有功調(diào)節(jié)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1 有功調(diào)節(jié)有功調(diào)節(jié) 2/452021-7-19 系統(tǒng)內(nèi)有系統(tǒng)內(nèi)有m臺機(jī)組，電功率輸出為臺機(jī)組，電功率輸出為 ，原動機(jī)的輸入總功率，原動機(jī)的輸入總功率 為為 ，在忽略內(nèi)部損耗的條件下，存在關(guān)系：，在忽略內(nèi)部損耗的條件下，存在關(guān)系： m Gi P 1 m Ti P 1 mm GiTi PP 11 系統(tǒng)負(fù)荷變動使機(jī)組輸出電功率增加系統(tǒng)負(fù)荷變動使機(jī)組輸出電功率增加 ，而機(jī)械功率來不及，而機(jī)械功率來不及 做出反應(yīng)，這時做出反應(yīng)，這時 L P L m Gi m Ti PPP 11 為了保持功率平衡機(jī)組只能把轉(zhuǎn)子的一部分動能轉(zhuǎn)換為電功率，為了保持功率平衡機(jī)組只能把轉(zhuǎn)子的一部分動能轉(zhuǎn)換為電功率， m

2、KiL m Gi m Ti W dt d PPP 111 機(jī)組轉(zhuǎn)速降低，系統(tǒng)頻率下降機(jī)組轉(zhuǎn)速降低，系統(tǒng)頻率下降 第1頁/共14頁 3/452021-7-19 電力系統(tǒng)負(fù)荷變動情況電力系統(tǒng)負(fù)荷變動情況 電力系統(tǒng)運(yùn)行中的主要任務(wù)之一就電力系統(tǒng)運(yùn)行中的主要任務(wù)之一就 是對頻率進(jìn)行監(jiān)視和控制，保證電是對頻率進(jìn)行監(jiān)視和控制，保證電 力系統(tǒng)頻率的偏移在允許范圍內(nèi)力系統(tǒng)頻率的偏移在允許范圍內(nèi) 調(diào)節(jié)頻率就是改變單位時間內(nèi)進(jìn)調(diào)節(jié)頻率就是改變單位時間內(nèi)進(jìn) 入原動機(jī)的動力元素（蒸汽或水）入原動機(jī)的動力元素（蒸汽或水） 力求電力系統(tǒng)負(fù)荷在安全運(yùn)行力求電力系統(tǒng)負(fù)荷在安全運(yùn)行 約束條件下，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及在約束條件下，實現(xiàn)

3、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及在 發(fā)電機(jī)組之間實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)分配。發(fā)電機(jī)組之間實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)分配。 勵磁調(diào)節(jié)基本目標(biāo)：勵磁調(diào)節(jié)基本目標(biāo)：發(fā)電機(jī)端電壓發(fā)電機(jī)端電壓 和和無功功率分配無功功率分配 調(diào)速器的基本目標(biāo)：調(diào)速器的基本目標(biāo)：發(fā)電機(jī)頻率發(fā)電機(jī)頻率和和 有功功率分配有功功率分配 第2頁/共14頁 4/452021-7-19 電力系統(tǒng)中有功功率與頻率之間的關(guān)系：電力系統(tǒng)中有功功率與頻率之間的關(guān)系： 1、與頻率變化無關(guān)的負(fù)荷：、與頻率變化無關(guān)的負(fù)荷：照明、電弧爐、整流負(fù)荷照明、電弧爐、整流負(fù)荷 2、與頻率成正比的負(fù)荷：、與頻率成正比的負(fù)荷：切削機(jī)床、球磨機(jī)、壓縮機(jī)切削機(jī)床、球磨機(jī)、壓縮機(jī) 3、與頻率的二次方成正比的負(fù)荷：、與頻率

4、的二次方成正比的負(fù)荷：變壓器中的渦流損耗變壓器中的渦流損耗 4、與頻率的三次方成正比的負(fù)荷：、與頻率的三次方成正比的負(fù)荷：通風(fēng)機(jī)、靜水頭阻力不大的通風(fēng)機(jī)、靜水頭阻力不大的 循環(huán)水泵循環(huán)水泵 5、與頻率的高次方成正比的負(fù)荷：、與頻率的高次方成正比的負(fù)荷：靜水頭阻力很大的循環(huán)水泵靜水頭阻力很大的循環(huán)水泵 n n LNn N LN N LN N LNLNL f f Pa f f Pa f f Pa f f PaPaP . 3 3 2 210 第3頁/共14頁 5/452021-7-19 1. . 3210 * 3 *3 2 *2*10* n n nL aaaaa fafafafaaP 電力系統(tǒng)有功負(fù)

