電力系統(tǒng)的有功功率平衡、最優(yōu)分配和頻率調(diào)節(jié)

1、1第 5 章 有功功率和頻率調(diào)整有功功率和頻率調(diào)整 2基本內(nèi)容u有功平衡與頻率變化的關(guān)系（補充）有功平衡與頻率變化的關(guān)系（補充）u本章主要內(nèi)容及其關(guān)系本章主要內(nèi)容及其關(guān)系u5.1 5.1 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡電力系統(tǒng)中有功功率的平衡u5.2 5.2 電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配u5.3 5.3 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整3發(fā)電機組的有功平衡發(fā)電機組的有功平衡：發(fā)電機的電磁功率：發(fā)電機的電磁功率PGi與原動機的機械功率與原動機的機械功率PTi之間的平衡。之間的平衡。原動機慣性大，有功調(diào)節(jié)慢，無法時刻保持原動機慣性大，有功調(diào)節(jié)慢，無法時刻保持與瞬變負(fù)荷及發(fā)

2、電機功率的平衡，而只能保與瞬變負(fù)荷及發(fā)電機功率的平衡，而只能保證證動態(tài)平衡動態(tài)平衡，相應(yīng)頻率也只能保持，相應(yīng)頻率也只能保持動態(tài)穩(wěn)定動態(tài)穩(wěn)定。fPPfPPffPPGiTiGiTiGiTi0發(fā)電機組發(fā)電機組原動機發(fā)電機原動機發(fā)電機dq)2(fTiPGiP電力系統(tǒng)的有功平衡電力系統(tǒng)的有功平衡：發(fā)電機與負(fù)荷之間的電磁功率平衡，時刻平衡：發(fā)電機與負(fù)荷之間的電磁功率平衡，時刻平衡推力推力阻力阻力發(fā)電機組的發(fā)電機組的有功平衡與有功平衡與頻率的關(guān)系頻率的關(guān)系頻率變化反映機組的有功平衡關(guān)系，是機組有功調(diào)節(jié)的依據(jù)。頻率變化反映機組的有功平衡關(guān)系，是機組有功調(diào)節(jié)的依據(jù)。有功平衡與頻率變化的關(guān)系有功平衡與頻率變化的關(guān)

3、系4本章主要內(nèi)容及其關(guān)系本章主要內(nèi)容及其關(guān)系目標(biāo)：保證頻率的質(zhì)量與穩(wěn)定，滿足有功調(diào)度的經(jīng)濟與可靠性要求目標(biāo)：保證頻率的質(zhì)量與穩(wěn)定，滿足有功調(diào)度的經(jīng)濟與可靠性要求負(fù)荷的變動類型負(fù)荷的變動類型頻率的調(diào)整方法頻率的調(diào)整方法發(fā)電機的電磁有功變化類型發(fā)電機的電磁有功變化類型原動機的有功調(diào)整方法原動機的有功調(diào)整方法各類機組的有功調(diào)節(jié)特性各類機組的有功調(diào)節(jié)特性有功備用容量的概念有功備用容量的概念一次調(diào)頻一次調(diào)頻二次調(diào)頻二次調(diào)頻三次調(diào)頻三次調(diào)頻頻率變化與功率調(diào)頻率變化與功率調(diào)整量的定量關(guān)系整量的定量關(guān)系偶然性偶然性沖擊性沖擊性周期性周期性fKPGGfKPLLfKPSL0fKPPSGL0055.1 5.1 電力

4、系統(tǒng)中有功功率的平衡電力系統(tǒng)中有功功率的平衡基本概念基本概念l負(fù)荷變動的類型及其特點？負(fù)荷變動的類型及其特點？l頻率調(diào)整的方法及其特點？頻率調(diào)整的方法及其特點？l負(fù)荷變動與頻率調(diào)整的關(guān)系？負(fù)荷變動與頻率調(diào)整的關(guān)系？l什么是可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量、備用容量、什么是可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量、備用容量、熱備用和冷備用、負(fù)荷備用（事故備用、檢修熱備用和冷備用、負(fù)荷備用（事故備用、檢修備用、國民經(jīng)濟備用）？備用、國民經(jīng)濟備用）？l兩類備用容量的關(guān)系？兩類備用容量的關(guān)系？65.1 5.1 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡電力系統(tǒng)中有功功率的平衡l5.1.1 5.1.1 有功功率負(fù)荷的變動和調(diào)整控制有功功率負(fù)荷的變動

5、和調(diào)整控制（1 1）有功功率負(fù)荷的變動）有功功率負(fù)荷的變動變動類型及其特點變動類型及其特點綜合負(fù)荷的分解綜合負(fù)荷的分解（2 2）有功功率和頻率的調(diào)整）有功功率和頻率的調(diào)整調(diào)整方法及其特點調(diào)整方法及其特點任務(wù)的分配任務(wù)的分配l5.1.2 5.1.2 有功功率負(fù)荷曲線的預(yù)計有功功率負(fù)荷曲線的預(yù)計l5.1.3 5.1.3 有功功率電源和備用容量有功功率電源和備用容量7負(fù)荷變動的類型及其特點u第一種：變動幅度很小，周期很短，有很大的偶然第一種：變動幅度很小，周期很短，有很大的偶然性。性。偶然性的負(fù)荷變動偶然性的負(fù)荷變動u第二種：變動幅度較大，周期較長，沖擊性負(fù)荷（電第二種：變動幅度較大，周期較長，沖擊

6、性負(fù)荷（電爐、壓延機械、電氣機車）爐、壓延機械、電氣機車） 沖擊性的負(fù)荷變動沖擊性的負(fù)荷變動u第三種：變動幅度最大，周期最長，由生產(chǎn)、生活、第三種：變動幅度最大，周期最長，由生產(chǎn)、生活、氣象變化引起（可以預(yù)計）氣象變化引起（可以預(yù)計） 可預(yù)見的負(fù)荷變動可預(yù)見的負(fù)荷變動圖圖5-1 5-1 有功功率負(fù)荷的變動曲線有功功率負(fù)荷的變動曲線 綜合負(fù)荷曲綜合負(fù)荷曲線線偶然性負(fù)荷變動偶然性負(fù)荷變動沖擊性負(fù)荷變動沖擊性負(fù)荷變動可預(yù)見性負(fù)荷變動可預(yù)見性負(fù)荷變動9頻率調(diào)整方法及其特點頻率調(diào)整方法及其特點u頻率的一次調(diào)整：用發(fā)電機組的頻率的一次調(diào)整：用發(fā)電機組的調(diào)速器調(diào)速器( (第一種負(fù)荷第一種負(fù)荷變動變動) )。

7、 u頻率的二次調(diào)整：用發(fā)電機組的頻率的二次調(diào)整：用發(fā)電機組的調(diào)頻器調(diào)頻器( (第二種負(fù)荷第二種負(fù)荷的變動的變動) )。 調(diào)頻廠，對應(yīng)潮流計算中的平衡節(jié)點調(diào)頻廠，對應(yīng)潮流計算中的平衡節(jié)點u頻率的三次調(diào)整：按頻率的三次調(diào)整：按最優(yōu)化準(zhǔn)則最優(yōu)化準(zhǔn)則分配第三種有規(guī)律變分配第三種有規(guī)律變動的負(fù)荷，即責(zé)成各發(fā)電廠按事先給定的發(fā)電負(fù)荷曲動的負(fù)荷，即責(zé)成各發(fā)電廠按事先給定的發(fā)電負(fù)荷曲線發(fā)電。線發(fā)電。u負(fù)荷側(cè)管理：個別負(fù)荷大量或長時間超計劃用電以致負(fù)荷側(cè)管理：個別負(fù)荷大量或長時間超計劃用電以致影響系統(tǒng)運行質(zhì)量時，由系統(tǒng)管理部門在遠(yuǎn)方將其部影響系統(tǒng)運行質(zhì)量時，由系統(tǒng)管理部門在遠(yuǎn)方將其部分或全部切除的控制方式分或全

