1、电力系统工程基础电力系统工程基础电力系统工程基础电力系统工程基础电力系统的基本概念和知识电力系统的基本概念和知识发电系统发电系统输电系统输电系统电力系统负荷电力系统负荷电力系统中各元件参数计算电力系统中各元件参数计算电力系统的短路计算、潮流计算电力系统的短路计算、潮流计算电力系统一、二次电路设计电力系统一、二次电路设计电力系统继电保护电力系统继电保护实验实验 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电力系统工程
2、基础电力系统工程基础第九章第九章 现代电力现代电力系统的运行系统的运行 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性第一节 电力系统有功功率与频率的调整 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性主要内容：负荷频率机制频率调整系统有功
3、功率平衡系统备用容量有功功率经济分配：等耗量微增率原则第一节 电力系统有功功率与频率的调整 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性第一节第一节 电力系统有功功率与频率的调整电力系统有功功率与频率的调整一、电力系统的有功功率 有功功率负荷 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）变动周期小于10s，变化幅度小，变化幅度小2）变动周期在（）变动周期在（10s，180s），），变
4、化幅度较大变化幅度较大3）变动周期最大，变化幅度最大：）变动周期最大，变化幅度最大：气象、生产、生活规律气象、生产、生活规律 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性有功功率电源和备用容量,G iLiLossPPP备用容量：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 发电负荷分类：按作用分：(1)负荷备用：满足负荷波动、计划外的负荷增量(2)事故备用：发电
5、机因故退出运行能顶上的容量(3)检修备用：发电机计划检修(4)国民经济备用：满足工农业超计划增长按其存在形式分：(1)热备用(2)冷备用 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性二、电力系统有功功率的分配二、电力系统有功功率的分配 电力系统中有功功率的分配问题有两方面的主要电力系统中有功功率的分配问题有两方面的主要内容：内容：1、有供电源的组合，即系统中发电设备或发电厂的合理组合，包括机组的组合顺序，机组的组合
6、数量和开停时间；2、有功负荷在运行机组间的分配，即系统的有功负荷在各运行的发电机组或发电厂间的合理分配。按各类发电厂的特点，可将各类发电厂承担负荷按各类发电厂的特点，可将各类发电厂承担负荷的顺序做出大致排列，原则为：的顺序做出大致排列，原则为：1、充分合理利用水力资源，尽量避免弃水；2、最大限度的降低火电厂的煤耗，并充分发挥高效机组的作用；3、降低火力发电的成本，执行国家的有关燃料政策，减少烧油，增加燃用劣质煤、当地煤。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济
7、性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性二、电力系统有功功率的分配二、电力系统有功功率的分配 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性三、电力系统的频率调整三、电力系统的频率调整1、频率调整的必要性 频率频率是电力系统运行的一个重要质量指标一个重要质量指标。所有用电气传动的旋转设备，其最高效率都是在电力系统频率为额定频率时，因此，任何频率偏移，都会造成效率的降低；其次，频率的过高或过低，还会给运行中的
8、电气设备带来各种不同的危害。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性2、电力系统的频率特性(1)电源有功功率的静态频率特性：发电机组的原动机机械功率与角速度或频率的关系。a）未配置自动调速系统时，原动机机械功率的静态频率特性：2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电
9、力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性b）发电机组配置自动调速系统后，原动机将根据系统频率的变化自动调整进气量或进水量，以满足负荷变动的需要，从而保证频率偏差在允许的范围内。PT1.01.0f 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性 (2)电力系统负荷静态频率特性：考虑有功负荷随频率的变化特性。fPLPLNfN 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系
10、统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性3、电力系统的频率调整、电力系统的频率调整（1）频率的一次调整）频率的一次调整 电力系统中所有并列运行的发电机组都装有调速器调速器，当系统负荷变化时，有可调容量的机组的调速器均将反应系统频率的变化，按各自的静态调节特性，及时调节各发电机的出力（通过调节原动机动力元素蒸汽或水等的输入量），改变机组出力，使有功功率重新达到平衡，以保持频率的偏移在一定的范围之内，这就是频率的一次调整频率的一次调整。miLGissLGLDGLLDGGLLDKKKfKfKKPfKfKPfKPf
