1、第第4章章 电力系统频率调节电力系统频率调节1243 34.1 电力系统的频率特性电力系统的频率特性4.2 调频与调频方程式调频与调频方程式4.3 电力系统频率及有功功率的自动调节电力系统频率及有功功率的自动调节4.4 电力系统低频减载电力系统低频减载返回4.1电力系统的频率特性电力系统的频率特性4.1.1概述概述电力系统的频率是指电力系统中同步发电机产生的正弦交流电压的频率，电力系统的频率是指电力系统中同步发电机产生的正弦交流电压的频率，是电力系统运行参数中重要的参数之一。在稳态运行条件下，所有发电是电力系统运行参数中重要的参数之一。在稳态运行条件下，所有发电机同步运行，整个电力系统的频率是
2、相等的。并列运行的每一台发电机机同步运行，整个电力系统的频率是相等的。并列运行的每一台发电机组的转速与系统频率的关系为组的转速与系统频率的关系为:由上式可知，要控制发电机频率就得控制机组转速。由上式可知，要控制发电机频率就得控制机组转速。在稳态电力系统，机组发出的功率与整个系统的负荷功率加上系统总损在稳态电力系统，机组发出的功率与整个系统的负荷功率加上系统总损耗之和是相等的。耗之和是相等的。下一页返回4.1电力系统的频率特性电力系统的频率特性当系统的负荷功率增加时，系统就出现了功率缺额。此时，机组的转速当系统的负荷功率增加时，系统就出现了功率缺额。此时，机组的转速下降，整个系统的频率降低。下降
3、，整个系统的频率降低。可见，系统频率的变化是由于发电机的负荷功率与原动机输入功率之间可见，系统频率的变化是由于发电机的负荷功率与原动机输入功率之间失去平衡所致，因此调频与有功功率调节是分不开的。失去平衡所致，因此调频与有功功率调节是分不开的。电力系统负荷是不断变化的，而原动机输入功率的改变则较为缓慢，因电力系统负荷是不断变化的，而原动机输入功率的改变则较为缓慢，因此系统中频率的波动是难免的。此系统中频率的波动是难免的。图图4-1是是电力系统中负荷瞬时变动情况电力系统中负荷瞬时变动情况的示意图。从图中看出，负荷的变动情况可以分解成几种不同的分量的示意图。从图中看出，负荷的变动情况可以分解成几种不
4、同的分量:一一是变化周期一般小于是变化周期一般小于10 s的随机分量的随机分量;二是变化周期在二是变化周期在10 s3 min之间的之间的脉动分量，其变化幅度比随机分量要大些，如延压机械、电炉和电气机脉动分量，其变化幅度比随机分量要大些，如延压机械、电炉和电气机车等。车等。上一页 下一页返回4.1电力系统的频率特性电力系统的频率特性三是变化十分缓慢的持续分量并带有周期规律的负荷，大都是由于工厂三是变化十分缓慢的持续分量并带有周期规律的负荷，大都是由于工厂的作息制度、人民的生活习惯和气象条件的变化等原因造成的，这是负的作息制度、人民的生活习惯和气象条件的变化等原因造成的，这是负荷变化中的主体，负
5、荷预测中主要就是预报这一部分。荷变化中的主体，负荷预测中主要就是预报这一部分。负荷的变化必将引起电力系统频率的变化，因此要求电力系统中发电机负荷的变化必将引起电力系统频率的变化，因此要求电力系统中发电机发出的有功功率也要做相应的变化，以使系统在规定的频率水平上达到发出的有功功率也要做相应的变化，以使系统在规定的频率水平上达到功率平衡。功率平衡。第一种负荷变化引起的频率偏移，一般利用发电机组上装设的调速器来第一种负荷变化引起的频率偏移，一般利用发电机组上装设的调速器来控制和调整原动机的输入功率，以维持系统的频率水平，称为频率的一控制和调整原动机的输入功率，以维持系统的频率水平，称为频率的一次调整
