《电力系统分析》课件.ppt

1、电力系统分析PPT课件本章提示本章提示l调频的意义及电力系统频率的允许波动范围；调频的意义及电力系统频率的允许波动范围；l频率一次调整的概念、原理及结果；频率一次调整的概念、原理及结果；l频率二次调整的概念、原理及结果；频率二次调整的概念、原理及结果；l电力系统的有功功率平衡及备用容量的概念。电力系统的有功功率平衡及备用容量的概念。4.1 4.1 概述概述4.1.1 4.1.1 频率调整的必要性频率调整的必要性4.1.2 4.1.2 频率调整的方法频率调整的方法频率变化的原因频率变化的原因?频率变化对负荷的影响频率变化对负荷的影响(1)异步机：纺织品产生毛疵、纸张薄厚不均 (2)电子设备：降低

2、精度、产生误差 频率变化对电力系统的影响频率变化对电力系统的影响(1)水泵、风机：水压、风力不足(2)汽轮机的叶片：低压级叶片因振动产生 裂纹频率允许偏移的范围：频率允许偏移的范围：50Hz(0.20.5)Hz 系统中负荷的变化你答对了吗?4.1.1 频率调整的必要性有功功率负荷变动曲线4.1.2 频率调整的方法幅度小,周期短幅度较大,周期较长持续变动的负荷4.2 4.2 自动调速系统自动调速系统4.2.1 4.2.1 调速器的工作原理调速器的工作原理实现频率的实现频率的 一一次调整次调整 4.2.2 4.2.2 调频器的工作原理调频器的工作原理实现频率的二次实现频率的二次 调整调整转速测量元

3、件 放大元件 执行机构 转速控制机构 离心飞摆式调速系统图4.2离心飞摆式调速系统示意图PEPTw w0 图4.2离心飞摆式调速系统示意图PEPTw w04.2.1 4.2.1 调速器的工作原理调速器的工作原理 实现频率的一次调整实现频率的一次调整 发电机输出 功率增加频率略低于原来值负荷降低发电机输出 功率减小频率略高于原来值负荷增大 有差调节调频器完成二次调整调频器完成二次调整 无差调节4.3 4.3 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 4.3.1 4.3.1 发电机组的有功功率发电机组的有功功率频率静态频率静态特性特性 4.3.2 4.3.2 系统负荷的有功功率系统负荷的有功功率频率静

4、态频率静态特性特性 4.3.1 4.3.1 发电机组的有功功率发电机组的有功功率 频率静态特性频率静态特性 00tanffPfPKNGNGGKGPGf0单位调节功率的标么值单位调节功率的标么值100%1GNNGNGNGGPfKffPPK调差系数的标么值NGNGNNfPPPff/KG 可以整定功频静态特性的平移4.3.2 4.3.2 系统负荷的有功功率系统负荷的有功功率 频率静态特性频率静态特性系统的负荷功率与频率的关系：332210NDNNDNNDNDNDffPaffPaffPaPaP有功负荷的频率静态特 联结容量，是指频率、电压等于额定值时，接在电网上的用电设备的实际容量。例例4.1 4.1

5、 某电力系统中，与频率无关的负荷占某电力系统中，与频率无关的负荷占3535，与频率一次方成正比的负荷占，与频率一次方成正比的负荷占4545，与频率二次方成正比的负荷占，与频率二次方成正比的负荷占1010，与频率三次方成正比的负荷占，与频率三次方成正比的负荷占1010。求系统。求系统频率由频率由5050赫降到赫降到4747赫时，相应的负荷变化百分值。赫时，相应的负荷变化百分值。4.4 4.4 电力系统的频率调整电力系统的频率调整4.4.1 4.4.1 频率的一次调整频率的一次调整4.4.2 4.4.2 频率的二次调整频率的二次调整4.4.3 4.4.3 主调频厂的选择主调频厂的选择4.4.4 4

6、.4.4 互联系统的频率调整互联系统的频率调整4.4.1 4.4.1 频率的一次调整频率的一次调整fKPGGfKPDDa是原始运行点系统负荷增加PD0b点负值负荷功率的实际增量fKPPPDDD00一次调整方程式为 fKfKKPPPDGDGD)(0GDDPPP0系统的单位调节功率4.4.2 4.4.2 频率的二次调整频率的二次调整efdfadaefKfKKPPDGGD)(00a是原始运行点系统负荷增加PD0机组增发功率PG0KPPfGD004.4.3 4.4.3 主调频厂的选择主调频厂的选择 按照是否承担二次调整可将电厂分为：按照是否承担二次调整可将电厂分为：按照频率调整的要求，主调频厂应具备以

