第五章 電力系統(tǒng)有功與頻率調(diào)整

1、1第五章第五章 電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整1o 電力系統(tǒng)？電力系統(tǒng)？2o 正常運(yùn)行方式？正常運(yùn)行方式？3o 調(diào)整控制什么？調(diào)整控制什么？4o 為什么要調(diào)整控制？為什么要調(diào)整控制？5o 怎么調(diào)整控制？怎么調(diào)整控制？回回顧顧與與問問題題2數(shù)據(jù)采集和傳輸數(shù)據(jù)采集和傳輸通訊服務(wù)器通訊服務(wù)器3第第一一講講 電力系統(tǒng)有功功率和頻率的調(diào)電力系統(tǒng)有功功率和頻率的調(diào)整控制整控制第第二二講講 電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的優(yōu)化電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的優(yōu)化第五章第五章 電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整455.1.1 概述概述 5.1.2 有功功率和頻率有功功率和頻率5.1.3 電

2、力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性5.1.4 電力系統(tǒng)頻率控制電力系統(tǒng)頻率控制5.1.5 有功功率平衡有功功率平衡第第一一講講 電力系統(tǒng)有功功率和頻率的調(diào)整控制電力系統(tǒng)有功功率和頻率的調(diào)整控制6第第一一講講 電力系統(tǒng)有功功率和頻率的調(diào)整控制電力系統(tǒng)有功功率和頻率的調(diào)整控制5.1.1 概述概述 （ f 、P 調(diào)控的必要性調(diào)控的必要性）75.1.1 概述概述 （ f 、P 調(diào)控的必要性調(diào)控的必要性）一、電力系統(tǒng)一、電力系統(tǒng)頻率控制頻率控制的必要性的必要性A 頻率對電力頻率對電力用戶用戶的影響的影響 (1)(1) 頻率頻率 f 變化，變化， 會引起異步電動機(jī)會引起異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 n 變化變化, ,

3、使得電動機(jī)所驅(qū)動的加工工業(yè)產(chǎn)品的使得電動機(jī)所驅(qū)動的加工工業(yè)產(chǎn)品的 機(jī)械的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化機(jī)械的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化, , 轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定會影響產(chǎn)品質(zhì)量轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定會影響產(chǎn)品質(zhì)量, , 甚至?xí)霈F(xiàn)次品和廢品。甚至?xí)霈F(xiàn)次品和廢品。 8（3 3）頻率）頻率 f 波動波動， 會影響某些測量和控制用的會影響某些測量和控制用的 電子設(shè)備的準(zhǔn)確性和性能電子設(shè)備的準(zhǔn)確性和性能, , 頻率過低時有些設(shè)備甚至無法工作，頻率過低時有些設(shè)備甚至無法工作， 這對一些重要工業(yè)和國防是不能允許的這對一些重要工業(yè)和國防是不能允許的（2 2）頻率）頻率 f 降低，降低， 將使電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和將使電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出功率輸出功率降低降低, , 導(dǎo)致

4、其所帶動機(jī)械的轉(zhuǎn)速和出力降低導(dǎo)致其所帶動機(jī)械的轉(zhuǎn)速和出力降低, , 影響電力用戶設(shè)備的正常運(yùn)行影響電力用戶設(shè)備的正常運(yùn)行。9B 頻率對頻率對電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)的影響的影響 （1 1）頻率頻率 f 下降時下降時, , 汽輪機(jī)汽輪機(jī)葉片的振動葉片的振動會變大會變大, , 輕則影響使用壽命輕則影響使用壽命, , 重則可能產(chǎn)生裂紋。重則可能產(chǎn)生裂紋。 當(dāng)頻率低到當(dāng)頻率低到45Hz45Hz附近時附近時, , 汽輪機(jī)葉片可能發(fā)生共振而斷裂汽輪機(jī)葉片可能發(fā)生共振而斷裂, , 造成重大事故。造成重大事故。 10（2 2）頻率頻率 f 下降到下降到47-48Hz47-48Hz時時, , 火電廠由異步電動機(jī)驅(qū)動的火

5、電廠由異步電動機(jī)驅(qū)動的輔機(jī)輔機(jī) （如送風(fēng)機(jī)）的出力隨之下降（如送風(fēng)機(jī)）的出力隨之下降, , 從而使發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率下降從而使發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率下降。 這種趨勢如果不能及時制止, 就會在短時間內(nèi)使電力系統(tǒng)頻率下降 到不能允許的程度。 這種現(xiàn)象稱為頻率雪崩。 -出現(xiàn)頻率雪崩會造成大面積停電, 甚至使整個系統(tǒng)瓦解。11（3 3）在核電廠中在核電廠中, ,反應(yīng)堆冷卻介質(zhì)泵反應(yīng)堆冷卻介質(zhì)泵 對供電頻率對供電頻率 f 有嚴(yán)格要求有嚴(yán)格要求。 當(dāng)頻率降到一定數(shù)值時當(dāng)頻率降到一定數(shù)值時, , 冷卻介質(zhì)泵即自動跳開冷卻介質(zhì)泵即自動跳開, , 使反應(yīng)堆停止運(yùn)行使反應(yīng)堆停止運(yùn)行。12（4 4）電力系統(tǒng)頻率電力