6、。次调整。上一页 下一页返回4.1电力系统的频率特性电力系统的频率特性第二种负荷变化引起的频率偏移较大，仅仅靠调速器的控制作用往往不第二种负荷变化引起的频率偏移较大，仅仅靠调速器的控制作用往往不能将频率偏移限制在允许范围内，这时必须由调频器参与控制和调整，能将频率偏移限制在允许范围内，这时必须由调频器参与控制和调整，这种调整称为频率的二次调整。第三种负荷变化可以用负荷预测的方法这种调整称为频率的二次调整。第三种负荷变化可以用负荷预测的方法预先估计得到。调度部门预先编制的系统日负荷曲线主要反映这部分负预先估计得到。调度部门预先编制的系统日负荷曲线主要反映这部分负荷的变化规律。荷的变化规律。4.1
7、.2电力系统频率控制的必要性电力系统频率控制的必要性1.频率对电力用户的影响频率对电力用户的影响(1)电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化，这会使得电动机所驱电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化，这会使得电动机所驱动的加工工业产品的机械转速发生变化。动的加工工业产品的机械转速发生变化。上一页 下一页返回4.1电力系统的频率特性电力系统的频率特性(2)系统频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能，系统频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能，频率过低时有些设备甚至无法工作。这对一些重要工业和国防是不能允频率过低时有些设备甚至无法工作。这对一些重要工业和国防是不
8、能允许的。许的。(3)电力系统频率降低将使电动机的转速和输出功率降低，导致其所带电力系统频率降低将使电动机的转速和输出功率降低，导致其所带动机械的转速和出力降低，影响电力用户设备的正常运行。动机械的转速和出力降低，影响电力用户设备的正常运行。2.频率对电力系统的影响频率对电力系统的影响(1)频率下降时，汽轮机叶片的振动会变大，轻则影响使用寿命，重则频率下降时，汽轮机叶片的振动会变大，轻则影响使用寿命，重则可能产生裂纹。对于额定频率为可能产生裂纹。对于额定频率为50 Hz的电力系统，当频率降低到的电力系统，当频率降低到45 Hz附近时，某些汽轮机的叶片可能发生共振而断裂，造成重大事故。附近时，某
9、些汽轮机的叶片可能发生共振而断裂，造成重大事故。上一页 下一页返回4.1电力系统的频率特性电力系统的频率特性(2)下降到下降到47 48 Hz时，由异步电动机驱动的送风机、吸风机、给水泵、时，由异步电动机驱动的送风机、吸风机、给水泵、循环水泵和磨煤机等发电厂厂用机械的出力随之下降，使火电厂锅炉和循环水泵和磨煤机等发电厂厂用机械的出力随之下降，使火电厂锅炉和汽轮机的出力随之下降，从而使火电厂发电机发出的有功功率下降。汽轮机的出力随之下降，从而使火电厂发电机发出的有功功率下降。(3)核电厂中，反应堆冷却介质泵对供电频率有严格要求。当频率降到一核电厂中，反应堆冷却介质泵对供电频率有严格要求。当频率降
10、到一定数值时，冷却介质泵即自动跳开，使反应堆停止运行。定数值时，冷却介质泵即自动跳开，使反应堆停止运行。(4)电力系统频率下降时，异步电动机和变压器的励磁电流增加，使异电力系统频率下降时，异步电动机和变压器的励磁电流增加，使异步电动机和变压器的无功损耗增加，引起系统电压下降。频率下降还会步电动机和变压器的无功损耗增加，引起系统电压下降。频率下降还会引起励磁机出力下降，并使发电机电势下降，导致全系统电压水平降低。引起励磁机出力下降，并使发电机电势下降，导致全系统电压水平降低。上一页 下一页返回4.1电力系统的频率特性电力系统的频率特性4.1.3电力系统负荷的调节效应电力系统负荷的调节效应1.调节