8、部切除的控制方式( (不同于前三種不同于前三種) ) 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)中負(fù)荷變中負(fù)荷變動的幅度動的幅度愈大，周愈大，周期就愈長。期就愈長。 圖圖5-2 5-2 調(diào)頻任務(wù)的分配調(diào)頻任務(wù)的分配P115.1.2 5.1.2 有功功率負(fù)荷曲線的預(yù)測有功功率負(fù)荷曲線的預(yù)測u作用：有功功率和頻率三次調(diào)整的依據(jù)作用：有功功率和頻率三次調(diào)整的依據(jù)u方法：方法：（1 1）傳統(tǒng)方法）傳統(tǒng)方法（2 2）統(tǒng)計分析方法）統(tǒng)計分析方法回歸分析法，時間序列分析回歸分析法，時間序列分析法等。（不講）法等。（不講）125.1.2 5.1.2 有功功率負(fù)荷曲線的預(yù)計有功功率負(fù)荷曲線的預(yù)計傳統(tǒng)方法傳統(tǒng)方法u收集未來若干天的預(yù)計負(fù)荷

9、收集未來若干天的預(yù)計負(fù)荷( (大用電量用戶大用電量用戶) )；u參照長期積累的實測數(shù)據(jù)，匯總調(diào)整用電負(fù)荷；參照長期積累的實測數(shù)據(jù)，匯總調(diào)整用電負(fù)荷；u計入網(wǎng)絡(luò)損耗：一般約為系統(tǒng)總負(fù)荷的計入網(wǎng)絡(luò)損耗：一般約為系統(tǒng)總負(fù)荷的6%6%10%10%不變損耗：與負(fù)荷大小無關(guān)不變損耗：與負(fù)荷大小無關(guān)( (變壓器空載損耗變壓器空載損耗) )可變損耗：與負(fù)荷的平方成正比可變損耗：與負(fù)荷的平方成正比u考慮廠用電：水電廠，考慮廠用電：水電廠，0.1%0.1%1%1%；火電廠，；火電廠，5%5%8%8%；原子能電廠：原子能電廠：4%4%5%5%；相應(yīng)必須考慮可投入的發(fā)電設(shè)；相應(yīng)必須考慮可投入的發(fā)電設(shè)備和發(fā)電容量，備和

10、發(fā)電容量，u特別注意氣象條件變化對負(fù)荷曲線的影響。特別注意氣象條件變化對負(fù)荷曲線的影響。u實測負(fù)荷曲線形成以后，還需要負(fù)荷曲線的加工。實測負(fù)荷曲線形成以后，還需要負(fù)荷曲線的加工。13圖圖5-3 5-3 負(fù)荷曲線加工負(fù)荷曲線加工加工原則：加工原則：實測曲線加實測曲線加工前后，最工前后，最大和最小負(fù)大和最小負(fù)荷特征及曲荷特征及曲線下的面積線下的面積應(yīng)一致。應(yīng)一致。5.1.2 5.1.2 有功功率負(fù)荷曲線的預(yù)計有功功率負(fù)荷曲線的預(yù)計負(fù)荷曲線的加工負(fù)荷曲線的加工實測曲線實測曲線加工后的曲線加工后的曲線145.1.3 5.1.3 有功功率有功功率電源和備用容量電源和備用容量l有功功率電源有功功率電源l有

11、功功率有功功率備用容量備用容量備用容量、熱備用與冷備用備用容量、熱備用與冷備用負(fù)荷備用、事故備用、檢修備用、國民經(jīng)濟備用負(fù)荷備用、事故備用、檢修備用、國民經(jīng)濟備用各種備用容量的關(guān)系各種備用容量的關(guān)系155.1.3 5.1.3 有功功率有功功率電源和備用容量電源和備用容量*有功功率電源有功功率電源u系統(tǒng)中可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量可能小于系統(tǒng)中可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量可能小于總裝機容量總裝機容量定期停機檢修定期停機檢修水電廠的發(fā)電機因水頭極度降低不能按額定容量發(fā)電水電廠的發(fā)電機因水頭極度降低不能按額定容量發(fā)電u各發(fā)電廠預(yù)計可投入運行的發(fā)電機組的各發(fā)電廠預(yù)計可投入運行的發(fā)電機組的可發(fā)功率可發(fā)功率之和之和

12、為為可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量。165.1.3 5.1.3 有功功率有功功率電源和備用容量電源和備用容量*有功功率有功功率備用容量備用容量 為了保證可靠供電和良好的電能質(zhì)量，系統(tǒng)電源容量必為了保證可靠供電和良好的電能質(zhì)量，系統(tǒng)電源容量必須大于發(fā)電負(fù)荷。須大于發(fā)電負(fù)荷。u備用容量備用容量：可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負(fù)荷的部：可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負(fù)荷的部分。分。u熱備用熱備用( (旋轉(zhuǎn)備用旋轉(zhuǎn)備用) )：運轉(zhuǎn)中的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)的最大功：運轉(zhuǎn)中的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)的最大功率與系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷之差。率與系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷之差。u冷備用冷備用：未運轉(zhuǎn)的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)的最大功率。檢修中：

13、未運轉(zhuǎn)的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)的最大功率。檢修中的發(fā)電設(shè)備不屬冷備用。發(fā)電設(shè)備從的發(fā)電設(shè)備不屬冷備用。發(fā)電設(shè)備從“冷狀態(tài)冷狀態(tài)”至投入至投入系統(tǒng)發(fā)出額定功率所需時間幾分鐘（水電常）或十余小系統(tǒng)發(fā)出額定功率所需時間幾分鐘（水電常）或十余小時（火電廠）。熱備用越多，越有利于保證電能質(zhì)量和時（火電廠）。熱備用越多，越有利于保證電能質(zhì)量和供電可靠性，但經(jīng)濟性不好。供電可靠性，但經(jīng)濟性不好。175.1.3 5.1.3 有功功率有功功率電源和備用容量電源和備用容量*有功功率有功功率備用容量備用容量u負(fù)荷備用負(fù)荷備用：調(diào)整系統(tǒng)中的：調(diào)整系統(tǒng)中的短時負(fù)荷波動短時負(fù)荷波動并擔(dān)負(fù)并擔(dān)負(fù)計劃外的負(fù)荷增加計劃外的負(fù)荷增加而而

14、設(shè)置的備用。負(fù)荷備用設(shè)置在調(diào)頻廠內(nèi)設(shè)置的備用。負(fù)荷備用設(shè)置在調(diào)頻廠內(nèi), ,取最大負(fù)荷的取最大負(fù)荷的2%2%5%5%，（大系統(tǒng)取小值，小系統(tǒng)取大值。）（大系統(tǒng)取小值，小系統(tǒng)取大值。）u事故備用事故備用：使電力用戶在：使電力用戶在發(fā)電設(shè)備發(fā)電設(shè)備發(fā)生發(fā)生偶然性事故偶然性事故時不受嚴(yán)重影時不受嚴(yán)重影響，維持系統(tǒng)正常供電需要的備用。取最大負(fù)荷的響，維持系統(tǒng)正常供電需要的備用。取最大負(fù)荷的5%5%10%10%，但，但不得小于系統(tǒng)中最大機組的容量。不得小于系統(tǒng)中最大機組的容量。u檢修備用檢修備用：使系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備能：使系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備能定期檢修定期檢修而設(shè)置的備用。系統(tǒng)而設(shè)置的備用。系統(tǒng)負(fù)荷季節(jié)性低落期

15、間和節(jié)假日安排不下所有設(shè)備的大小檢修時才負(fù)荷季節(jié)性低落期間和節(jié)假日安排不下所有設(shè)備的大小檢修時才設(shè)置專門的檢修備用。設(shè)置專門的檢修備用。u國民經(jīng)濟備用國民經(jīng)濟備用：計及負(fù)荷的超計劃增長而設(shè)置的備用：計及負(fù)荷的超計劃增長而設(shè)置的備用。185.1.3 5.1.3 有功功率有功功率電源和備用容量電源和備用容量*各種備用容量的關(guān)系各種備用容量的關(guān)系u負(fù)荷備用負(fù)荷備用熱備用熱備用u事故備用事故備用至少包括一部份熱備用（可含冷備用）至少包括一部份熱備用（可含冷備用）u檢修備用（通過檢查年最大負(fù)荷曲線來確定）檢修備用（通過檢查年最大負(fù)荷曲線來確定）u國民經(jīng)濟備用國民經(jīng)濟備用u具備了備用容量，才可能談及備用用

