大工11秋《电力系统分析》辅导资料八.doc

电力系统分析辅导资料八
主题: 第五章电力系统有功功率的平衡和频率调整(第3节)
学****时间: 2011年11月21日-11月27日
内容:
第五章电力系统有功功率的平衡和频率调整
这周我们将学****第五章中的第3节,请大家做好准备,学****马上开始。
第三节电力系统的频率调整
一、频率调整的概念
如上图所示,负荷可根据波动规律分解为三种负荷。
对于第三种负荷,通过提前预测负荷,并事先安排好发电计划的方式的可以得到满足。
但是对于第一、二种负荷波动,由于其随机性,难以准确预测。因此,事先安排的发电计划,总是与实际负荷有所偏差。为避免这种对有功功率的供需不平衡造成的频率偏移,就需要进行一次调频和二次调频。
二、频率的一次调整
1、负荷的有功功率—频率静态特性
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,系统中有功负荷随频率的变化特性称为负荷的有功功率-频率静态特性。
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频率的高次函数:
式中,为电力系频率为时,整个系统的有功负荷,为电力系统频率为额定值
时,整个系统的有功负荷,为上述有功负荷占的百分数。
在电力系统中,允许频率变化的范围是很小的。在较小的频率变化范围内,负荷的有功功率—频率静特性接近于一直线。如下图所示。
负荷的有功功率—频率静态特性曲线
该图表示,频率增大,负荷会自动增加吸收有功功率,频率减小,负荷会相应减少有功功率的消耗。
图中,直线的斜率为:
称之为负荷的单位调节功率:表示负荷有功功率自动调节效应。
一般:=1~3
表示频率变化1%,负荷的有功功率相应变化1%~3%
2、发电机的有功功率—频率静态特性
①定义
图中,直线的斜率为:
称之为发电机的单位调节功率:表示发电机有功输出的自动调节效应。其值与发电机组调差系数有关。
显然,越大,相同负荷波动下频率偏移越小。然而,受到调速机构的限制,的调整范围是有限的。
注意:对于满载的机组,频率下降,发电机不会增加功率输出。(由图可看出)
②发电机组具有功频静特性的原因
发电机组的具有“自动调速系统”,当系统有功功率平衡遭到破坏,引起频率变化时,原动机的调速器将自动改变原动机的进汽量,相应增加或减少发电机的出力。
3、频率的一次调整
①原理(如下图)
②新稳定点分析
(1)频率偏移
可得:
(2)发电机因频率变化的输出调整量
(3)负荷因频率变化的调整量
③注意事项
三、频率的二次调整
1、动作条件
2、原理(如下图)
3、新运行点分析
四、互联系统的频