11、效应调节效应当系统频率变化时，整个系统的有功负荷也要随着改变，即当系统频率变化时，整个系统的有功负荷也要随着改变，即这种有功负荷随频率而改变的特性叫做负荷的功率一频率特性。这种有功负荷随频率而改变的特性叫做负荷的功率一频率特性。电力系统中各种有功负荷与频率的关系，可以归纳为以下几类。电力系统中各种有功负荷与频率的关系，可以归纳为以下几类。(1)与频率变化无关的负荷，如照明、电弧炉、电阻炉、整流负荷等。与频率变化无关的负荷，如照明、电弧炉、电阻炉、整流负荷等。上一页 下一页返回4.1电力系统的频率特性电力系统的频率特性(2)与频率成正比的负荷，如切削机床、球磨机、往复式水泵、压缩机、与频率成正比
12、的负荷，如切削机床、球磨机、往复式水泵、压缩机、卷扬机等。卷扬机等。(3)与频率的二次方成比例的负荷，如变压器中的涡流损耗，但这种损与频率的二次方成比例的负荷，如变压器中的涡流损耗，但这种损耗在电网有功损耗中所占比重较小。耗在电网有功损耗中所占比重较小。(4)与频率的三次方成比例的负荷，如通风机、静水头阻力不大的循环与频率的三次方成比例的负荷，如通风机、静水头阻力不大的循环水泵等。水泵等。(5)与频率的更高次方成比例的负荷，如静水头阻力很大的给水泵等。与频率的更高次方成比例的负荷，如静水头阻力很大的给水泵等。负荷的有功功率随着频率而变化的特性叫做负荷的静态频率特性。电力负荷的有功功率随着频率而
13、变化的特性叫做负荷的静态频率特性。电力系统负荷功率与频率的关系为系统负荷功率与频率的关系为:上一页 下一页返回4.1电力系统的频率特性电力系统的频率特性当频率下降时负荷从系统取用的有功功率将减小当频率下降时负荷从系统取用的有功功率将减小;系统频率升高时负荷从系统频率升高时负荷从系统取用的有功功率将增加。这种现象称为电力系统负荷的频率调节效系统取用的有功功率将增加。这种现象称为电力系统负荷的频率调节效应，简称负荷调节效应，并用负荷调节效应系数来衡量负荷调节作用的应，简称负荷调节效应，并用负荷调节效应系数来衡量负荷调节作用的大小。大小。负荷调节效应与负荷的组成和比重有关。负荷调节效应与负荷的组成和
14、比重有关。2.电力系统频率控制的基本原理电力系统频率控制的基本原理电力系统中并联运行的发电机组都装有调速器。电力系统中并联运行的发电机组都装有调速器。上一页 下一页返回4.1电力系统的频率特性电力系统的频率特性当系统负荷变化时，有可调容量的机组均参与频率的一次调整，而二次当系统负荷变化时，有可调容量的机组均参与频率的一次调整，而二次调整只由部分发电厂承担。从是否承担频率的二次调整任务出发，可将调整只由部分发电厂承担。从是否承担频率的二次调整任务出发，可将系统中所有发电厂分为调频厂和非调频厂两类。调频厂负责全系统的频系统中所有发电厂分为调频厂和非调频厂两类。调频厂负责全系统的频率调整任务率调整任
15、务;非调频厂在系统正常运行情况下只按调度控制中心预先安排非调频厂在系统正常运行情况下只按调度控制中心预先安排的负荷曲线运行，而不参加频率调整。选择调频电厂时，主要考虑下列的负荷曲线运行，而不参加频率调整。选择调频电厂时，主要考虑下列因素。因素。(1)具有足够大的容量和可调范围。具有足够大的容量和可调范围。(2)允许的出力调整速度满足系统负荷变化速度的要求。允许的出力调整速度满足系统负荷变化速度的要求。(3)符合经济运行原则。符合经济运行原则。(4)联络线上交换功率的变化不致影响系统安全运行。联络线上交换功率的变化不致影响系统安全运行。上一页 下一页返回4.1电力系统的频率特性电力系统的频率特性