16、量在各發(fā)電設(shè)備具備了備用容量，才可能談及備用用量在各發(fā)電設(shè)備和發(fā)電廠之間的最優(yōu)分配以及系統(tǒng)的頻率調(diào)整問題。和發(fā)電廠之間的最優(yōu)分配以及系統(tǒng)的頻率調(diào)整問題。195.2 電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配基本概念基本概念l有功功率最優(yōu)分配的主要內(nèi)容？有功功率最優(yōu)分配的主要內(nèi)容？l各類電廠的運行特點？各類電廠的運行特點？l各類電廠的投切費用特點？各類電廠的投切費用特點？l各類電廠的運行費用？水各類電廠的運行費用？水-原子能原子能-火火l什么是水電廠與熱電廠的強迫功率？什么是水電廠與熱電廠的強迫功率？205.2 電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配l5.2.0

17、概述概述-有功電源的最優(yōu)組合與有功負(fù)荷的最優(yōu)分配有功電源的最優(yōu)組合與有功負(fù)荷的最優(yōu)分配l5.2.1 各類發(fā)電廠的運行特點和合理組合各類發(fā)電廠的運行特點和合理組合l5.2.2 最優(yōu)分配負(fù)荷時的目標(biāo)函數(shù)和約束條件（略）最優(yōu)分配負(fù)荷時的目標(biāo)函數(shù)和約束條件（略）l5.2.3 最優(yōu)分配負(fù)荷時的等耗量微增率準(zhǔn)則最優(yōu)分配負(fù)荷時的等耗量微增率準(zhǔn)則(火電火電)（略）（略）l5.2.4 等耗量微增率準(zhǔn)則的推廣運用（水火電）（略）等耗量微增率準(zhǔn)則的推廣運用（水火電）（略）l5.2.5 網(wǎng)絡(luò)損耗的修正（略）網(wǎng)絡(luò)損耗的修正（略）l5.2.6 電力市場及其對電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行的影響（略）電力市場及其對電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行的影響

18、（略）215.2.0 概述概述l有功功率的最優(yōu)分配主要包括兩個內(nèi)容：有功功率的最優(yōu)分配主要包括兩個內(nèi)容：l（1 1）有功功率電源的最優(yōu)組合有功功率電源的最優(yōu)組合：系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備或發(fā)電：系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠的合理組合，即機組的最優(yōu)啟停調(diào)度（日調(diào)度問題）。廠的合理組合，即機組的最優(yōu)啟停調(diào)度（日調(diào)度問題）。主要涉及冷熱備用容量的合理分布問題。主要涉及冷熱備用容量的合理分布問題。l（2 2）有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配：有功功率負(fù)荷在各個正：有功功率負(fù)荷在各個正在運行的發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠之間的合理分配，即負(fù)荷的經(jīng)在運行的發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠之間的合理分配，即負(fù)荷的經(jīng)濟調(diào)度或者最優(yōu)潮流問題。

19、主要涉及熱備用容量的合理分濟調(diào)度或者最優(yōu)潮流問題。主要涉及熱備用容量的合理分布問題。布問題。l目標(biāo)有耗煤量最少、污染排放量最少、啟停損失最少、發(fā)目標(biāo)有耗煤量最少、污染排放量最少、啟停損失最少、發(fā)電成本最少、耗水量最少、水電發(fā)電量最多等。約束條件電成本最少、耗水量最少、水電發(fā)電量最多等。約束條件有機組的運行特性約束、網(wǎng)絡(luò)安全約束、水庫流量約束等有機組的運行特性約束、網(wǎng)絡(luò)安全約束、水庫流量約束等225.2.1 各類發(fā)電廠的運行特點和合理組合各類發(fā)電廠的運行特點和合理組合l5.2.1.1 5.2.1.1 各類發(fā)電廠的運行特點各類發(fā)電廠的運行特點（1 1）火力發(fā)電廠的運行特點）火力發(fā)電廠的運行特點（2

20、 2）原子能發(fā)電廠的特點）原子能發(fā)電廠的特點（3 3）水力發(fā)電廠的特點）水力發(fā)電廠的特點（4 4）無調(diào)節(jié)和有調(diào)節(jié)）無調(diào)節(jié)和有調(diào)節(jié)水水電廠的特點電廠的特點（5 5）抽水蓄能水電廠的特點）抽水蓄能水電廠的特點l5.2.1.2 5.2.1.2 各類發(fā)電廠的合理組合各類發(fā)電廠的合理組合235.2.1.1 各類發(fā)電廠的運行特點各類發(fā)電廠的運行特點火力發(fā)電廠的運行特點火力發(fā)電廠的運行特點u鍋爐和汽輪機都有技術(shù)最小負(fù)荷，前者為額定負(fù)荷的鍋爐和汽輪機都有技術(shù)最小負(fù)荷，前者為額定負(fù)荷的25%25%70%70%，后者為額定負(fù)荷的，后者為額定負(fù)荷的10%10%15%15%，總，總35%35%85%85%u鍋爐和汽輪

21、機的投切或承擔(dān)急劇變動負(fù)荷時都會耗能、費鍋爐和汽輪機的投切或承擔(dān)急劇變動負(fù)荷時都會耗能、費時，且易于損壞設(shè)備。時，且易于損壞設(shè)備。u火電廠鍋爐和汽輪機的分類：火電廠鍋爐和汽輪機的分類：(1)(1)高溫高壓設(shè)備：效率高；靈活調(diào)節(jié)的范圍窄高溫高壓設(shè)備：效率高；靈活調(diào)節(jié)的范圍窄(2)(2)中溫中壓設(shè)備：效率較高溫高壓設(shè)備低；靈活調(diào)節(jié)的中溫中壓設(shè)備：效率較高溫高壓設(shè)備低；靈活調(diào)節(jié)的范圍較高溫高壓設(shè)備寬。范圍較高溫高壓設(shè)備寬。(3)(3)低溫低壓設(shè)備：技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)最差，應(yīng)淘汰低溫低壓設(shè)備：技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)最差，應(yīng)淘汰u熱電廠熱電廠( (供熱式火力發(fā)電廠供熱式火力發(fā)電廠):):效率高效率高, ,技術(shù)最小負(fù)荷取

22、決于技術(shù)最小負(fù)荷取決于熱負(fù)荷熱負(fù)荷( (稱為稱為強迫功率強迫功率) )245.2.1.1 5.2.1.1 各類發(fā)電廠的運行特點各類發(fā)電廠的運行特點原子能發(fā)電廠的特點原子能發(fā)電廠的特點u反應(yīng)堆的負(fù)荷沒有限制，其技術(shù)最小負(fù)荷取決反應(yīng)堆的負(fù)荷沒有限制，其技術(shù)最小負(fù)荷取決于汽輪機，為其額定負(fù)荷的于汽輪機，為其額定負(fù)荷的10%10%15%15%u反應(yīng)堆和汽輪機的投切或承擔(dān)急劇變動負(fù)荷時反應(yīng)堆和汽輪機的投切或承擔(dān)急劇變動負(fù)荷時會耗能、費時、易于損壞設(shè)備會耗能、費時、易于損壞設(shè)備u原子能發(fā)電廠的一次投資大，運行費用小。原子能發(fā)電廠的一次投資大，運行費用小。255.2.1.1 5.2.1.1 各類發(fā)電廠的運行

23、特點各類發(fā)電廠的運行特點水力水力發(fā)電廠的特點發(fā)電廠的特點u水電廠的水電廠的強迫功率強迫功率：為保證河流下游的灌溉、：為保證河流下游的灌溉、 通航，向通航，向下游釋放一定水量時發(fā)出的功率。下游釋放一定水量時發(fā)出的功率。u水輪機也有技術(shù)最小負(fù)荷，其值因水電廠的具體條件而水輪機也有技術(shù)最小負(fù)荷，其值因水電廠的具體條件而異。異。u水輪機的投切或承擔(dān)急劇變動負(fù)荷時操作簡單，不會耗水輪機的投切或承擔(dān)急劇變動負(fù)荷時操作簡單，不會耗費很多能量和花費很多時間。費很多能量和花費很多時間。u水電廠水頭過分低落時，水輪發(fā)電機組可發(fā)的功率要降水電廠水頭過分低落時，水輪發(fā)電機組可發(fā)的功率要降低。低。u水電廠按其有無調(diào)節(jié)水