11、KP100M台机组参与一次调频时P0P0PPLDPLDff0f0AOOBPLD0PG 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性（2）频率的二次调整 频率的二次调整是通过发电机组调速器的转速整定元件来实现的。由人工手动操作同步器对频率的二次调整叫手动调频。而通过自动调频装置控制同步器对频率的二次调整叫自动调频。频率的二次调整只有部分发电厂（或机组，下同）承担频率的二次调整只有部分发电厂（或机组，下同）承担。从是否
12、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调频厂和非调频厂非调频厂两类。调频厂负责全系统的频率调整任务，调频厂负责全系统的频率调整任务，应具有足够大的调频容量和可调范围，其允许的出力调整速度应具有足够大的调频容量和可调范围，其允许的出力调整速度应满足系统负荷变化速度的要求；非调频厂在系统正常运行情应满足系统负荷变化速度的要求；非调频厂在系统正常运行情况下只按调度中心预先安排的负荷曲线（日发电计划）运行，况下只按调度中心预先安排的负荷曲线（日发电计划）运行，而不参加频率的二次调整而不参加频率的二次调整。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频
13、率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性第二节第二节 电力系统无功功率与电压调整电力系统无功功率与电压调整主要内容：主要内容：无功功率负荷与电压无功功率负荷与电压 电力系统中无功功率的平衡电力系统中无功功率的平衡电力系统中的电压管理电力系统中的电压管理电力系统的调压措施电力系统的调压措施 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力
14、系统运行的稳定性的稳定性一、无功功率负荷与电压一、无功功率负荷与电压电压是衡量电能质量的重要指标。用电负荷变化会引起电力网中各节点电压的变化。并且无功功率负荷与电压关系比有功功率负荷与电压关系密切得多。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性UQxUUGPrQxUUUGPrrPUUUG2xQUUUG 2NGUrUUrPU2NGUxUUxQU2QPdUdUdQQUdPPUdU对于高压网，rx,dUPdUQ,故电网
15、结点电压的变动主要由无功功率变动所引起。QdUdU ABGUrjxPjQULLPjQ 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压偏移的影响电压偏移的影响 当运行电压偏离额定值较大时，技术经济指标就会恶化。发电厂发电厂厂用电中由电动机驱动的辅机，其机械转矩与转速的高次方成正比，电压降低滑差增大，转速降低，输出功率迅速减少，将影响汽轮、锅炉的工作，严重情况下将造成安全问题。变压器的运行电压偏低，若负载功率不变，致
16、使输出电流增加，使绕组过热。电压偏高，励磁电流增大，铁芯损失增加，温升增高，严重情况下引起高次谐波共振。由于局部地区无功不足，运行电压严重低下，一些变电所在负荷的微小扰动下会出现电压大幅度下滑，以至失压，即所谓电压崩溃.2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性负荷分类及其对电压影响的控制负荷分类及其对电压影响的控制 电力系统中负荷的变动以及由此而引起的变电所母线的电压变动可以分为两类：由生产、生活和气象变化引起
17、的负荷功率的变化。电压偏移 调节变压器分接头，投切电容器以及调节发电机母线电压 负荷功率具有冲击性或间歇性 电压波动 安装静止无功补偿器一类的动态补偿器安装串联电容 后果改善后果改善 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性二、电力系统无功功率平衡二、电力系统无功功率平衡 电力系统中无功功率电源不足，系统结点电压就要下降。电力系统必须具备足够的无功电源才能维持所要求的电压水平，以满足系统安全稳定运行的要求，以下
18、对电力系统中的无功负荷构成、无功电源构成、电力系统无功功率平衡问题以及为改善系统无功功率不平衡而采取的补偿措施等方面进行阐述。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性无功功率的平衡与补偿无功功率的平衡与补偿电力系统中的无功负荷与无功损耗电力系统中的无功负荷与无功损耗 1、用户与发电厂厂用电的无功负荷（主要是异步电动机）2、线路和变压器的无功损耗 3、并联电抗器的无功损耗 2006/9电力系统工程电力系统工程电力
19、系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性1 1、电力系统中的无功电源一是同步发电机以及过激运行的同步电动机；二是无功补偿电源包括电容器、静止无功补偿器和同期调相机；三是110KV及以上电压线路的充电功率。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性同步发电机 222(40
20、60)%1sinGNGNGNGNNGNGNNGNNQPSPQPtgQSP tg 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性 由由 可得可得 又由又由 可得可得 OACsincosEXI cossinEUPUIX cossinEUXI 2sincosEUUQUIXX 分析图中由分析图中由 组成的发电机电动势相量图，可以组成的发电机电动势相量图，可以得出发电机的无功输出与电压的关系。得出发电机的无功输出与电压的关系。