16、水轮发电机组的出力调整范围大，允许出力变化速度快，一般宜选水电水轮发电机组的出力调整范围大，允许出力变化速度快，一般宜选水电厂担任调频。厂担任调频。3.电力系统的有功功率控制电力系统的有功功率控制并联运行机组间的有功功率分配为并联运行机组间的有功功率分配为:上一页返回4.2调频与调频方程式调频与调频方程式 调频器的控制信号有比例、积分、微分调频器的控制信号有比例、积分、微分3种基本形式。种基本形式。(1)比例调节，按频率偏移的大小，控制调频器按比例地增、减机组功率。比例调节，按频率偏移的大小，控制调频器按比例地增、减机组功率。这种调频方式只能减小而不能消除系统的频率偏移。这种调频方式只能减小而
17、不能消除系统的频率偏移。(2)积分调节，按频率偏移对时间的积分来控制调频器。这种方式可以实积分调节，按频率偏移对时间的积分来控制调频器。这种方式可以实现无差调节，但负荷变动最初阶段，因控制信号不大而延缓了调节过程。现无差调节，但负荷变动最初阶段，因控制信号不大而延缓了调节过程。(3)微分调节，按频率偏移对时间的微分来控制调频器。在负荷变动最初微分调节，按频率偏移对时间的微分来控制调频器。在负荷变动最初阶段，增、减调节较快，但随着时间推移阶段，增、减调节较快，但随着时间推移f趋于稳定时，调节量也就趋趋于稳定时，调节量也就趋于零，在稳态时不起作用。于零，在稳态时不起作用。下一页返回4.2调频与调频
18、方程式调频与调频方程式这这3种形式各有优缺点，应取长补短综合利用，将综合后的信号作为调种形式各有优缺点，应取长补短综合利用，将综合后的信号作为调频器控制信号，改变功率给定值增量，直到控制信号为零时为止。常见频器控制信号，改变功率给定值增量，直到控制信号为零时为止。常见的频率和有功功率自动调节方法有以下几种。的频率和有功功率自动调节方法有以下几种。1.有差调频法有差调频法(1)调频方程式。有差调频法指用有差调频器进行并联运行，达到系统调频方程式。有差调频法指用有差调频器进行并联运行，达到系统调频的目的的方法。有差调频器的稳态工作特性可以用下式表示，即调频的目的的方法。有差调频器的稳态工作特性可以
19、用下式表示，即:(2)调频过程。调频器的调整是向着满足调频方程式的方向进行的，调频过程。调频器的调整是向着满足调频方程式的方向进行的，如图如图4-2所示所示.上一页 下一页返回4.2调频与调频方程式调频与调频方程式(3)机组间有功功率的分配。当系统中有机组间有功功率的分配。当系统中有n台机组参加调频，则台机组参加调频，则(4)优缺点。优缺点。各机组同时参加调频，没有先后之分。各机组同时参加调频，没有先后之分。计划外负荷在调频机组间是按一定的比例分配的。计划外负荷在调频机组间是按一定的比例分配的。上一页 下一页返回4.2调频与调频方程式调频与调频方程式频率稳定值的偏差较大。频率稳定值的偏差较大。
20、2.主导发电机法主导发电机法(1)调频方程式调频方程式:上一页 下一页返回4.2调频与调频方程式调频与调频方程式(2)调频过程。无差调频系统原理图调频过程。无差调频系统原理图如图如图4-3所示所示。(3)机组间有功功率的分配机组间有功功率的分配:调频结束时调频结束时:各机组分担各机组分担:上一页 下一页返回4.2调频与调频方程式调频与调频方程式(4)优缺点。优缺点。各调频机组间的出力也是按照一定的比例分配的。各调频机组间的出力也是按照一定的比例分配的。在无差调频器为主导调频器的主要缺点是各机组在调频过程中的作用在无差调频器为主导调频器的主要缺点是各机组在调频过程中的作用有先有后，缺乏有先有后，