24、庫、調(diào)節(jié)水庫的大小或其功能分水電廠按其有無調(diào)節(jié)水庫、調(diào)節(jié)水庫的大小或其功能分為無調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)、季調(diào)節(jié)、年調(diào)節(jié)、多年調(diào)節(jié)和抽水為無調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)、季調(diào)節(jié)、年調(diào)節(jié)、多年調(diào)節(jié)和抽水蓄能等幾類蓄能等幾類265.2.1 5.2.1 各類發(fā)電廠的運行特點各類發(fā)電廠的運行特點無調(diào)節(jié)和有調(diào)節(jié)無調(diào)節(jié)和有調(diào)節(jié)水水電廠的分類特點電廠的分類特點l無調(diào)節(jié)水庫的水電廠：無調(diào)節(jié)水庫的水電廠：徑流式水電廠徑流式水電廠發(fā)出的功率取決于河流的天然流量。一晝夜間水量和機組發(fā)出的功率取決于河流的天然流量。一晝夜間水量和機組發(fā)出功率基本不變。發(fā)出功率基本不變。l有調(diào)節(jié)水庫的水電廠：有調(diào)節(jié)水庫的水電廠：運行方式取決于水庫調(diào)度所給定的水電廠

25、耗水量。運行方式取決于水庫調(diào)度所給定的水電廠耗水量。洪水季節(jié)，滿負(fù)荷運行。洪水季節(jié)，滿負(fù)荷運行。來水多，避免棄水。來水多，避免棄水?？菟竟?jié)，承擔(dān)急劇變動負(fù)荷。枯水季節(jié)，承擔(dān)急劇變動負(fù)荷。來水少，可儲存來水少，可儲存根據(jù)水庫容量分為：日、年、多年等調(diào)節(jié)方式，庫容越大，根據(jù)水庫容量分為：日、年、多年等調(diào)節(jié)方式，庫容越大，調(diào)節(jié)能力越強。所謂多年調(diào)節(jié)，指庫容足夠大，可存儲多調(diào)節(jié)能力越強。所謂多年調(diào)節(jié)，指庫容足夠大，可存儲多年的多余水量，說明其庫容調(diào)節(jié)能力強。年的多余水量，說明其庫容調(diào)節(jié)能力強。275.2.1 5.2.1 各類發(fā)電廠的運行特點各類發(fā)電廠的運行特點抽水蓄能水電廠的特點抽水蓄能水電廠的特點

26、l抽水蓄能水電廠：抽水蓄能水電廠：上下方各有一水庫。上下方各有一水庫。系統(tǒng)負(fù)荷出現(xiàn)低谷時，抽水至上水庫儲蓄水能系統(tǒng)負(fù)荷出現(xiàn)低谷時，抽水至上水庫儲蓄水能系統(tǒng)負(fù)荷出現(xiàn)高峰時，放水至下水庫同時發(fā)電系統(tǒng)負(fù)荷出現(xiàn)高峰時，放水至下水庫同時發(fā)電抽水蓄能，放水發(fā)電循環(huán)的總效率只有抽水蓄能，放水發(fā)電循環(huán)的總效率只有70%70%，但由于，但由于其具有很強的消峰填谷的作用，可以使火電廠的負(fù)荷其具有很強的消峰填谷的作用，可以使火電廠的負(fù)荷比較平穩(wěn)，因此，當(dāng)系統(tǒng)的有功調(diào)節(jié)能力不足，或者比較平穩(wěn)，因此，當(dāng)系統(tǒng)的有功調(diào)節(jié)能力不足，或者存在核電廠時，應(yīng)該考慮建設(shè)抽水蓄能水電廠。存在核電廠時，應(yīng)該考慮建設(shè)抽水蓄能水電廠。285

27、.2.1.2 5.2.1.2 各類發(fā)電廠的合理組合各類發(fā)電廠的合理組合l考慮調(diào)節(jié)性能與能力的組合順序考慮調(diào)節(jié)性能與能力的組合順序l考慮網(wǎng)絡(luò)與調(diào)頻要求的組合考慮網(wǎng)絡(luò)與調(diào)頻要求的組合l組合順序示意圖組合順序示意圖l各類發(fā)電廠的日負(fù)荷曲線各類發(fā)電廠的日負(fù)荷曲線295.2.1.2 5.2.1.2 各類發(fā)電廠的合理組合各類發(fā)電廠的合理組合考慮調(diào)節(jié)性能與能力的組合順序考慮調(diào)節(jié)性能與能力的組合順序 (1)(1)各類發(fā)電廠的組合順序各類發(fā)電廠的組合順序考慮調(diào)節(jié)效率考慮調(diào)節(jié)效率/ /能力能力u火電廠以承擔(dān)基本不變的負(fù)荷為宜，避免頻繁調(diào)節(jié)。火電廠以承擔(dān)基本不變的負(fù)荷為宜，避免頻繁調(diào)節(jié)。高溫高壓電廠優(yōu)先投入，其次是

28、中溫中壓電廠。高溫高壓電廠優(yōu)先投入，其次是中溫中壓電廠。u原子能電廠原則上應(yīng)持續(xù)承擔(dān)額定容量負(fù)荷，運行費原子能電廠原則上應(yīng)持續(xù)承擔(dān)額定容量負(fù)荷，運行費用小用小u無調(diào)節(jié)水庫水電廠的全部功率和有調(diào)節(jié)水庫水電廠的無調(diào)節(jié)水庫水電廠的全部功率和有調(diào)節(jié)水庫水電廠的強迫功率應(yīng)首先投入。強迫功率應(yīng)首先投入。u有調(diào)節(jié)水庫水電廠的可調(diào)功率洪水季節(jié)先投入；枯水有調(diào)節(jié)水庫水電廠的可調(diào)功率洪水季節(jié)先投入；枯水季節(jié)后投入。季節(jié)后投入。u抽水蓄能水電廠低谷負(fù)荷時當(dāng)負(fù)荷，高峰負(fù)荷時當(dāng)電抽水蓄能水電廠低谷負(fù)荷時當(dāng)負(fù)荷，高峰負(fù)荷時當(dāng)電源。源。305.2.1 5.2.1 各類發(fā)電廠的合理組合各類發(fā)電廠的合理組合考慮網(wǎng)絡(luò)與調(diào)頻要求的

29、組合考慮網(wǎng)絡(luò)與調(diào)頻要求的組合l(2)(2)不能忽視保證可靠供電、降低網(wǎng)損、維持良好的不能忽視保證可靠供電、降低網(wǎng)損、維持良好的電能質(zhì)量和足夠的系統(tǒng)穩(wěn)定性等要求。電能質(zhì)量和足夠的系統(tǒng)穩(wěn)定性等要求。l(3)(3)負(fù)荷曲線的最高處是肩負(fù)調(diào)整系統(tǒng)頻率任務(wù)的發(fā)負(fù)荷曲線的最高處是肩負(fù)調(diào)整系統(tǒng)頻率任務(wù)的發(fā)電廠的工作位置。負(fù)荷備用設(shè)置在電廠的工作位置。負(fù)荷備用設(shè)置在內(nèi)，枯水季內(nèi)，枯水季節(jié)由大水電廠承擔(dān)調(diào)頻任務(wù)，豐水期則為中溫中壓火節(jié)由大水電廠承擔(dān)調(diào)頻任務(wù)，豐水期則為中溫中壓火電廠，抽水蓄能電廠在其發(fā)電期間也可以參與調(diào)頻。電廠，抽水蓄能電廠在其發(fā)電期間也可以參與調(diào)頻?？菟诳菟谪S水期豐水期各類發(fā)電廠的日負(fù)荷曲