21、当当P为一定值时，得为一定值时，得由上式可见，当电动势由上式可见，当电动势E为一定为一定值时，值时，Q同同U的关系，是一条向的关系，是一条向下开口的抛物线。下开口的抛物线。XUPXEUQ222)(2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性同步发电机 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网
22、运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性同步调相机过激运行时向电网发出滞后的无功功率，欠激时从电网吸收滞后的无功功率，成为无功功率用户，有正常激磁、过激与欠激三种不同运行状态 21qCKdCKqdqCKCKddEUIxIEUxE UUQUIxx 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性静电电容器 静电电容器损耗小，投资省，运行灵活，适宜于分散使用。但具有负调节效应，此外需用真空开关成组投切，
23、投切次数依赖于这种开关的性能。2Ij CUQUIjUC 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性静 止 无 功 补 偿 器（S t a t i c Va r Compensation，SVC）属于灵活交流输电系统（FACTS）的家族，是一种动态无功补偿装置。晶闸管控制的电抗器固定电容型（TCRFC）晶闸管开关电容器型（TSC）饱和电抗器（SR）型 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率
24、与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性1）TCR-FC型补偿器 TCRCCfL2sin121LB 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性2）TSC型补偿器是用可控硅投切的电容器组（Thyristor Switched Capacitor）。TSC 2006/9电力系统工程电力系统工程电力
25、系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性3）SR型补偿器是用直流电流控制的饱和电抗器（D.C.Control Saturable Reaction）与固定电容器的并联组合。CCfLSRSCC 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性高压输电线路的充电功率 高压及超高压
26、线路是一种数量可观的无功功率电源，其充电功率与线路电压的平方成正比。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性2 2、无功负荷和无功损耗、无功负荷和无功损耗异步电动机 UX0II12XXRS2122XXIXUQD 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力
27、系统运行的稳定性的稳定性变压器：励磁损耗与绕组漏抗损耗，后者与受载大小有关。var100%var100%20MSSSuQMSIQNNkZTNYT 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电力线路：串联电抗中的无功功率损耗（感性）与并联电纳中的充电功率（容性）。BUQXUQPXIQLCLX222223LXLCLXLCLXLCPPQQPPQQPPQQ 线路无损 无功电源无功负荷 Q 2006/9电力系统工程电力系统
28、工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性3 3、无功功率的平衡与补偿、无功功率的平衡与补偿无功功率管理的具体措施包括：（1）电力用户的功率因数达到0.95以上；（2）分散安装电容器，就地供无功功率。（3）在一次及二次变电所的低压母线上安装电容器，枢纽变电安装调相机。在有无功冲击负荷的变电所以及超高压送电线末端宜安装静止无功补偿器；（4）对于水、火联合电网，枯水期利用水电机组调相运行，丰水期利用火电机组调相运行，供出感性无功功率；（5）同步电动
29、机过激运行，供出感性无功功率。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性二、电压管理二、电压管理分级管理。发电厂和有调压能力的变电所按调度所规定的电压曲线调整无功功率和电压。地区调度所监控地区网络的电压、用户电压及其功率因数。实现无功功率就地平衡。中心调度所着重监控主网的电压水平。协调全网有广泛影响的调压措施，合理分配无功出力和调整无功潮流。协调配合，统一调度与分散控制相结合 2006/9电力系统工程电力系统工程
30、电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压控制的目的（1）保持电网枢纽点电压水平，保证电力系统稳定运行；（2）保持供电电压的正常范围，保证用户的供电质量；（3）减少网络损耗；（4）在偶然事故下快速强行励磁，防止电力系统瓦解 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定