6、系統(tǒng)頻率 f 下降時下降時, , 異步電動機(jī)和變壓器的異步電動機(jī)和變壓器的勵磁電流勵磁電流增加增加, , 使無功消耗增加使無功消耗增加, , 引起系統(tǒng)電壓下降引起系統(tǒng)電壓下降； 頻率下降還會引起頻率下降還會引起勵磁機(jī)出力勵磁機(jī)出力下降下降, , 并使發(fā)電機(jī)電勢下降并使發(fā)電機(jī)電勢下降, , 導(dǎo)致全系統(tǒng)電壓水平降低。導(dǎo)致全系統(tǒng)電壓水平降低。如果電力系統(tǒng)原來的電壓水平偏低如果電力系統(tǒng)原來的電壓水平偏低, ,當(dāng)頻率下降到一定值時當(dāng)頻率下降到一定值時, ,可能出現(xiàn)可能出現(xiàn)電壓雪崩電壓雪崩, , 也會造成大面積停電也會造成大面積停電, ,甚至使系統(tǒng)瓦解。甚至使系統(tǒng)瓦解。13二、二、電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)有功功率

7、控制有功功率控制的必要性的必要性 A 維持電力系統(tǒng)維持電力系統(tǒng)頻率頻率在允許范圍之內(nèi)在允許范圍之內(nèi) 電力系統(tǒng)頻率電力系統(tǒng)頻率f ， 是靠并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組是靠并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組發(fā)出的有功發(fā)出的有功功率總和功率總和與系統(tǒng)內(nèi)所有負(fù)荷與系統(tǒng)內(nèi)所有負(fù)荷(包括網(wǎng)損包括網(wǎng)損)消耗的有功消耗的有功功率總功率總和之間的和之間的平衡平衡來維持的。來維持的。 但是電力系統(tǒng)的但是電力系統(tǒng)的負(fù)荷是時刻變化負(fù)荷是時刻變化的的,從而導(dǎo)致系統(tǒng)頻率變化。從而導(dǎo)致系統(tǒng)頻率變化。 為了保證電力系統(tǒng)頻率在允許范圍之內(nèi)為了保證電力系統(tǒng)頻率在允許范圍之內(nèi) ，就要及時調(diào)節(jié)并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組有功功率。就要及時調(diào)節(jié)并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組有功功率。 14 B

8、 提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性 當(dāng)系統(tǒng)頻率當(dāng)系統(tǒng)頻率f在額定值附近時，在額定值附近時，雖然頻率滿足要求，雖然頻率滿足要求，但是沒有說明哪些機(jī)組參與并聯(lián)運(yùn)行，但是沒有說明哪些機(jī)組參與并聯(lián)運(yùn)行， 并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組各應(yīng)發(fā)多少有功功率并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組各應(yīng)發(fā)多少有功功率電力系統(tǒng)有功控制的任務(wù)之一就是要解決這個問題電力系統(tǒng)有功控制的任務(wù)之一就是要解決這個問題 這就是電力系統(tǒng)這就是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題。問題。15 C 保證聯(lián)合電力系統(tǒng)的保證聯(lián)合電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行協(xié)調(diào)運(yùn)行 電力系統(tǒng)的規(guī)模在不斷地?cái)U(kuò)大電力系統(tǒng)的規(guī)模在不斷地?cái)U(kuò)大, 已經(jīng)出現(xiàn)了聯(lián)合電力系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)了聯(lián)合電力系統(tǒng) （將幾個區(qū)域

9、電力系統(tǒng)聯(lián)在一起組成的）將幾個區(qū)域電力系統(tǒng)聯(lián)在一起組成的）有的聯(lián)合電力系統(tǒng)實(shí)行有的聯(lián)合電力系統(tǒng)實(shí)行分區(qū)域控制分區(qū)域控制，要求不同區(qū)域系統(tǒng)間交換的電功率和電量要求不同區(qū)域系統(tǒng)間交換的電功率和電量 按事先約定的協(xié)議進(jìn)行。按事先約定的協(xié)議進(jìn)行。這時電力系統(tǒng)有功功率控制要對不同區(qū)域系統(tǒng)間這時電力系統(tǒng)有功功率控制要對不同區(qū)域系統(tǒng)間 聯(lián)絡(luò)線聯(lián)絡(luò)線上通過的功率和電量實(shí)行控制上通過的功率和電量實(shí)行控制 16Introduction： 本講的主要內(nèi)容本講的主要內(nèi)容 為什么為什么 P 和和 f 聯(lián)系起來聯(lián)系起來 頻率調(diào)控原理頻率調(diào)控原理 頻率調(diào)控方法頻率調(diào)控方法和措施和措施 有功功率平衡有功功率平衡17第第一一講