5、荷的靜態(tài)頻率特性方程電力系統(tǒng)有功負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性方程 當(dāng)電力系統(tǒng)內(nèi)機(jī)組的輸入功率當(dāng)電力系統(tǒng)內(nèi)機(jī)組的輸入功率 和負(fù)荷功率之間失去平衡時和負(fù)荷功率之間失去平衡時,系系 統(tǒng)負(fù)荷也參與了調(diào)節(jié)作用。統(tǒng)負(fù)荷也參與了調(diào)節(jié)作用。 這種特性有利于系統(tǒng)中的有功這種特性有利于系統(tǒng)中的有功 功率在另一個頻率下重新獲得功率在另一個頻率下重新獲得 平衡平衡負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng) * * * df dP K L L 第4頁/共14頁 6/452021-7-19 n m m m L L fma df dP K 1 1 * * * * 為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)，為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)， 用以衡量調(diào)節(jié)效應(yīng)的大小

6、。用以衡量調(diào)節(jié)效應(yīng)的大小。 根據(jù)國內(nèi)外的實測數(shù)據(jù)表明，根據(jù)國內(nèi)外的實測數(shù)據(jù)表明， 有功負(fù)荷與頻率之間的關(guān)系有功負(fù)荷與頻率之間的關(guān)系 曲線接近于一條直線。曲線接近于一條直線。 * * * f P tgK L L f P K L L LN N LL P f KK * 有功功率有功功率 變化量變化量 相對應(yīng)有功相對應(yīng)有功 功率變化的功率變化的 頻率的變化頻率的變化 量量 是電力系統(tǒng)調(diào)度部門要求掌握的一個數(shù)是電力系統(tǒng)調(diào)度部門要求掌握的一個數(shù) 據(jù)。它表明系統(tǒng)頻率變化據(jù)。它表明系統(tǒng)頻率變化1%時負(fù)荷功率變化時負(fù)荷功率變化 的百分?jǐn)?shù)。的百分?jǐn)?shù)。 *L K 第5頁/共14頁 7/452021-7-19 發(fā)電機(jī)

7、組的轉(zhuǎn)速調(diào)整是由原動機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)來實現(xiàn)的，發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速調(diào)整是由原動機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)來實現(xiàn)的，發(fā)電機(jī)的 功率功率-頻率特性取決于調(diào)速器系統(tǒng)的特性頻率特性取決于調(diào)速器系統(tǒng)的特性 * BWAMG 2 *2*1* fCfCPG 發(fā)電機(jī)組無調(diào)速器發(fā)電機(jī)組無調(diào)速器 在調(diào)速器的作用在調(diào)速器的作用 下不斷改變進(jìn)氣下不斷改變進(jìn)氣 量，使原動機(jī)的量，使原動機(jī)的 運(yùn)行點不斷地從運(yùn)行點不斷地從 一根靜態(tài)特性向一根靜態(tài)特性向 另一根靜態(tài)特性另一根靜態(tài)特性 曲線過渡。曲線過渡。 此時原動機(jī)進(jìn)氣量達(dá)到最大值，此時原動機(jī)進(jìn)氣量達(dá)到最大值， 調(diào)速器不起作用，當(dāng)頻率調(diào)速器不起作用，當(dāng)頻率f繼續(xù)下繼續(xù)下 降時，運(yùn)行點只能沿著

8、對應(yīng)于最大降時，運(yùn)行點只能沿著對應(yīng)于最大 進(jìn)氣量的靜態(tài)特性曲線移動。進(jìn)氣量的靜態(tài)特性曲線移動。 第6頁/共14頁 8/452021-7-19 對應(yīng)于頻率下降對應(yīng)于頻率下降 ，發(fā)電機(jī)組輸出功，發(fā)電機(jī)組輸出功 率增加率增加 ，這是一種有差調(diào)節(jié)特性，這是一種有差調(diào)節(jié)特性 f G P G P f R 發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)組的 調(diào)差系數(shù)調(diào)差系數(shù) 負(fù)號表示發(fā)電機(jī)輸出功率負(fù)號表示發(fā)電機(jī)輸出功率 的變化和頻率變化相反的變化和頻率變化相反 * * * G GN G N P f P P f f R 0 * G PRf 發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)調(diào)節(jié)方程發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)調(diào)節(jié)方程 第7頁/共14頁 9/452021-7-19 計算功率