21、缺乏“同时性同时性”。3.积差调频法积差调频法(同步时间法同步时间法)积差调频法积差调频法(或称同步时间法或称同步时间法)是根据系统频率偏差的累积值进行工作的。是根据系统频率偏差的累积值进行工作的。(1)单机积差调节的调频方程式为单机积差调节的调频方程式为:上一页 下一页返回4.2调频与调频方程式调频与调频方程式(2)调频过程调频过程:单机调节过程单机调节过程如图如图4-4所示所示。(3)机组间有功功率的分配机组间有功功率的分配:(4)优缺点。优缺点。频率积差调节法的优点是能使系统频率维持稳定。频率积差调节法的优点是能使系统频率维持稳定。计划外的负荷能在所有参加调频的机组间按一定的比例进行分配
22、。计划外的负荷能在所有参加调频的机组间按一定的比例进行分配。缺点是频率积差信号滞后于频率瞬时值的变化，因此调节过程缓慢。缺点是频率积差信号滞后于频率瞬时值的变化，因此调节过程缓慢。4.改进积差调频法改进积差调频法上一页 下一页返回4.2调频与调频方程式调频与调频方程式 在频率积差调节的基础上增加频率瞬时偏差的信息。在频率积差调节的基础上增加频率瞬时偏差的信息。(1)调频方程式调频方程式:(2)调频过程。调频过程。上一页 下一页返回4.2调频与调频方程式调频与调频方程式(4)优缺点。优缺点。集中制调频的主要优点是各机组的功率分配是有比例的，也即式中的集中制调频的主要优点是各机组的功率分配是有比例
23、的，也即式中的ai,ai是按照经济分配的原则给出的。是按照经济分配的原则给出的。主要缺点是各调频装置的误差会带来系统内无休止地功率交换。主要缺点是各调频装置的误差会带来系统内无休止地功率交换。上一页返回4.3电力系统频率及有功功率的自动调节电力系统频率及有功功率的自动调节4.3.1等微增率分配负荷的基本概念等微增率分配负荷的基本概念微增率是指输入耗量微增量与输出功率微增量的比值。微增率是指输入耗量微增量与输出功率微增量的比值。等微增率法则，就是运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷，等微增率法则，就是运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷，这样就可使系统总的燃料消耗这样就可使系统总的燃
24、料消耗(或费用或费用)为最小。对应于某一输出功率时为最小。对应于某一输出功率时的微增率就是耗量特性曲线上对应于该功率点切线的斜率，即的微增率就是耗量特性曲线上对应于该功率点切线的斜率，即:图图4-5是是3种典型的耗量特性与微增率曲线。种典型的耗量特性与微增率曲线。下一页返回4.3电力系统频率及有功功率的自动调节电力系统频率及有功功率的自动调节 机组负荷发生变化时，耗量的变化是按照等微增率法则分配的，机组负荷发生变化时，耗量的变化是按照等微增率法则分配的，如图如图4-6所示所示。图图4-7为为发电厂发电厂内内n台机组按等微增率运行分配负荷时的示意图。台机组按等微增率运行分配负荷时的示意图。4.3
25、.2发电厂之间负荷的经济分配发电厂之间负荷的经济分配设有设有n个发电厂个发电厂,每个发电厂承担的负荷每个发电厂承担的负荷P1，P2，Pn,相应的燃料相应的燃料消耗为消耗为F1，F2，Fn,则全系统消耗的燃料为：则全系统消耗的燃料为：上一页 下一页返回4.3电力系统频率及有功功率的自动调节电力系统频率及有功功率的自动调节4.3.3自动发电控制自动发电控制(AGC/EDC)功能功能1.概述概述电力系统中发电量的控制，一般分为以下电力系统中发电量的控制，一般分为以下3种情况。种情况。(1)由同步发电机的调速器实现的控制由同步发电机的调速器实现的控制(一次调整，一次调整，10s);(2)由自动发电控制