30、線各類發(fā)電廠的日負(fù)荷曲線335.3 5.3 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整的頻率調(diào)整基本概念與基本計算方法基本概念與基本計算方法l發(fā)電機、負(fù)荷與系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率定義及物理意義發(fā)電機、負(fù)荷與系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率定義及物理意義l發(fā)電機、負(fù)荷與系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率的計算公式發(fā)電機、負(fù)荷與系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率的計算公式l一次調(diào)頻的功率頻率調(diào)整量計算方法一次調(diào)頻的功率頻率調(diào)整量計算方法l二次調(diào)頻的功率頻率調(diào)整量計算方法二次調(diào)頻的功率頻率調(diào)整量計算方法l一次或二次調(diào)頻時互聯(lián)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線功率調(diào)整量的計算一次或二次調(diào)頻時互聯(lián)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線功率調(diào)整量的計算方法方法l調(diào)頻廠應(yīng)滿足的要求調(diào)頻廠應(yīng)滿足的要求345.3 5.3 電力

31、系統(tǒng)電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整的頻率調(diào)整l5.3.1 頻率調(diào)整的必要性頻率調(diào)整的必要性l5.3.2 自動調(diào)速系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)特性自動調(diào)速系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)特性l5.3.3 頻率的一次調(diào)整頻率的一次調(diào)整l5.3.4 頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整l5.3.5 頻率調(diào)整電廠的選擇頻率調(diào)整電廠的選擇355.3.1 頻率調(diào)整的必要性頻率調(diào)整的必要性(1)(1)電力系統(tǒng)頻率變動對用戶的影響電力系統(tǒng)頻率變動對用戶的影響u頻率變化將引起電動機轉(zhuǎn)速的變化，從而影響用戶的產(chǎn)品質(zhì)量；頻率變化將引起電動機轉(zhuǎn)速的變化，從而影響用戶的產(chǎn)品質(zhì)量；u頻率的不穩(wěn)定將會影響電子設(shè)備的工作頻率的不穩(wěn)定將會影響電子設(shè)備的工作(2)(2)頻率降低對系統(tǒng)

32、本身和發(fā)電廠的影響頻率降低對系統(tǒng)本身和發(fā)電廠的影響u系統(tǒng)的無功負(fù)荷將增大，使系統(tǒng)電壓水平下降系統(tǒng)的無功負(fù)荷將增大，使系統(tǒng)電壓水平下降u影響鍋爐的正常運行影響鍋爐的正常運行u增加汽輪機葉片損壞的機會增加汽輪機葉片損壞的機會u發(fā)電機定子和轉(zhuǎn)子的溫升都將增加發(fā)電機定子和轉(zhuǎn)子的溫升都將增加u變壓器的鐵芯損耗和勵磁電流都將增大變壓器的鐵芯損耗和勵磁電流都將增大u可能會使整個系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電可能會使整個系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電(3)(3)調(diào)整頻率的手段：調(diào)整頻率的手段：發(fā)電機組發(fā)電機組原動機的自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)原動機的自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)u調(diào)速器調(diào)速器：進(jìn)行頻率的：進(jìn)行頻率的“一次調(diào)整一次調(diào)整”；u調(diào)頻

33、器調(diào)頻器：進(jìn)行頻率的：進(jìn)行頻率的“二次調(diào)整二次調(diào)整”。365.3.2 自動調(diào)速系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)特性自動調(diào)速系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)特性l5.3.2.1 離心飛擺式自動調(diào)速系統(tǒng)離心飛擺式自動調(diào)速系統(tǒng)（1 1）原理圖）原理圖（2 2）頻率的）頻率的“一次調(diào)整一次調(diào)整”作用原理作用原理（3 3）頻率的）頻率的“二次調(diào)整二次調(diào)整”作用原理作用原理l5.3.2.2 5.3.2.2 電源有功功率靜態(tài)頻率特性電源有功功率靜態(tài)頻率特性發(fā)電機組中原動機機械功率的靜態(tài)頻率特性發(fā)電機組中原動機機械功率的靜態(tài)頻率特性（1）未配置自動調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)頻率特性）未配置自動調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)頻率特性（2）配置自動調(diào)速系統(tǒng)）配置自動調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速器

34、作用的靜態(tài)頻率特性調(diào)速器作用的靜態(tài)頻率特性調(diào)頻器作用的靜態(tài)頻率特性調(diào)頻器作用的靜態(tài)頻率特性D1E1C1F1B1離心飛擺式自動調(diào)速系統(tǒng)離心飛擺式自動調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速偏差對進(jìn)汽轉(zhuǎn)速偏差對進(jìn)汽/水門開度水門開度的負(fù)反饋作用的負(fù)反饋作用負(fù)荷負(fù)荷轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速385.3.2.1 離心飛擺式自動調(diào)速系統(tǒng)離心飛擺式自動調(diào)速系統(tǒng)頻率的頻率的“一次調(diào)整一次調(diào)整”作用原理作用原理u原動機主軸帶動套筒，套筒帶動飛擺轉(zhuǎn)動；原動機主軸帶動套筒，套筒帶動飛擺轉(zhuǎn)動；u機組負(fù)荷增大，轉(zhuǎn)速下降，飛擺向轉(zhuǎn)軸靠攏，機組負(fù)荷增大，轉(zhuǎn)速下降，飛擺向轉(zhuǎn)軸靠攏，A點下點下移到移到A點；點； u油動機活塞兩邊油壓相等，油動機活塞兩邊油壓相等，B點不動

35、，杠桿點不動，杠桿AB繞繞B點點逆時針轉(zhuǎn)動到逆時針轉(zhuǎn)動到A B，使，使C點下降至點下降至C。u調(diào)頻器不動時，調(diào)頻器不動時，D點不動，杠桿點不動，杠桿DE繞繞D點順時針轉(zhuǎn)動點順時針轉(zhuǎn)動到到 DE，使，使F點下降至點下降至F和和E點下降使點下降使E 。395.3.2.1 離心飛擺式自動調(diào)速系統(tǒng)離心飛擺式自動調(diào)速系統(tǒng)頻率的頻率的“一次調(diào)整一次調(diào)整”作用原理（續(xù)）作用原理（續(xù)）u錯油門活塞下移使油管錯油門活塞下移使油管a a、b b的小孔開啟，壓力油經(jīng)的小孔開啟，壓力油經(jīng)b b進(jìn)進(jìn)入油動機活塞下部，活塞上部的油經(jīng)入油動機活塞下部，活塞上部的油經(jīng)a a流入錯油門上部。流入錯油門上部。u油動機活塞向上移動

36、，使汽輪機的調(diào)節(jié)汽門或水輪機的油動機活塞向上移動，使汽輪機的調(diào)節(jié)汽門或水輪機的導(dǎo)向葉片開度增大，增加進(jìn)汽量或進(jìn)水量。相應(yīng)使導(dǎo)向葉片開度增大，增加進(jìn)汽量或進(jìn)水量。相應(yīng)使機組機組轉(zhuǎn)速上升，轉(zhuǎn)速上升，A點回升，點回升，提升提升C C點；點；同時，同時，活塞上移，使活塞上移，使杠桿杠桿A AB B繞繞A A逆時針轉(zhuǎn)動，也提升逆時針轉(zhuǎn)動，也提升C C點。點。u當(dāng)當(dāng)A點回升到點回升到A點，點， C C點回升點回升C C點點, , E點點回升回升E時，使時，使油管油管a a、b b的小孔重新堵住，油動機活塞停止移動。的小孔重新堵住，油動機活塞停止移動。405.3.2.1 離心飛擺式自動調(diào)速系統(tǒng)離心飛擺式自動

