电力系统有功功率与频率的调整讲义.pptVIP

一、 各类发电厂的运行特点 3 核电厂 （1）最小技术负荷小，为额定负荷10～15％。 （2）启停费用高；负荷急剧变化时，调节费用高；启停及 急剧调节时，易于损坏设备。 （3）一次投资大，运行费用小。 * 第三十页，共四十六页。 二、各类发电厂的合理组合 原则 （1）充分利用水源。 （2）降低火电机组的单位煤耗，发挥高效机组的作用。 （3）尽量降低火力发电成本。 * 第三十一页，共四十六页。 枯水期 丰水期 抽水 发电 * 第三十二页，共四十六页。 5.5 电力系统有功功率的最优分配 1 发电机组的耗量特性：反映发电机组单位时间内能量输入和输出关系的曲线。 耗量特性 * 第三十三页，共四十六页。 * * 第五章电力系统有功功率与频率的调整 * 第一页，共四十六页。 5.1 有功平衡和频率调整 1.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。 * 第二页，共四十六页。 5.1 有功功率和频率调整 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 ! * 第三页，共四十六页。 5.1 有功功率和频率调整 3有功功率负荷的 变化及其调整 * 第四页，共四十六页。 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） * 第五页，共四十六页。 4 有功功率平衡与备用容量 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 * 第六页，共四十六页。 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 * 第七页，共四十六页。 1.负荷的有功功率－频率静态特性 5.2 电力系统的频率特性 * 第八页，共四十六页。 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。 负荷的频率调节效应系数或称为负荷的频率调节效应，表示负荷随频率的变化程度。 例4－1 * 第九页，共四十六页。 2 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) * 第十页，共四十六页。 调频器的工作原理 * 第十一页，共四十六页。 发电机组的有功功率－频率静态特性 （1）静态调差系数:某台机组负荷改变时相应的频率偏移 若2为额定运行点，1为空载 运行点： * 第十二页，共四十六页。 单位调节功率:调差系数的倒数，表示频率变化时发电机组输出功率的变化量。 小结：调差系数越小，单位调节功率越大，频率偏移越小。 调差系数是可以整定的。 * 第十三页，共四十六页。 3 电力系统的有功功率－频率静态特性 P f P1 f1 A C B P2 f2 * 第十四页，共四十六页。 负荷功率的实际增量： 它同发电机功率增量平衡： 系统的单位调节功率：计及发电机和负荷的调节效应时，引起频率单位变化时的负荷变化量。 P f P1 f1 A C B P2 f2 * 第十五页，共四十六页。 标幺值表示 系统的单位调节功率kr=PGN/PDN为备用系数 等式两端同除以PDN/fN 小结：系统中有功功率电源的出力不仅应满足在额定频率下系统对有功功率的需求，而且应有一定的备用。 * 第十六页，共四十六页。 5.3 电力系统的频率调整 一、频率的一次调整 n台装有调速器的机组并列运行时，系统频率变化Δf时 n台机组的等值单位调节功率 结论：n台机组的等