26、由自动发电控制(简称简称AGC，即英文，即英文Automatic Generation Control的缩写的缩写)(二次调整，二次调整，10 s3 min);(3)按照经济调度控制按照经济调度控制(简称简称EDC，即英文，即英文(Economic Dispatch Control)(三次调整，大于三次调整，大于3 min).2.自动发电控制的基本原理自动发电控制的基本原理上一页 下一页返回4.3电力系统频率及有功功率的自动调节电力系统频率及有功功率的自动调节图图4-8是是最简单的最简单的AGC结构图，图中结构图，图中Pzd为输电线路功率的整定值，为输电线路功率的整定值，fzd为系统频率整定值
27、，为系统频率整定值，P为输电线路功率的实际值，为输电线路功率的实际值，f为系统频率的实际值，为系统频率的实际值，Bf为频率修正系数，为频率修正系数，K(S)为外部控制回路，用来根据电力系统频率偏差为外部控制回路，用来根据电力系统频率偏差和输电线路上的功率偏差来确定输出控制信号，和输电线路上的功率偏差来确定输出控制信号，Pc为系统要求调整的控为系统要求调整的控制信号功率，制信号功率，N(S)为内部控制回路，用来控制调整调速器阀门开度，以为内部控制回路，用来控制调整调速器阀门开度，以达到所需要的输出功率。达到所需要的输出功率。图图4-9为为具有多台发电机的具有多台发电机的AGC系统，系统，G1、G
28、2、G3为发电机组为发电机组;AGE称称为区域控制误差，用来根据系统频率偏差以及输电线路功率偏差来确定为区域控制误差，用来根据系统频率偏差以及输电线路功率偏差来确定输出控制信号输出控制信号;负荷分配器根据输入的控制信号大小及等微增率准则或其负荷分配器根据输入的控制信号大小及等微增率准则或其他原则来控制各台发电机输出功率的大小。他原则来控制各台发电机输出功率的大小。上一页 下一页返回4.3电力系统频率及有功功率的自动调节电力系统频率及有功功率的自动调节自动发电控制系统具有以下自动发电控制系统具有以下4个基本任务和目标。个基本任务和目标。使全系统的发电机输出功率和总负荷功率相匹配。使全系统的发电机
29、输出功率和总负荷功率相匹配。将电力系统的频率偏差调整控制到零，保持系统频率为额定值。将电力系统的频率偏差调整控制到零，保持系统频率为额定值。控制区域间联络线的交换功率与计划值相等，以实现各个区域内有功控制区域间联络线的交换功率与计划值相等，以实现各个区域内有功功率和负荷功率的平衡。功率和负荷功率的平衡。在区域网内各发电厂之间进行负荷的经济分配。在区域网内各发电厂之间进行负荷的经济分配。自动发电控制系统包括以下两大部分。自动发电控制系统包括以下两大部分。负荷分配器。负荷分配器。发电机组控制器。发电机组控制器。上一页返回4.4 电力系统低频减载电力系统低频减载电力系统中某些机组故障切除时，由于出现
30、有功功率缺额，系统频率会电力系统中某些机组故障切除时，由于出现有功功率缺额，系统频率会急剧下降。采用自动低频减载装置，可以制止事故的进一步扩大，所以急剧下降。采用自动低频减载装置，可以制止事故的进一步扩大，所以这是一种有效的措施。频率的过度降低，不仅影响电能质量，而且会给这是一种有效的措施。频率的过度降低，不仅影响电能质量，而且会给系统的安全运行带来以下一些严重的危害。系统的安全运行带来以下一些严重的危害。(1)危害汽轮机。危害汽轮机。(2)产生频率崩溃现象。产生频率崩溃现象。(3)产生电压崩溃现象。产生电压崩溃现象。4.4.1电力系统频率的动态特性电力系统频率的动态特性当发电机功率与负荷功率