37、調(diào)速系統(tǒng)頻率的頻率的“一次調(diào)整一次調(diào)整”作用原理（續(xù)）作用原理（續(xù)）u調(diào)節(jié)過程結(jié)束時，杠桿調(diào)節(jié)過程結(jié)束時，杠桿AB的位置為的位置為ACB。C點為原點為原位置，位置，B的位置較的位置較B高，高，A的位置較的位置較A略低。相應(yīng)的略低。相應(yīng)的進(jìn)汽量或進(jìn)水量較原來多，機組轉(zhuǎn)速較原來略低。進(jìn)汽量或進(jìn)水量較原來多，機組轉(zhuǎn)速較原來略低。u特點：調(diào)速器的一次頻率調(diào)整，一定是有差調(diào)節(jié)（調(diào)特點：調(diào)速器的一次頻率調(diào)整，一定是有差調(diào)節(jié)（調(diào)整后原動機的轉(zhuǎn)速或頻率有所變動，轉(zhuǎn)速或頻率偏差整后原動機的轉(zhuǎn)速或頻率有所變動，轉(zhuǎn)速或頻率偏差不為不為0 0）415.3.2.1 離心飛擺式自動調(diào)速系統(tǒng)離心飛擺式自動調(diào)速系統(tǒng)頻率的頻率

38、的“二次調(diào)整二次調(diào)整”作用原理作用原理u調(diào)頻器轉(zhuǎn)動蝸輪、蝸桿，抬高調(diào)頻器轉(zhuǎn)動蝸輪、蝸桿，抬高D D點，杠桿點，杠桿DEDE繞繞F F點順時點順時針轉(zhuǎn)動；針轉(zhuǎn)動；u錯油門活塞再次下移開啟小孔，在油壓作用下，油動錯油門活塞再次下移開啟小孔，在油壓作用下，油動機活塞再次向上移動，進(jìn)一步增加進(jìn)汽或進(jìn)水量。機機活塞再次向上移動，進(jìn)一步增加進(jìn)汽或進(jìn)水量。機組轉(zhuǎn)速上升，飛擺使組轉(zhuǎn)速上升，飛擺使A A點由點點由點A A上升。上升。u油動機活塞向上移動時，杠桿油動機活塞向上移動時，杠桿ABAB繞繞A A逆時針轉(zhuǎn)動，帶逆時針轉(zhuǎn)動，帶動動C C、F F、E E點上移，再次堵塞錯油門小孔，結(jié)束調(diào)節(jié)點上移，再次堵塞錯油

39、門小孔，結(jié)束調(diào)節(jié)過程。過程。uD D點位移選擇恰當(dāng)，點位移選擇恰當(dāng)，A A點可能回到原來位置點可能回到原來位置u特點：可以實現(xiàn)有差調(diào)節(jié)特點：可以實現(xiàn)有差調(diào)節(jié)/ /無差調(diào)節(jié)無差調(diào)節(jié)425.3.2.2 5.3.2.2 電源有功功率靜態(tài)頻率特性電源有功功率靜態(tài)頻率特性未配置自動調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)頻率特性未配置自動調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)頻率特性212 / /2mmmPC fC fMMfu機組轉(zhuǎn)速很小，蒸汽或機組轉(zhuǎn)速很小，蒸汽或水在葉輪上加的轉(zhuǎn)矩很水在葉輪上加的轉(zhuǎn)矩很大，功率輸出小。大，功率輸出小。u機組轉(zhuǎn)速很大，蒸汽或機組轉(zhuǎn)速很大，蒸汽或水在葉輪上加的轉(zhuǎn)矩很水在葉輪上加的轉(zhuǎn)矩很小，功率輸出小小，功率輸出小u額定條

40、件時轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩適額定條件時轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩適中，功率輸出最大中，功率輸出最大線性直線線性直線二次曲線二次曲線435.3.2.2 5.3.2.2 電源有功功率靜態(tài)頻率特性電源有功功率靜態(tài)頻率特性配置有自動調(diào)速系統(tǒng)配置有自動調(diào)速系統(tǒng)(一次調(diào)頻一次調(diào)頻)（1 1）頻率一次調(diào)整時的靜態(tài)頻率特性）頻率一次調(diào)整時的靜態(tài)頻率特性調(diào)速器隨機組轉(zhuǎn)速的變動不斷改變進(jìn)汽調(diào)速器隨機組轉(zhuǎn)速的變動不斷改變進(jìn)汽( (水水) )量，相應(yīng)量，相應(yīng)機組的靜態(tài)頻率特性平行移動，使原動機的運行點不機組的靜態(tài)頻率特性平行移動，使原動機的運行點不斷從一根靜態(tài)頻率特性曲線向另一根靜態(tài)頻率特性曲斷從一根靜態(tài)頻率特性曲線向另一根靜態(tài)頻率特性曲線過渡。線

41、過渡。連接不同曲線上運行點連接不同曲線上運行點, ,得到有頻率一次調(diào)整時的靜得到有頻率一次調(diào)整時的靜態(tài)頻率特性。態(tài)頻率特性。445.3.2.2 5.3.2.2 電源有功功率靜態(tài)頻率特性電源有功功率靜態(tài)頻率特性配置有自動調(diào)速系統(tǒng)配置有自動調(diào)速系統(tǒng)(一次調(diào)頻曲線一次調(diào)頻曲線)為簡化分析，直線為簡化分析，直線1-21-2代替曲線代替曲線1-21-2，直線，直線2-32-3代替曲線代替曲線2-32-3圖圖5-24 5-24 一次調(diào)整時原動機的靜態(tài)頻率特性一次調(diào)整時原動機的靜態(tài)頻率特性進(jìn)汽進(jìn)汽/ /水水斜線，功率增大，頻率減小，有差調(diào)節(jié)斜線，功率增大，頻率減小，有差調(diào)節(jié)最大開度，最大開度，Pm不變不變4

42、55.3.2.2 5.3.2.2 電源有功功率靜態(tài)頻率特性電源有功功率靜態(tài)頻率特性配置有自動調(diào)速系統(tǒng)配置有自動調(diào)速系統(tǒng)(二次調(diào)頻二次調(diào)頻)（2 2）頻率二次調(diào)整時的靜態(tài)頻率特性）頻率二次調(diào)整時的靜態(tài)頻率特性手動或自動操作調(diào)頻器，改變機組進(jìn)汽（水）量時，手動或自動操作調(diào)頻器，改變機組進(jìn)汽（水）量時，進(jìn)一步使有一次調(diào)整時的靜態(tài)頻率特性平行移動，相進(jìn)一步使有一次調(diào)整時的靜態(tài)頻率特性平行移動，相應(yīng)原動機的運行點也不斷從僅有一次調(diào)整時的靜態(tài)頻應(yīng)原動機的運行點也不斷從僅有一次調(diào)整時的靜態(tài)頻率特性曲線過渡另一根曲線。連接不同曲線上的運行率特性曲線過渡另一根曲線。連接不同曲線上的運行點，得到有頻率二次調(diào)整時的

43、靜態(tài)頻率特性?？蓪崿F(xiàn)點，得到有頻率二次調(diào)整時的靜態(tài)頻率特性?？蓪崿F(xiàn)有差有差或或無差無差調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。465.3.2.2 5.3.2.2 電源有功功率靜態(tài)頻率特性電源有功功率靜態(tài)頻率特性配置有自動調(diào)速系統(tǒng)配置有自動調(diào)速系統(tǒng)(二次調(diào)頻曲線二次調(diào)頻曲線)圖圖5-25 5-25 有二次調(diào)整時原動機的靜態(tài)頻率特性有二次調(diào)整時原動機的靜態(tài)頻率特性無差調(diào)節(jié)無差調(diào)節(jié)有差調(diào)節(jié)有差調(diào)節(jié)進(jìn)汽進(jìn)汽/ /水水近似直線近似直線-曲線曲線-475.3.3 頻率的一次調(diào)整頻率的一次調(diào)整l5.3.3.1 原動機和綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性原動機和綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性l5.3.3.2 發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率l5.3

44、.3.3 發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率與機組調(diào)差系數(shù)發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率與機組調(diào)差系數(shù)的關(guān)系的關(guān)系l5.3.3.4 負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率和頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率和頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)l5.3.3.5 系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率l5.3.3.6 算例分析算例分析485.3.3.1 原動機和綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性原動機和綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性圖圖5-26 5-26 靜態(tài)頻率特性靜態(tài)頻率特性發(fā)電機組原動機發(fā)電機組原動機綜合負(fù)荷綜合負(fù)荷495.3.3.2 發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率l即發(fā)電機組原動機或電源頻率特性的斜率即發(fā)電機組原動機或電源頻率特性的斜率l意義：表示隨頻率的意義：表示隨頻

