第九章 现代电力系统的运行.ppt

第一节电力系统有功功率与频率的调整
第二节电力系统无功功率与电压的调整
第三节电力网运行的经济性
第四节电力系统运行的稳定性
第九章现代电力系统的运行
华中科技大学电气学院
第一节电力系统有功功率与频率的调整
一、电力系统的有功功率平衡
二、电力系统有功功率的分配
三、电力系统的频率调整
:
负荷变动幅度小,周期又很短(如P1),这种负荷的变动具有很大的偶然性;
负荷变动幅度较大,周期也较长(如P2)工业中大电机、电炉、延压机、电气机车等用户的开停,它们具有一定的冲击性;
负荷变动幅度最大,周期也最长,且变化较缓慢(如P3)人们生产、生活及气象条件的变化等引起的,这种负荷变化基本上可以预计。
一、电力系统的有功功率平衡
图9-1 有功负荷的变动
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有功功率的平衡:
2、有功功率电源和备用容量
总装机容量:所有发电机的额定容量之和
有功电源容量:系统中可投入发电设备的总容量之和
备用容量:系统的电源容量大于发电负荷的部分
为保证供电可靠性和电能质量、以及有功功率的经济分配,发电厂必须有足够的备用容量。一般要求备用容量达最大发电负荷的15%~30%
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二、电力系统有功功率的分配
1、有功电源的最优组合
指系统中发电设备或发电厂的合理组合,包括机组的最优组合顺序,机组的最优组合数量和机组的最优开停时间
2、有功负荷在运行机组间的最优分配
指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
3、分配原则:
充分合理利用水利资源,尽量避免弃水;最大限度地降低火电厂煤耗,并充分发挥高效机组的作用;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。
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图9-2 各类发电厂组合顺序示意图
(a)枯水季节(b)丰水季节
P/MW
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三、电力系统的频率调整
1、频率调整的必要性
频率是衡量电能质量的指标之一,频率质量的下降的危害:
异步电动机的转速与输出功率
各种电气设备均按额定频率设计
频率降低,无功损耗增加,无功平衡和电压调整变得困难
2、频率与有功平衡的关系
频率与发电机转速有严格的关系
负荷变化->发电机输出电磁功率变化->原动机输入功率相对迟缓->转矩变化->转速变化->频率变化
额定频率50Hz,-
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3 、各类负荷变动与频率调整
第一种负荷<->频率的“一次调整”,采用调速器
第二种负荷变动频率的“二次调整”,调频器
第三种负荷变动<->频率的“三次调整,通过负荷预计得到负荷曲线,按最优化准则分配负荷,属于电力系统经济运行的问题,或称经济调度。
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(1)电源有功功率静态频率特性
电源有功功率静态频率特性:发电机组的原动机机械功率与角速度或频率的关系
无调速系统时:Pm=C1ω-C2ω2=C1f-C2f2
有调速系统时:原动机的静态频特性成为一族曲线。此时发电机输出功率与频率关系的曲线近似地用直线表示,称为发电机组的功率一频率静态特性。
4、电力系统的频率特性
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图9-3 原动机械功率的静态频率特性曲线
图9-4 调速器的作用
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