9、和頻率關(guān)系時，常采用調(diào)差系數(shù)的倒數(shù)來表示計算功率和頻率關(guān)系時，常采用調(diào)差系數(shù)的倒數(shù)來表示 * * * * 1 f P R K G G 0 * GG PfK 為發(fā)電機(jī)組的功率為發(fā)電機(jī)組的功率-頻率靜態(tài)特性系數(shù)，或者是原動機(jī)的頻率靜態(tài)特性系數(shù)，或者是原動機(jī)的 單位調(diào)節(jié)功率。單位調(diào)節(jié)功率。 *G K 發(fā)電機(jī)組的調(diào)差系數(shù)主要決定于調(diào)速器的靜態(tài)調(diào)節(jié)特性。發(fā)電機(jī)組的調(diào)差系數(shù)主要決定于調(diào)速器的靜態(tài)調(diào)節(jié)特性。 與機(jī)組間的有功功率分配相關(guān)。與機(jī)組間的有功功率分配相關(guān)。 調(diào)節(jié)特性的失靈區(qū)又造成機(jī)組間的有功功率分配的不確定性。調(diào)節(jié)特性的失靈區(qū)又造成機(jī)組間的有功功率分配的不確定性。 調(diào)差系數(shù)調(diào)差系數(shù) 機(jī)組間有功分配機(jī)

10、組間有功分配 調(diào)速器的靜態(tài)特性調(diào)速器的靜態(tài)特性 調(diào)節(jié)特性的失靈區(qū)調(diào)節(jié)特性的失靈區(qū) 第8頁/共14頁 10/452021-7-19 *G PRf *1 *2 *2 *1 R R P P 機(jī)組間的有功功率分配與機(jī)機(jī)組間的有功功率分配與機(jī) 組的調(diào)差系數(shù)成反比組的調(diào)差系數(shù)成反比 n i i GiN N n i Gi R P f f PP 1 * 1 推廣到多臺發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的情況：推廣到多臺發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的情況： 第9頁/共14頁 11/452021-7-19 N N P f f R P * 1 n i i GiN N R P P R 1 * * 系統(tǒng)等值機(jī)的系統(tǒng)等值機(jī)的 調(diào)差系數(shù)調(diào)差系數(shù) * *

11、 i GiN N Gi R P P PR P 系統(tǒng)中負(fù)荷變化后，每臺系統(tǒng)中負(fù)荷變化后，每臺 發(fā)電機(jī)所承擔(dān)的功率發(fā)電機(jī)所承擔(dān)的功率 1、多臺發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)為零是不能并聯(lián)運(yùn)行的、多臺發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)為零是不能并聯(lián)運(yùn)行的 2、含有一臺調(diào)差系數(shù)為零機(jī)組的系統(tǒng)在理論上是可行的，但是、含有一臺調(diào)差系數(shù)為零機(jī)組的系統(tǒng)在理論上是可行的，但是 在實際上是不能運(yùn)行的。原因是就目前的系統(tǒng)容量而言不可能僅在實際上是不能運(yùn)行的。原因是就目前的系統(tǒng)容量而言不可能僅 由一臺機(jī)組來完成全部的調(diào)差任務(wù)。因此，只能是由多臺有差調(diào)由一臺機(jī)組來完成全部的調(diào)差任務(wù)。因此，只能是由多臺有差調(diào) 節(jié)機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行節(jié)機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行 第10頁/共

12、14頁 12/452021-7-19 機(jī)械式調(diào)速器對于微小的轉(zhuǎn)速變化是不能反應(yīng)的，因此調(diào)速器具機(jī)械式調(diào)速器對于微小的轉(zhuǎn)速變化是不能反應(yīng)的，因此調(diào)速器具 有一定的失靈區(qū)，調(diào)節(jié)特性實際上就是一條具有一定寬度的帶子。有一定的失靈區(qū)，調(diào)節(jié)特性實際上就是一條具有一定寬度的帶子。 不靈敏區(qū)寬度可以用失靈度不靈敏區(qū)寬度可以用失靈度 來描述：來描述： N w f f w P 為機(jī)組間的最大誤差為機(jī)組間的最大誤差 為調(diào)速器最大的頻率呆滯為調(diào)速器最大的頻率呆滯 w f * * * ww w PP f R Rtg P f w w 第11頁/共14頁 13/452021-7-19 * * * ww w PP f R 與與 成正比，與成正比，與 成反比。成反比。 w P * R 若調(diào)差系數(shù)很小，則機(jī)組間若調(diào)差系數(shù)很小，則機(jī)組間 的最大誤差功率就會很大，這的最大誤差功率就會很大，這 樣就會引起機(jī)組間功率分配誤樣就會引起機(jī)組間功率分配誤 差的增大。差的增大。 若不靈敏區(qū)寬度很小