45、率的升降升降發(fā)電機組發(fā)出功率發(fā)電機組發(fā)出功率減少減少或或增增加加的量的量fPKGG 發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率單位：MW/Hz，MW/(0.1Hz)*GGGNNPfKPf 標(biāo)幺值*GNGGNPKKf505.3.3.3 發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率與機組調(diào)差系數(shù)的關(guān)系與機組調(diào)差系數(shù)的關(guān)系u單位調(diào)節(jié)功率是機組調(diào)差系數(shù)的倒數(shù)單位調(diào)節(jié)功率是機組調(diào)差系數(shù)的倒數(shù)100%1* GK1GK100%0 NNfff 100% NGNGfPK調(diào)差系數(shù)調(diào)差系數(shù)可整定可整定汽輪發(fā)電機組：汽輪發(fā)電機組：%=35或或KG*=33.220水輪發(fā)電機組：水輪發(fā)電機組：%=24或或KG*=5025515.3.3.4 負(fù)荷的

46、單位調(diào)節(jié)功率和頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率和頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)u負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率為負(fù)荷靜態(tài)頻率特性的斜率u意義：隨頻率的升降負(fù)荷消耗功率增加或減少的量uKL*不能整定，大致為1.5fPKLL 負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率單位：MW/Hz，MW/(0.1Hz)*LLLNNPfKPf標(biāo)幺值:額定條件下負(fù)荷的頻頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)率調(diào)節(jié)效應(yīng)（一定頻率下負(fù)荷隨頻率變化的變化率）*LNLLNPKKf*LLLKfPdfdP 525.3.3.5 系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率l一次調(diào)頻的功率頻率調(diào)整原理圖一次調(diào)頻的功率頻率調(diào)整原理圖l一次調(diào)頻的發(fā)電機與負(fù)荷功率變化量一次調(diào)頻的發(fā)電機與負(fù)荷功率變化量l一次調(diào)頻的功率方程與系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率定義

47、一次調(diào)頻的功率方程與系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率定義l系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率的補充說明系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率的補充說明lN N臺機組的單位調(diào)節(jié)功率計算公式臺機組的單位調(diào)節(jié)功率計算公式535.3.3.5 系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率一次調(diào)頻的功率頻率調(diào)整原理圖圖圖5-28 5-28 頻率的一次調(diào)整頻率的一次調(diào)整1GPLP545.3.3.5 系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率一次調(diào)頻的發(fā)電機與負(fù)荷功率變化量一次調(diào)頻的發(fā)電機與負(fù)荷功率變化量1LOGLPPP u原始點原始點O O點，負(fù)荷點，負(fù)荷突然增加突然增加PLO；PL到到PLu機組功率不能及時變動，減速，機組功率不能及時變動，減速，系統(tǒng)頻率下降系統(tǒng)頻率下降。調(diào)速器調(diào)速器動作，動

48、作，機組功率增大機組功率增大u頻率下降，頻率下降，負(fù)荷減少負(fù)荷減少u新運行點為新運行點為O O點。點。10GP0LP555.3.3.5 系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率一次調(diào)頻的功率方程與系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率定義一次調(diào)頻的功率方程與系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率定義u定義：系統(tǒng)負(fù)荷定義：系統(tǒng)負(fù)荷增加增加或減少時，頻率的或減少時，頻率的下降下降或上升的量或上升的量u負(fù)荷負(fù)荷功率突然增大量功率突然增大量=機組功率增大量機組功率增大量負(fù)荷減少量負(fù)荷減少量u功率增大和頻率上升為正。功率增大和頻率上升為正。1()LOGLGLGLSPPPKfKfKKfKf SLGLOKKKfP 功率增大功率增大功率減小功率減小頻率下降

49、頻率下降LOSPfK 565.3.3.5 系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率的補充說明系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率的補充說明uKS*的基準(zhǔn)功率取為系統(tǒng)原始運行狀態(tài)的總負(fù)荷。的基準(zhǔn)功率取為系統(tǒng)原始運行狀態(tài)的總負(fù)荷。u用調(diào)速器進(jìn)行頻率的一次調(diào)整只能限制周期較短、幅用調(diào)速器進(jìn)行頻率的一次調(diào)整只能限制周期較短、幅度較小的負(fù)荷變動引起的頻率偏移。度較小的負(fù)荷變動引起的頻率偏移。為保證發(fā)電機組調(diào)速器運行的穩(wěn)定性，不能采用過小為保證發(fā)電機組調(diào)速器運行的穩(wěn)定性，不能采用過小的調(diào)差系數(shù)或過大的單位調(diào)節(jié)功率的調(diào)差系數(shù)或過大的單位調(diào)節(jié)功率原因？無法根原因？無法根據(jù)頻率變化確定機組功率增量。據(jù)頻率變化確定機組功

50、率增量。系統(tǒng)中有些機組滿載不能調(diào)整使其增加輸出功率系統(tǒng)中有些機組滿載不能調(diào)整使其增加輸出功率，從，從而使全系統(tǒng)發(fā)電機組的等值調(diào)差系數(shù)增大而使全系統(tǒng)發(fā)電機組的等值調(diào)差系數(shù)增大575.3.3.5 系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率N N臺機組的單位調(diào)節(jié)功率計算公式臺機組的單位調(diào)節(jié)功率計算公式系統(tǒng)中系統(tǒng)中n n臺機組參加調(diào)頻時臺機組參加調(diào)頻時1i nGNGiiKK*1 i nGNGiGNiGNjiKKifPP585.3.3.6 算例分析算例分析l例例5-5 (Page-208)單位調(diào)節(jié)功率的計算單位調(diào)節(jié)功率的計算l負(fù)荷突變時功率頻率調(diào)整量的計算（補充）負(fù)荷突變時功率頻率調(diào)整量的計算（補充）l負(fù)荷突

51、變時功率頻率調(diào)整量的物理意義負(fù)荷突變時功率頻率調(diào)整量的物理意義l一次調(diào)頻的二次功率分配原理（補充）一次調(diào)頻的二次功率分配原理（補充）l一次調(diào)頻的二次功率分配軌跡一次調(diào)頻的二次功率分配軌跡l一次調(diào)頻的二次功率分配計算過程一次調(diào)頻的二次功率分配計算過程595.3.3.6 算例分析算例分析例例5-5(Page-208)單位調(diào)節(jié)功率的計算單位調(diào)節(jié)功率的計算* LNGNiLLGiGiNNPPKKKKff* , ( %),LGiGNiLNKKorPP已知：已知：求解：求解：解：解：SLGiKKK,LGiSKKK充分理解機組不能參加調(diào)頻的含義：充分理解機組不能參加調(diào)頻的含義：機組滿載（空載）不機組滿載（空載

52、）不能增加（減少）功率。因此，當(dāng)負(fù)荷增加（減少），滿載能增加（減少）功率。因此，當(dāng)負(fù)荷增加（減少），滿載（空載）機組時不能參加調(diào)頻，相應(yīng)其單位調(diào)節(jié)功率為（空載）機組時不能參加調(diào)頻，相應(yīng)其單位調(diào)節(jié)功率為0。605.3.3.6 算例分析算例分析負(fù)荷突變時功率頻率調(diào)整量的計算（補充）負(fù)荷突變時功率頻率調(diào)整量的計算（補充）* LNGNiLLGiGiSLGiNNPPKKKKKKKff0*, , ( %),LLGiGNiLNPKKorPP已知：已知：求解：求解：,GLfPP解：解：/LOSfPK LLPKfGiGiPKf 一次調(diào)頻后一次調(diào)頻后頻率和功率頻率和功率的變化量的變化量615.3.3.6 算例分析

