整 无功功率负荷与电压 电力系统中无功功率的平衡 电力系统中的电压管理 电力系统的调压措施 一、无功功率负荷与电压 电压是衡量电能质量的重要指标。 用电负荷变化会引起电力网中各节点电压的变化。并且无功功率负荷与电压关系比有功功率负荷与电压关系密切得多。 无功功率负荷与电压关系 无功功率负荷－电压关系 电压偏移的影响 当运行电压偏离额定值较大时，技术经济指标就会恶化。 发电厂厂用电中由电动机驱动的辅机，其机械转矩与转速的高次方成正比，电压降低滑差增大，转速降低，输出功率迅速减少，将影响汽轮、锅炉的工作，严重情况下将造成安全问题。变压器的运行电压偏低，若负载功率不变，致使输出电流增加，使绕组过热。电压偏高，励磁电流增大，铁芯损失增加，温升增高，严重情况下引起高次谐波共振。 由于局部地区无功不足，运行电压严重低下，一些变电所在负荷的微小扰动下会出现电压大幅度下滑，以至失压，即所谓电压崩溃 . 负荷分类及其对电压影响的控制 电力系统中负荷的变动以及由此而引起的变电所母线的电压变动可以分为两类： 二、电力系统无功功率平衡 电力系统中无功功率电源不足，系统结点电压就要下降。电力系统必须具备足够的无功电源才能维持所要求的电压水平，以满足系统安全稳定运行的要求，以下对电力系统中的无功负荷构成、无功电源构成、电力系统无功功率平衡问题以及为改善系统无功功率不平衡而采取的补偿措施等方面进行阐述。 无功功率的平衡与补偿 电力系统中的无功负荷与无功损耗 1、用户与发电厂厂用电的无功负荷（主要是异步电动机）、 2、线路和变压器的无功损耗 3、并联电抗器的无功损耗 1、电力系统中的无功电源 一是同步发电机以及过激运行的同步电动机， 二是无功补偿电源包括电容器、静止无功补偿器和同期调相机， 三是110KV及以上电压线路的充电功率。 同步发电机 同步调相机 过激运行时向电网发出滞后的无功功率，欠激时从电网吸收滞后的无功功率，成为无功功率用户 ，有正常激磁、过激与欠激三种不同运行状态 静电电容器 静电电容器损耗小，投资省，运行灵活，适宜于分散使用。但具有负调节效应，此外需用真空开关成组投切，投切次数依赖于这种开关的性能。 静止无功补偿器（Static Var Compensation，SVC）属于灵活交流输电系统（FACTS）的家族，是一种动态无功补偿装置。 晶闸管控制的电抗器固定电容型（TCR－FC） 晶闸管开关电容器型（TSC） 饱和电抗器（SR）型 1）TCR-FC型补偿器 2）TSC型补偿器是用可控硅投切的电容器组（Thyristor Switched Capacitor）。 3）SR型补偿器是用直流电流控制的饱和电抗器（D.C. Control Saturable Reaction）与固定电容器的并联组合。 高压输电线路的充电功率