7、下条件：主调频厂 辅助调频厂 非调频厂（基载厂）机组要有足够的调整容量及范围;调频机组具有能适应负荷变化需要的调整速度;调整输出功率时符合安全及经济原则。4.4.4 互联系统的频率调整AAGAABDAfKPPPBBGBABDBfKPPP 对系统A相当于负荷增量，对系统B相当于发电功率增量。ABPABKAKBPGAPGBPDAPDBPAB 对A系统：对B系统：fffBA BAGDBAGBDBGADAKKPPKKPPPPf)()(若联合系统二次调频的发电功率增量 等于全系统负荷增量 时，可实现无差调节，即GPDP0f全系统负荷增量发电功率增量功率缺额BABAKKPPf联合系统频率的变化取决于这个系

8、统总的功率缺额和总的系统单位调节功率()()ADBGBBDAGAABABKPPKPPPKK当A、B两系统都进行二次调整，且两系统的功率缺额与其单位调节功率成比例时，即 DAGADBGBABPPPPKK联络线上的交换功率增量 为零。ABPBAABBAABKKPKPKP 如A系统没有功率缺额，即 ，联络线上由A流向B的功率增大；如B系统没有功率缺额，即 联络线上由A流向B的功率减少。0AP0BP例例4.2 A4.2 A、B B两系统由联络线相联，两系统由联络线相联，A A系统：系统：B B系统：系统：求在下列情况下频率的变化量求在下列情况下频率的变化量 和联络线功率的和联络线功率的变化量变化量 。

9、（1 1）当二系统机组都参加一次调频；）当二系统机组都参加一次调频；（2 2）当）当A A系统机组参加一次调频，而系统机组参加一次调频，而B B系统机组不参加一系统机组不参加一次调频。次调频。（3 3）两系统机组都不参加一次调频时。）两系统机组都不参加一次调频时。;100,/50,/800MWPHZMWKHZMWKDADAGA 。MWPHZMWKHZMWKDBDBGB50,/40,/700 f ABP 4.5 4.5 电力系统中有功功率的平衡电力系统中有功功率的平衡4.5.1 4.5.1 有功功率平衡及备用有功功率平衡及备用4.5.2 4.5.2 电力系统中各类发电厂的合理组合电力系统中各类发

10、电厂的合理组合4.5.1 4.5.1 有功功率平衡及备用有功功率平衡及备用CLDGPPPPP用户的有功负荷网络的有功损耗厂用电有功负荷备用容量按存在形式分为热备用冷备用备用容量按其作用分为负荷备用事故备用检修备用国民经济备用4.5.2 4.5.2 电力系统中各类发电厂的合理组合电力系统中各类发电厂的合理组合电力系统中的发电厂主要有火力发电厂，水力发电电力系统中的发电厂主要有火力发电厂，水力发电厂和核能发电厂三类。厂和核能发电厂三类。图中：A水电厂的不可调功率；B水电厂的可调功率；C热电厂；D核电厂；E高温高压凝气式火电厂；F中温中压凝气式火电厂图4.9各类发电厂组合顺序示意图火电厂外景火力发电

11、厂的特点有：火力发电厂的特点有：火电厂运行时要消耗大量的燃料，需要支付燃料费用，但运行不受自然条件影响。火电厂的锅炉和汽轮机都受最小技术负荷的限制。火电厂机组的投入、退出或承担急剧变动的负荷时，既额 外耗费能量，又花费时间，且易损坏设备。带有热负荷的火电厂称为热电厂丰满水电厂外景 水力发电厂的特点有：水力发电厂的特点有：水厂不需要支付燃料费用，且水能是可以再生的资源。水电厂机组的投入、退出或承担急剧变动的负荷时，所需时间短，操作简单，无需额外的耗费。水力枢纽往往兼有防洪、发电、航运、灌溉、养殖、供水和旅游等多方面的效益。水电厂的水轮机没有严格的最小技术负荷要求，发电机出力的调整范围较宽。秦山核

12、电站外景 核能发电厂的特点有：核能发电厂的特点有：核电厂一次性投资大，运行费用低。核电厂的反应堆和汽轮机投入、退出或承担急剧变动负荷时，需耗费能量，花费时间，且设备易损坏。小小 结结频率是衡量电能质量的重要指标，保证频率质量要求系统必须保持有功频率是衡量电能质量的重要指标，保证频率质量要求系统必须保持有功功率平衡，并具备一定的有功备用容量。功率平衡，并具备一定的有功备用容量。系统中的负荷不断发生变化，负荷的变化将引起频率偏移，系统中凡装系统中的负荷不断发生变化，负荷的变化将引起频率偏移，系统中凡装有调速器且具有可调容量的发电机组，都自动参与频率的一次调整，一有调速器且具有可调容量的发电机组，都自动参与频率的一次调整，一次调整为有差调节；频率的二次调整只由系统中的调频机组承担，通过次调整为有差调节；频率的二次调整只由系统中的调频机组承担，通过调频器完成，二次调整为无差调节。调频器完成，二次调整为无差调节。电力系统负荷对频率也有调整作用。电力系统负荷对频率也有调整作用。感谢下感谢下载载