53、算例分析負(fù)荷突變時功率頻率調(diào)整量的物理意義負(fù)荷突變時功率頻率調(diào)整量的物理意義功率頻率的變化量正負(fù)符號規(guī)定：功率頻率的變化量正負(fù)符號規(guī)定：功率增大為正功率增大為正,頻率上升為正頻率上升為正GPLPf負(fù)荷突然增大負(fù)荷突然增大PL0,經(jīng)經(jīng)機組及負(fù)荷的一次調(diào)機組及負(fù)荷的一次調(diào)頻后，運行點從頻后，運行點從0到到0，相應(yīng)頻率、發(fā)電，相應(yīng)頻率、發(fā)電機與負(fù)荷功率的變化機與負(fù)荷功率的變化量為量為f 、PG和和PL；即頻率下降了即頻率下降了 |f|，發(fā)電機輸出功率增加發(fā)電機輸出功率增加了了PG ，負(fù)荷功率下，負(fù)荷功率下降了降了|PL| 。0GGGPPP 0LLLPPP 0fff 一次調(diào)頻后實際一次調(diào)頻后實際的頻率

54、和功率的頻率和功率625.3.3.6 算例分析算例分析一次調(diào)頻的二次功率分配原理（補充）一次調(diào)頻的二次功率分配原理（補充）l配置有調(diào)速器的機組首先不考慮功率調(diào)整量是配置有調(diào)速器的機組首先不考慮功率調(diào)整量是否足夠，而按照負(fù)荷突變量確定系統(tǒng)頻率的變否足夠，而按照負(fù)荷突變量確定系統(tǒng)頻率的變化量及各機組功率的調(diào)整量。若機組功率調(diào)整化量及各機組功率的調(diào)整量。若機組功率調(diào)整量大于其最大可調(diào)量，則設(shè)量大于其最大可調(diào)量，則設(shè)過調(diào)機組過調(diào)機組出力增量出力增量為最大可調(diào)量。以此計算一次功率分配對應(yīng)的為最大可調(diào)量。以此計算一次功率分配對應(yīng)的頻率調(diào)整量和系統(tǒng)功率調(diào)整量。然后計算二次頻率調(diào)整量和系統(tǒng)功率調(diào)整量。然后計算

55、二次功率分配的不平衡功率，并設(shè)過調(diào)機組不參予功率分配的不平衡功率，并設(shè)過調(diào)機組不參予調(diào)頻，修正系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率，重新根據(jù)不平調(diào)頻，修正系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率，重新根據(jù)不平衡功率計算二次功率分配的頻率調(diào)整量、機組衡功率計算二次功率分配的頻率調(diào)整量、機組與負(fù)荷的功率調(diào)整量。與負(fù)荷的功率調(diào)整量。635.3.3.6 算例分析算例分析一次調(diào)頻的二次功率分配軌跡一次調(diào)頻的二次功率分配軌跡11f12ff1GK0GKGNiP0LP1LPP0010f1f11f12f011012LK11GP11LP11111SGLPPP 645.3.3.6 算例分析算例分析一次調(diào)頻的二次功率分配計算過程一次調(diào)頻的二次功率分配計算過程l

56、假設(shè)已知初始功率和頻率假設(shè)已知初始功率和頻率000,GiLPPfl不考慮發(fā)電機調(diào)整量是否足夠，則一次調(diào)不考慮發(fā)電機調(diào)整量是否足夠，則一次調(diào)頻結(jié)束后的實際功率和頻率為頻結(jié)束后的實際功率和頻率為0fff 0LLLPPP 0GiGiGiPPP 655.3.3.6 算例分析算例分析一次調(diào)頻功率的功率分配計算過程（續(xù)）一次調(diào)頻功率的功率分配計算過程（續(xù)）l假設(shè)存在假設(shè)存在過調(diào)機組過調(diào)機組（調(diào)整功（調(diào)整功率大于其額定值）率大于其額定值）1GiGNiPPl則一次調(diào)頻的二次功率分配過程如下：則一次調(diào)頻的二次功率分配過程如下：0GiGNiGiPPP11/GiGifPK （1）設(shè)一次頻率過程中的一次功率分配對應(yīng)過

57、）設(shè)一次頻率過程中的一次功率分配對應(yīng)過調(diào)機組的最大功率調(diào)整量為：調(diào)機組的最大功率調(diào)整量為：一次功率分配對應(yīng)的頻率調(diào)整量為：一次功率分配對應(yīng)的頻率調(diào)整量為：665.3.3.6 算例分析算例分析一次調(diào)頻功率的功率分配計算過程（續(xù)）一次調(diào)頻功率的功率分配計算過程（續(xù)）111SSPKf 1SSGiKKK（2）二次功率分配時系統(tǒng)的單位調(diào)整功率修正）二次功率分配時系統(tǒng)的單位調(diào)整功率修正101LLSPPP 211/LSfPK 一次功率分配結(jié)束后系統(tǒng)的功率調(diào)整量一次功率分配結(jié)束后系統(tǒng)的功率調(diào)整量一次功率分配結(jié)束后系統(tǒng)的不平衡功率一次功率分配結(jié)束后系統(tǒng)的不平衡功率二次功率分配時過調(diào)機二次功率分配時過調(diào)機組單位調(diào)

58、節(jié)功率為組單位調(diào)節(jié)功率為0二次功率分配時的頻率變化量二次功率分配時的頻率變化量675.3.4 頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整l二次調(diào)頻的功率頻率調(diào)整原理圖二次調(diào)頻的功率頻率調(diào)整原理圖l二次調(diào)頻的頻率調(diào)整量計算公式二次調(diào)頻的頻率調(diào)整量計算公式l二次調(diào)頻的頻率調(diào)整量計算公式推廣二次調(diào)頻的頻率調(diào)整量計算公式推廣l互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整與聯(lián)絡(luò)線的功率問題互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整與聯(lián)絡(luò)線的功率問題l互聯(lián)系統(tǒng)的功率缺額互聯(lián)系統(tǒng)的功率缺額l互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整與聯(lián)絡(luò)線的功率方程互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整與聯(lián)絡(luò)線的功率方程l互聯(lián)系統(tǒng)的頻率與聯(lián)絡(luò)線功率計算公式互聯(lián)系統(tǒng)的頻率與聯(lián)絡(luò)線功率計算公式l互聯(lián)系統(tǒng)的功率缺額與聯(lián)絡(luò)線功率的關(guān)系互

59、聯(lián)系統(tǒng)的功率缺額與聯(lián)絡(luò)線功率的關(guān)系685.3.4 頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整二次調(diào)頻的功率頻率調(diào)整原理圖二次調(diào)頻的功率頻率調(diào)整原理圖一一次次曲曲線線平平移移695.3.4 頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整二次調(diào)頻的頻率調(diào)整量計算公式二次調(diào)頻的頻率調(diào)整量計算公式u負(fù)荷突然負(fù)荷突然增大量增大量= =發(fā)電機組發(fā)電機組二次調(diào)整二次調(diào)整增加功率增加功率 + +一次調(diào)整一次調(diào)整增加功率增加功率 - - 負(fù)荷自身負(fù)荷自身減少的功率減少的功率SLGGoLoKKKfPP LoGoGLGoGLPPPPPKfKf 705.3.4 頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整二次調(diào)頻的頻率調(diào)整量計算公式推廣二次調(diào)頻的頻率調(diào)整量計算公式

60、推廣un n臺機組進(jìn)行臺機組進(jìn)行一次調(diào)整，一次調(diào)整，第第n n臺機組進(jìn)行臺機組進(jìn)行二次調(diào)整二次調(diào)整SLGNGnoLoKKKfPP u功率缺額功率缺額LoLoGnoPPP LoSPKf u雷同一次調(diào)頻雷同一次調(diào)頻715.3.4 頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整與聯(lián)絡(luò)線的功率問題互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整與聯(lián)絡(luò)線的功率問題圖圖5-29 5-29 兩個系統(tǒng)的聯(lián)合兩個系統(tǒng)的聯(lián)合KAPGAPLAPabABKBPGBPLB725.3.4 頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整互聯(lián)系統(tǒng)的功率缺額互聯(lián)系統(tǒng)的功率缺額l定義：定義： KA、 KB（聯(lián)合前（聯(lián)合前A、B兩系統(tǒng)的兩系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功單位調(diào)節(jié)功率），率），