1、主讲人：陈公兴主讲人：陈公兴单位：广东技术师范学院天河学院单位：广东技术师范学院天河学院 2022年4月18日星期一n有功平衡和频率调整有功平衡和频率调整n电力系统的频率特性电力系统的频率特性n电力系统的频率调整电力系统的频率调整2022年4月18日星期一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)异步机异步机 (2)电子设备电子设备 (3)电钟电钟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、磨煤机水泵、风机、磨煤机(2) 汽轮机的叶片汽轮机的叶片(3) 变压器的励磁变压器的励磁频率允许偏移的范围：频率允许偏移的范围：50Hz(0.10.
2、2)Hz 系统中负系统中负荷的变荷的变化化2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一变动有很大的偶然性变动有很大的偶然性 属于这一种的主要有电炉、压延机械、属于这一种的主要有电炉、压延机械、电气机车等带有冲击性的负荷电气机车等带有冲击性的负荷 这一种是由于生产、生活、气象等变这一种是由于生产、生活、气象等变化引起的负荷变动化引起的负荷变动 2022年4月18日星期一频率调整频率调整一次调整一次调整:由发电机组的调速器进行的由发电机组的调速器进行的 对第一种负荷变动引起的频对第一种负荷变动引起的频率偏移的调整率偏移的调整 二次调整二次调整:由发电机的调频器进行的、由发电机的调频器进行的
3、、 对第二种负荷变动引起的对第二种负荷变动引起的频率偏移的调整频率偏移的调整 三次调整三次调整:按最优化准则分配第三种有按最优化准则分配第三种有 规律变动的负荷，即责成各发电厂规律变动的负荷，即责成各发电厂 按事先给定的发电荷曲线发电。按事先给定的发电荷曲线发电。2022年4月18日星期一 运行中：运行中： 规划、设计：规划、设计：u备用容量备用容量: 1.按作用形式分按作用形式分LDGPPPRGNPPP负荷备用(2-5%Plmax)检修备用(可能不安排)事故备用(5-10% Plmax或系统中最 大一台单机容量）国民经济发展备用(3-5%Plmax ）2022年4月18日星期一2、按存在形式
4、分为、按存在形式分为两者差一个网损两者差一个网损两者差一个厂用电两者差一个厂用电 热备用:运转中发电设备可能发的最大 功率与发电负荷之差(旋转备 用)冷备用:未运转的、但能随时启动的发 发电设备可以发的最大功率 (不含检修中的设备)n负荷的分类负荷的分类: 1.用电负荷 2.供电负荷 3.发电负荷2022年4月18日星期一 当频率变化时，电力系统中的有功功率负荷也将发生变化。当电当频率变化时，电力系统中的有功功率负荷也将发生变化。当电力系统处于稳态运行时，系统中有功功率随频率的变化特性称为负力系统处于稳态运行时，系统中有功功率随频率的变化特性称为负荷的荷的有功功率有功功率- -频率静态特性频率
5、静态特性。 电力系统综合负荷的有功功率与频率的关系用数学式表示为电力系统综合负荷的有功功率与频率的关系用数学式表示为式中，式中， 为电力系统频率为为电力系统频率为 时，整个系统的有功负荷，时，整个系统的有功负荷， 为电力系统频率为额定值为电力系统频率为额定值 时，整个系统的有功负荷，时，整个系统的有功负荷， 为上述有为上述有功负荷占功负荷占 的百分数。的百分数。332210NDNNDNNDNDNDffPaffPaffPaPaPDPfDNPNfiaDNP一、负荷的频率特性一、负荷的频率特性2022年4月18日星期一332210NDNNDNNDNDNDffPaffPaffPaPaP用标么值表示：用
6、标么值表示：3*32*2*10*fafafaaPDDNNDDNNDDDDPfKfPfPKHzMwfPK/*负荷调节效应系数负荷调节效应系数fNPDPDf2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一1、调速系统的工作原理、调速系统的工作原理2022年4月18日星期一lPG 增加时，f 下降；lPG 减小时，f 上升。2022年4月18日星期一E2022年4月18日星期一00GGNGNPPfKff 发电机的单位调节功率（单位发电机的单位调节功率（单位MW/HZ）该单位调节功率和机组的该单位调节功率和机组的调差系数调差系数有互为倒数的关系。有互为倒数的关系。机组的调
7、差系数： GNNGNNGGPffPffPfK00012022年4月18日星期一 发电机的调差系数发电机的调差系数：单位调节功率的倒数。：单位调节功率的倒数。 发电机的单位调节功率与调差系数的关系：发电机的单位调节功率与调差系数的关系：100%1*GK2022年4月18日星期一单位调节功率的标么值为单位调节功率的标么值为:100%10NNGNNGNGNGGfffPfKffPPKn调差系数调差系数 或与之对应的发电机的或与之对应的发电机的单位调节单位调节功率功率是是可以整定可以整定.所以电力系统频率的所以电力系统频率的一次调一次调整整问题主要就与问题主要就与调差系数调差系数或与之对应的发电机或与之
8、对应的发电机的的单位调节功率单位调节功率有关。有关。2022年4月18日星期一 2022年4月18日星期一系统的单位调节功率系统的单位调节功率2022年4月18日星期一n 一次调频为一次调频为有差调频有差调频。n n台发电机：台发电机：n台都参加一次调整：台都参加一次调整： 只有只有m台参加一次调整：台参加一次调整：GnGGGGKKKKK.321GK0GKGmGGGmGKKKKK.321n 当发电机当发电机满载满载时，负荷功率增大，则时，负荷功率增大，则 相当于为相当于为0, 但当负荷功率减小时，但当负荷功率减小时， ，所以仍可以参加调频。，所以仍可以参加调频。2022年4月18日星期一n台机
9、组的等值单位调节功率：台机组的等值单位调节功率：NGiNniGiGfPKK1*2022年4月18日星期一n台机组额定功率之和台机组额定功率之和2022年4月18日星期一例例4-2，4-32022年4月18日星期一2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一l主调频厂负责全系统的频率调整（即二次调整）主调频厂负责全系统的频率调整（即二次调整）l辅助调频辅助调频 厂只在系统超过某一定规定的偏移范围厂只在系统超过某一定规定的偏移范围时才参与调整时才参与调整l非调频厂在系统正常运行情况下按照非顶的负荷曲非调频厂在系统
10、正常运行情况下按照非顶的负荷曲线发电线发电l主调频厂一般在负荷中心，要求：主调频厂一般在负荷中心，要求： (1)有足够可调容量及调整范围；有足够可调容量及调整范围；(2)有一定调整速度；有一定调整速度；(3)调整时能符合安全、经济的要求；调整时能符合安全、经济的要求；(4)一般选水电厂、中温中压火电厂。一般选水电厂、中温中压火电厂。(5)主调频厂起全系统功率平衡的作用，可作平衡节点主调频厂起全系统功率平衡的作用，可作平衡节点2022年4月18日星期一ABabPAAAGADAfKPPBBBGBDBfKPPAAGAabDAfKPPPBBGBabDBfKPPPl联合前联合前: A,B系统均为独立电力
11、系统系统均为独立电力系统l互联后互联后: 2022年4月18日星期一fffBABPAPAPBP其中其中 , 分别为分别为A,B系统的功率缺额系统的功率缺额.n联合后联合后: 两系统的频率应相等，即有两系统的频率应相等，即有BAGBDBGADAKKPPPPf)()(l频率变化取决于两系统的频率变化取决于两系统的功率缺额功率缺额和和单位调节功单位调节功率率。()ABBAPKfKP BAABBAabKKPKPKP2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一2022年4月18日星期一