31、失去平衡时，系统频率按指数曲线变化，如果当发电机功率与负荷功率失去平衡时，系统频率按指数曲线变化，如果忽略时间常数的变化，系统频率可归纳为以下几种情况。忽略时间常数的变化，系统频率可归纳为以下几种情况。下一页返回4.4 电力系统低频减载电力系统低频减载(1)由于由于 f的值与功率缺额成比例，事故初期频率下降的速度与功率缺的值与功率缺额成比例，事故初期频率下降的速度与功率缺额成比例。额成比例。(2)当频率下降到某频率时切除负荷刚好等于功率缺额时，频率按指数规当频率下降到某频率时切除负荷刚好等于功率缺额时，频率按指数规律上升恢复。律上升恢复。(3)若切除负荷小于功率缺额，则系统的稳态频率低于额定值
32、。假设切除若切除负荷小于功率缺额，则系统的稳态频率低于额定值。假设切除这些负荷后频率正好维持在这一级动作频率上。这些负荷后频率正好维持在这一级动作频率上。(4)若切除的负荷比若切除的负荷比(3)中的还小，则系统频率继续下降。可见如果能及中的还小，则系统频率继续下降。可见如果能及早地切除负荷，可延缓系统的频率下降过程。早地切除负荷，可延缓系统的频率下降过程。上一页 下一页返回4.4 电力系统低频减载电力系统低频减载4.4.2自动低频减负荷的基本原理自动低频减负荷的基本原理自动低频减负荷自动低频减负荷(ZDPJ)的基本原理是分级切除，自动逼近。当系统因故的基本原理是分级切除，自动逼近。当系统因故障
33、出现功率缺额时，如果缺额较小，且系统内有足够的旋转备用，在系障出现功率缺额时，如果缺额较小，且系统内有足够的旋转备用，在系统频率经过一个短时间下降之后，随着系统旋转备用容量作用的发挥，统频率经过一个短时间下降之后，随着系统旋转备用容量作用的发挥，会重新恢复到故障前的水平，这种情况下，会重新恢复到故障前的水平，这种情况下，ZDPJ不动作。如果有功缺不动作。如果有功缺额较大，而且系统中备有容量又比较少或没有时，系统频率就会比较快额较大，而且系统中备有容量又比较少或没有时，系统频率就会比较快地下降，当下降到地下降，当下降到ZDPJ的第一级动作频率时，的第一级动作频率时，ZDPJ自动切除一部分不自动切
34、除一部分不重要的负荷，以使频率恢复到允许频率。如果频率接着下降，则重要的负荷，以使频率恢复到允许频率。如果频率接着下降，则ZDPJ继续自动切除一部分负荷，来抑制频率的下降。如此动作直到频率不再继续自动切除一部分负荷，来抑制频率的下降。如此动作直到频率不再下降为止。下降为止。上一页 下一页返回4.4 电力系统低频减载电力系统低频减载但是有时会出现这种情况，在但是有时会出现这种情况，在ZDPJ的某一级动作后，频率不再继续下的某一级动作后，频率不再继续下降，不能使降，不能使ZDPJ继续切除负荷，而频率又恢复不到允许值。出现这种继续切除负荷，而频率又恢复不到允许值。出现这种情况是系统运行不允许的。为此
35、情况是系统运行不允许的。为此ZDPJ装置中设有特殊级，出现上述情装置中设有特殊级，出现上述情况时特殊级动作，使频率恢复到允许值。况时特殊级动作，使频率恢复到允许值。4.4.3自动低频减负荷装置的整定计算自动低频减负荷装置的整定计算1.确定最大功率缺额确定最大功率缺额发生严重事故时，为了保证系统发生严重事故时，为了保证系统ZDPJ装置动作切除负荷后能使系统频装置动作切除负荷后能使系统频率恢复到允许值，在计算接入率恢复到允许值，在计算接入ZDPJ装置的负荷功率之前，必须先确定装置的负荷功率之前，必须先确定系统发生故障时，功率缺额的最大值。系统发生故障时，功率缺额的最大值。上一页 下一页返回4.4
