华北电力大学电力系统分析教学课件-第五章电力系统有功功率和频率调整.pptVIP

变分法求解，分段处理 等式约束： 目标函数： 5、水、火发电厂间的负荷经济分配 §5.2电力系统中有功功率的最优分配 * 拉格朗日函数 5、水、火发电厂间的负荷经济分配 * 5、水、火发电厂间的负荷经济分配 任一瞬间： 其中： 水煤换算系数 1m3水量相当于?2吨煤的消耗 丰水期小，枯水期大 * 水、火电厂之间的经济分配仍按等微增率原则分配，只不过，水电厂微增率乘一个?2后分配，水电厂在一定时间内可消耗水量越多，单位重量燃料可折换的水量越大， ?2 从而?2?H也越小，水电厂应分配更多负荷。 由于?j事先未知，须假设?j的初值，分配计算求出各段负荷，然后计算出T时间内的用水量 物理解释： 计算： 与Wj比较 结束计算 增大?j0 ，重复计算 减小?j0 ，重复计算 5、水、火发电厂间的负荷经济分配 * 1、定义： 负荷 与用户的生产状态有关 与频率无关 —照明、电炉等 与接入点系统电压有关 与系统频率有关——仅考虑频率因素 假设不变 2、负荷性质： 与频率的一次方成正比 —球磨机、卷扬机等 与频率的二次方成正比 —变压器的涡流损耗等 与频率的三次方成正比 —通风机、循环水泵等 与频率的高次方成正比 —静水头阻力大的给水泵 §5.3电力系统的频率调整 一、负荷的有功功率－频率静态特性 * §5.3电力系统的频率调整 * 负荷的有功功率－频率静态特性简化表达 当频率偏离额定值不大时，负荷有功－频率静态特性用一条近似直线来表示。 负荷的单位调节功率，表示负荷随频率的变化程度。 * 二、 发电机组的有功功率－频率静态特性 调速器的工作原理 1 为转速测量元件—离心飞摆及其附件； 2 为放大元件—错油门(或称配压阀)； 3 为执行机构—油动机(或称接力器)； 4 为转速控制机构或称同步器(调频器) * 调频器的工作原理 * （1）、无调速系统时: PT=c1f-c2f2 （2）、有调速系统时 二、 发电机组的有功功率－频率静态特性 §5.3电力系统的频率调整 * （3）、有调频器时 二、 发电机组的有功功率－频率静态特性 §5.3电力系统的频率调整 * * 过载能力一般要求大于1。7 * 电力系统分析基础Power System Analysis Basis（五） * 第五章电力系统的有功功率和频率调整 1、电力系统中有功功率的平衡 2、有功功率的最优分配 各类发电厂的运行特点和合理组合 不计网损时水、火电厂间的经济功率分配 计网及损时各发电厂间的经济功率分配 3、电力系统频率的调整 电力系统负荷及电源的频率静态特性 频率的一、二次调整，互联系统的频率调整 * 一.电力系统频率变化的影响 对用户的影响 （1）异步电机转速：纺织工业、造纸工业 （2）异步电机功率下降 （3）电子设备的准确度 对发电厂和电力系统的影响 （1）对发电厂厂用机械设备运行的影响 （2）对汽轮机叶片的影响 （3）对异步电机及变压器励磁的影响，增加无 功消耗。 §5.1电力系统中有功功率的平衡 * 二 频率与有功平衡的关系 频率—由发电机转速决定 转速与其轴上的转矩平衡有关 转矩平衡与功率平衡 §5.1电力系统中有功功率的平衡 负荷变化 MT：由于惯性大变化慢 ME：有功负荷变化快 产生瞬时不平衡 转矩不平衡 发电机转速变化 频率变化(+0.2HZ?+0.5HZ) * 三有功功率负荷的 变化及其调整 §5.1电力系统中有功功率的平衡 * 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： （1）变动周期小于10s，变化幅度小:小操作、线路摇摆等 （3）变动周期最大，变化幅度最大：气象、生产、生活规律 （2）变动周期在（10s，180s），变化幅度较大：大电机、电 炉启停 调速器 频率的一次调整 调频器 频率的二次调整 根据预测负荷，在各机组间进行最优负荷分配 电力系统的经济运行调度（发电计划） * §5.1电力系统中有功功率的平衡 备用容量：15%～20% 作用：为了保证供电可靠性及电能质量合格，系统电源容量应大于发电负荷。 定义：备用容量 ＝ 系统可用电源容量 － 发电负荷 有功功率平衡： 8760 t(h) P(MW) 发电负荷 备用容量 新增容量 四、有功功率电源和备用容量 系统电源容量：可投入发电设备的可发功率之和 * 按作用分： (1)负荷备用：满足负荷波动、计划外的负荷增量2%~5% (2)事故备用：发电机因故退出运行而预留的容量5%~10% (3)检修备用：发电机计划检修4%~5% (4)国民经济备用：满足工农业超计划增长3%~5% 按其存在形式分： (1)热备用 (2)冷备用 备用容量的分类 * 系统中有备用容量时，可考虑有功功率的最优分配