电力系统调频综述.doc

题 目 ：电力系统调频综述 学 号 ： P111813553 姓 名 ： 徐德建 专业班级 ： 11级电气工程及其自动化3班 学 院 ： 电气工程学院 指导教师 ： 马安仁 2014年5月16日 电力系统调频综述 学号：P111813553 姓名：徐德建 指导教师：马安仁 摘 要 衡量电能质量的主要指标是频率、电压和波形。电力系统运行中频率和电压变动时，对用户、发电厂和电力系统本身都会产生不同程度的影响。为保证良好的电能质量，电力系统运行时，必须将系统的频率和电压控制、调整在允许范围的偏移范围之内。本文主要分析了电力系统频率变化的影响，电力系统的频率特性，电力系统的频率调整及其方法。主要围绕电力系统的一次调频、二次调频、三次调频进行阐述。简述了一次调频二次调频三次调频的特点、原理及其具体调节方法，重点讲述了二次调频的有差和无差调节法。 关键词 电力系统 频率特性 调频方法 电力系统频率变化的影响 1、频率变化对用户的影响 电力系统频率变化时，对用户有很大影响，例如: (1)大多数用户使用异步电动机，电动机的转速与系统频率有关，频率变化将引起电动机转速的变化，这将影响用户生产产品的质量。如纺织工业、造纸工业，将因频率变化而出现残、次品。 (2)电力系统的频率降低时，将使电动机的功率降低。一般恒定转矩负荷(如机床设备)的电动机，当频率降低1%时吸收的有功功率也降低1%。这种电动机有功功率的降低，将影响所传动机械的出力。 (3)近代工业、国防和科学技术都已广泛使用电子设备，电力系统频率的不稳定，将会影响电子设备的准确度。有些用户使用电钟计时，频率的变化将影响电钟计时的准确性。雷达、电子计算机等重要设施将因频率过低而无法运行。 2、频率变化对发电厂和电力系统本身的影响 电力系统频率变化对发电厂和电力系统本身均有影响，例如: (1)发电厂有许多由异步电动机拖动的重要设备，如给水泵、循环水泵、风机等。频率降低将使它们的出力降低。若频率降低过多，有可能使电动机停止运转，这会引起严重后果。例如给水泵停止运转，将迫使锅炉停炉。 (2)电力系统在低频率运行时，容易引起汽轮机低压叶片的共振，缩短汽轮机叶片的寿命，严重时会使牙爵片断裂.造成重大事故。 (3)电力系统的频率降低时，异步电动机和变压器的励磁电流将大为增加，引起系统的无功功率损耗增加，在系统中备用无功电源不足的情况下，将导致电压的降低。当系统的频率维持稳定时，系统中的电压调整也较容易。 总之，由于所有电气设备都是按系统的额定频率设计的，当电力系统的频率质量降低时将影响各行各业。而频率过低时，甚至会使整个系统瓦解，造成大面积停电。因此必须设法使系统频率保持在规定的范围内，这就要求进行频率的调整与控制。 电力系统的频率特性 1、系统负荷的有功功率----频率静态特性 当频率变化时，系统中的有功功率负荷也将发生变化。系统处于稳态运行时，系统中有功负荷随频率的变化特性称为负荷的静态频率特性。 根据所需的有功功率与频率的关系可将负荷分成以下几种: (1)与频率变化无关的负荷，如照明、电弧炉、电阻炉和整流负荷等。 (2)与频率的一次方成正比的负荷，负荷的阻力矩等于常数的属于此类，如球磨机、切削机床、往复式水泵、压缩机和卷扬机等。 (3)与频率的二次方成正比的负荷，如变压器中的涡流损耗。 (4)与频率的三次方成正比的负荷，如通风机、静水头阻力不大的循环水泵等。 (5)与频率的更高次方成正比的负荷，如静水头阻力很大的给水泵。 整个系统的负荷功率与频率的关系可以写成 （式1-1） 式（1-1）中，为频率等于f时整个系统的有功负荷;为频率等于额定值时整个系统的有功负荷;为与频率的i次方成正比的负荷在中所占的份额(i= 0,1, 2,…)。 显然 （式1-2） 式(1-2)就是电力系统负荷的静态频率特性的数学表达式。若以分别作为功率和频率的基准值，以去除式(1-1}的各项，便得到用标幺值表示的功率一频率特性 （式1-3） 式(1-3)通常只取到频率的三次方为止，因为与频率的更高次方成正比的负荷所占的比重很小，可以忽略。 当频率偏离额定值不大时，负荷的静态频率特性常用一条直线近似表示(如图1所示)，这就是说，在额定频率附近，系统