36、电力系统低频减载电力系统低频减载确定最大功率缺额应考虑系统最不利运行条件下出现最严重故障时的情确定最大功率缺额应考虑系统最不利运行条件下出现最严重故障时的情况。况。2.确定接入确定接入ZDPJ装置的负荷总功率装置的负荷总功率设允许频率为设允许频率为fy，由负荷功率与频率的关系。从负荷调节效应可得系数，由负荷功率与频率的关系。从负荷调节效应可得系数推导公式推导公式3.确定各级的动作频率确定各级的动作频率自动低频减负荷是在系统故障情况下强行使部分用户停电来换取系统安自动低频减负荷是在系统故障情况下强行使部分用户停电来换取系统安全的方法。这无疑会给被停电用户造成一定困难甚至损失，因此应在保全的方法。
37、这无疑会给被停电用户造成一定困难甚至损失，因此应在保证系统安全的前提下尽量少地断开负荷。证系统安全的前提下尽量少地断开负荷。上一页 下一页返回4.4 电力系统低频减载电力系统低频减载接入自动低频减负荷装置的总负荷功率是按系统最严重的情况考虑的。接入自动低频减负荷装置的总负荷功率是按系统最严重的情况考虑的。然而每次故障时，由于系统的运行方式不同，故障的严重程度也有很大然而每次故障时，由于系统的运行方式不同，故障的严重程度也有很大差别，因此需由差别，因此需由ZDPJ装置切除的负荷也有很大的差别。装置切除的负荷也有很大的差别。4.确定动作级数确定动作级数N在确定首、末级动作频率在确定首、末级动作频率
38、fy1、fn 和频率级差和频率级差 f之后，最后确定动作级之后，最后确定动作级数数N。5.确定每级切除的负荷功率确定每级切除的负荷功率当确定了希望的恢复频率当确定了希望的恢复频率fh和各级的动作频率和各级的动作频率fi之后，就可以根据下式求之后，就可以根据下式求出每级需要切除的负荷功率出每级需要切除的负荷功率.上一页 下一页返回4.4 电力系统低频减载电力系统低频减载6.确定延时确定延时t 为了尽快制止频率下降，在系统频率下降到为了尽快制止频率下降，在系统频率下降到ZDPJ装置的动作值时应尽装置的动作值时应尽快切除负荷。快切除负荷。上一页 下一页返回4.4 电力系统低频减载电力系统低频减载 7
39、.确定特殊级的有关参数确定特殊级的有关参数特殊级的动作频率通常只有一个，其整定值关应大于或等于基本级第一特殊级的动作频率通常只有一个，其整定值关应大于或等于基本级第一级的动作频率。特殊级是通过动作延时实现与基本级间动作的选择性的。级的动作频率。特殊级是通过动作延时实现与基本级间动作的选择性的。特殊级中各级的选择性是通过不同的延时实现的，相邻两级间的延时差特殊级中各级的选择性是通过不同的延时实现的，相邻两级间的延时差不小于不小于5s。上一页返回图图4-1电力系统负荷变动情况电力系统负荷变动情况返回图图4-2有差调频器调频特性有差调频器调频特性返回图图4-3无差调频系统原理示意图无差调频系统原理示意图返回图图4-4积差调频过程积差调频过程返回图图4-5 3种典型的耗量特性及其微增量特种典型的耗量特性及其微增量特性性返回图图4-6机组负荷改变时耗量变化示意图机组负荷改变时耗量变化示意图返回图图4-7多台机组间按照等微增率分配负荷多台机组间按照等微增率分配负荷示意图示意图返回图图4-8单台发电机组的单台发电机组的AGC系统系统返回图图4-9具有多台发电机组的具有多台发电机组的AGC系统系统返回谢谢观赏谢谢观赏