31、性中枢点电压管理中枢点电压管理 一般选择下列母线为电压中枢点：（1）区域性水、火电厂的高压母线；（2）枢纽变电站二次母线；（3）有地方负荷的发电厂母线。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性AU BU 假定有一简单电力网如图假定有一简单电力网如图 (a)(a)所示，中枢点所示，中枢点O O向负荷向负荷点点A A和和B B供电，两处的日负荷曲线如图供电，两处的日负荷曲线如图 (b)(b)所示。当线路所示。当线路
32、参数一定时，线路上的电压损耗参数一定时，线路上的电压损耗 和和 的变化曲线如的变化曲线如图图 所示。现在来确定中枢点所示。现在来确定中枢点O O的电压允许变化范围。的电压允许变化范围。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性 如图所示。图中阴影部分表示可同时满足如图所示。图中阴影部分表示可同时满足A A、B B两个两个负荷点电压要求的负荷点电压要求的O O点电压的变化范围。点电压的变化范围。为了确定中枢点电压控
33、制的范围，有以下几种中枢为了确定中枢点电压控制的范围，有以下几种中枢点电压控制方式：点电压控制方式：（1 1）逆调压。高峰负荷时供电线路上的电压损耗大，）逆调压。高峰负荷时供电线路上的电压损耗大，将中枢点电压适当升高，以抵偿电压损耗的增大；将中枢点电压适当升高，以抵偿电压损耗的增大；反之，则将中枢点电压适当降低。反之，则将中枢点电压适当降低。（2 2）顺调压。即高峰负荷时允许中）顺调压。即高峰负荷时允许中 枢点电压略低，低谷负荷时允枢点电压略低，低谷负荷时允 许中枢点电压略高。许中枢点电压略高。（3 3）常调压。在任何负荷下都保持）常调压。在任何负荷下都保持 中枢点电压为基本不变的数值。中枢点
34、电压为基本不变的数值。取取1.021.021.05 1.05 。nU 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性三种电压调节方式：三种电压调节方式：（1）逆调整高峰负荷时升高中枢点母线电压，低谷时降低中枢点母线电压。适用于供电线路较长，负荷变动较大的中枢点；（2）顺调整高峰负荷时允许中枢点母线电压略低，低谷时允许中枢点母线电压略高。适用于供电线路不长，负荷变动不大的中枢点；（3）恒调整中枢点母线电压基本不变，适用
35、于线路长度、负荷变动情况介于上述两者之间的情况。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性三、电力系统的调压措施三、电力系统的调压措施UGGK1:1K2:1P+jQR+jX2121/)(KUQXPRKUKUKUUGGb1、发电机调压2、改变变压器变比调压3、利用无功功率补偿调压4、改变输电线路的参数调压 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系
36、统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性1.改变变压器变比调压 先决条件:电网的无功电源容量充裕 对负荷变化不大的变电所可适当选择变压器的分接头进行电压调整。对于负荷变化较大的一次及二次变电所采用负荷调整分接头的变压器，其切换装置在不能适应频繁操作要求时，应限制动作的次数。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性UQXPRUUUUUUt
37、LtHLH降压变压器TTRjXPjQLUtHtLUKUHU 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压方法电压管理和调压方法最大负荷及最小负荷情况下：LmmtlmHMmtHLMMtLMHMMtHUUUUUUUUUU,mtHMtHtHUUU,21在停电条件下 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的
38、调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性 例9-1 某降压变电站有一台变比KT(110+22.5)kV11 kV的变压器，归算到高压侧的变压器阻抗为ZT(2.44+j40)，最大负荷时流入变压器的功率为Smax=（28十j14)MV A，最小负荷时为Smin=(10+j6)MV A。最大负荷时，高压侧母线电压为113 kV。最小负荷时为115kV，低压侧母线电压允许变化范围为l 011kv试选择变压器分接头。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调
39、整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性取平均值选择最接近的分接头电压115.5kV，即110+5%的分接头。按所选分接头校验低压母线的实际电压有上述电压均未超出允许电压范围1011kV，课件所选分接头能满足调压要求。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压方法电压管理和调压方法升压变压器HTTtLtHLHUXQRPUUUUUUTPPPTQQQ 2006/9
40、电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压方法电压管理和调压方法LmtLmHmmtHLMtLMHMMtHUUUUUUUUUU,2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压方法电压管理和调压方法三绕组降压变压器三绕组降压
41、变压器 看成两个双绕组变压器的并联。在求得三绕组变压器的功率分布以后，先从高压绕组对低压绕组入手，选择高压方抽头以满足低压方电压要求。然后固定高压方抽头，考虑高压绕组对中压绕组情况；选择中压方抽头满足中压方的电压要求。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压方法电压管理和调压方法115/16.34KVKV36.75/35KVKV5.54.122.41.8jMVAj21.510.75jMVAj3.5
42、2.621.41.05jMVAj 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压方法电压管理和调压方法HML7.77162.5j7.773.78j11.65102j 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压
43、方法电压管理和调压方法例 变压器抽头为1103 2.5%/38.55%/10.5KV 要求10KV、35KV母线逆调压，即5，0。试选择抽头 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压方法电压管理和调压方法在最大负荷情况下，各绕组电压损耗计算如下：5.5 7.74.12 162.511542.735669.5 6.19115HVUKV变压器中点电压 01156.19108.83.5 7.772.62
44、 3.78108.827.1959.9 0.16108.8MMVUKVUKV 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压方法电压管理和调压方法中压母线电压 108.80.16107.642 11.65 1.5 102108.823.3 153 1.62108.8MMLMUKVUKV低压母线电压 108.8 1.62 107.18LMUKV 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功
45、功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压方法电压管理和调压方法在最小负荷情况下：02.47.771.8 162.5116.3418.65292.5 2.67116.34116.342.67113.671.47.771.053.78113.6710.883.97 0.06113.67HVmMVUKVUKVUKV 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整
46、 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压方法电压管理和调压方法1 1 3.6 70.0 61 1 3.6 111 1.6 50.7 51 0 21 1 3.6 71 1.6 57 6.5 0.7 81 1 3.6 71 1 3.6 70.7 81 1 2.8 9M mL VL mUK VUK VUK V 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压方
47、法电压管理和调压方法在最大、最小负荷下，根据低压侧逆调压（5，0）的要求选择高压方的抽头：,10.5107.18107.18101.05tH MUKV选标准抽头110-2.5，即为107.25KV,10.5112.89118.5310tHmUK V选标准抽头110+3*2.5，即118.25KV 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压方法电压管理和调压方法固定高压方抽头，按中压方逆调压要求，选择
48、中压方抽头：,107.2535 1.0536.28108.62tM MUKV选标准抽头38.5-5，即为36.57KV,118.253536.43113.61tM mUKV选标准抽头38.5-5，即为36.57KV还应根据标准抽头，对中、低母线电压进行校核。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压方法电压管理和调压方法改变发电机及调相机励磁调压改变发电机及调相机励磁调压改变发电机及调相机的励磁电流
49、，可以改变它们的内电势，从而调整母线电压。利用发电机调压范围为发电机额定电压的5。调相机调压属于改变网络无功功率分布进行调压的方法。即利用调相机的容量就地补偿负荷所需的无功功率，因而改变了线路输送的无功功率。从而调节了枢纽站母线的电压。2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压方法电压管理和调压方法SUrU:1KrUPjQCjQRjX补偿前rrsUQXPRUU补偿后rcCrcsUXQQPRUU折合到
50、高压侧的低压方希望电压，低压方希望电压Urc 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与频率的调整的调整电力系统无功电力系统无功功率与电压功率与电压的调整的调整 电电力网运行力网运行的经济性的经济性电力系统运行电力系统运行的稳定性的稳定性电压管理和调压方法电压管理和调压方法2 rcCrcrrcrrcUQUUXUUUKXK现以下标M、m分别表示最大负荷及最小负荷情况，设调相机欠激容量为过激容量之半。,2,2,0.5rc MrMCrc Mrc mrMCrc mUUQUKXKUUQUKXK 2006/9电力系统工程电力系统工程电力系统有功电力系统有功功率与频率功率与