10、講 電力系統(tǒng)有功功率和頻率的調(diào)整控制電力系統(tǒng)有功功率和頻率的調(diào)整控制5.1.2 有功功率和頻率有功功率和頻率185.1.2 有功功率和頻率有功功率和頻率一、基本概念一、基本概念 電力系統(tǒng)的頻率電力系統(tǒng)的頻率 f 由發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速由發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 決定決定 相聯(lián)系統(tǒng)相聯(lián)系統(tǒng)只有一個頻率只有一個頻率，是一個全局問題，是一個全局問題 這與電壓不同（存在電壓損耗、分布）這與電壓不同（存在電壓損耗、分布） 60/nfp19二、頻率二、頻率v 額定頻率：額定頻率：50Hzv 頻率偏移：系統(tǒng)運(yùn)行頻率與額定頻率偏移：系統(tǒng)運(yùn)行頻率與額定頻率之差頻率之差 f = f fN20電網(wǎng)頻率電網(wǎng)頻率f：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速：發(fā)電機(jī)

11、轉(zhuǎn)速的體現(xiàn)的體現(xiàn)當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出功率當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出功率PE與原動機(jī)與原動機(jī)PM平衡時，平衡時，f 和和不變不變負(fù)荷負(fù)荷PD隨機(jī)變化隨機(jī)變化PE隨機(jī)變化，隨機(jī)變化，PM無法突變無法突變f 隨機(jī)變化隨機(jī)變化頻率偏移可以避免嗎？頻率偏移不可避免2122目前我國國標(biāo)規(guī)定：目前我國國標(biāo)規(guī)定：500.2Hz發(fā)達(dá)國家：發(fā)達(dá)國家：500.1Hz隨著頻率自動控制技術(shù)的進(jìn)步，華東電網(wǎng)已隨著頻率自動控制技術(shù)的進(jìn)步，華東電網(wǎng)已做到做到500.1Hz頻率偏移的允許范圍？負(fù)荷要求頻率偏差一般應(yīng)控制在（負(fù)荷要求頻率偏差一般應(yīng)控制在（0.2 0. 5）Hz內(nèi)內(nèi)23如果如果有功電源充足有功電源充足，能保證用戶需要，能保證用戶需要，

12、且具有及時進(jìn)行且具有及時進(jìn)行調(diào)整的能力調(diào)整的能力，則能保證頻率在合理的范圍之內(nèi)，則能保證頻率在合理的范圍之內(nèi)， 反之，則將出現(xiàn)較大的頻率偏移。反之，則將出現(xiàn)較大的頻率偏移。 頻率特性頻率特性如何將頻率控制在合理的范圍之內(nèi)？ 三、系統(tǒng)頻率水平由有功功率三、系統(tǒng)頻率水平由有功功率平衡平衡決定決定24第第一一講講 電力系統(tǒng)有功功率和頻率的調(diào)整控制電力系統(tǒng)有功功率和頻率的調(diào)整控制5.1.3 電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性251. 日負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線一、電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性5.1.3 電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性26實(shí)際的負(fù)荷變化要復(fù)雜得多，除了上圖所示在總體上呈連續(xù)變化的趨勢以外，還

13、包含呈隨機(jī)變化的部分 隨機(jī)變化的部分： 主要是變化幅度較小、變主要是變化幅度較小、變化周期較短化周期較短(以幾秒鐘為周以幾秒鐘為周期期)的隨機(jī)分量；的隨機(jī)分量； 有的還具有變化幅度稍大、有的還具有變化幅度稍大、變化周期稍長的變化周期稍長的(以幾分鐘以幾分鐘為周期為周期)脈動分量。脈動分量。 日負(fù)荷曲線中的隨機(jī)變化部分日負(fù)荷曲線中的隨機(jī)變化部分272. 靜態(tài)頻率特性靜態(tài)頻率特性靜態(tài)特性靜態(tài)特性：指電壓或頻率變化后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)：指電壓或頻率變化后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時負(fù)荷功率與電壓或頻率的關(guān)系。時負(fù)荷功率與電壓或頻率的關(guān)系。動態(tài)特性動態(tài)特性：指電壓或頻率急劇變化過程中：指電壓或頻率急劇變化過程中負(fù)荷功率與電壓或頻

14、率的關(guān)系。負(fù)荷功率與電壓或頻率的關(guān)系。負(fù)荷特性指負(fù)荷功率隨負(fù)荷端電壓或系統(tǒng)頻率變化而變化的規(guī)律，因而有電壓特性和頻率特性之分，進(jìn)一步可分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性。28有的與頻率有的與頻率無關(guān)無關(guān)，有的與頻率的有的與頻率的一次一次方成正比，方成正比，有的與頻率的有的與頻率的二次二次方成正比，方成正比，有的與頻率的有的與頻率的更高次方更高次方成正比。成正比。 綜合負(fù)荷由各種各樣的負(fù)荷組成。綜合負(fù)荷由各種各樣的負(fù)荷組成。 這些負(fù)荷吸取的有功功率這些負(fù)荷吸取的有功功率29綜合綜合負(fù)荷與頻率負(fù)荷與頻率的關(guān)系：的關(guān)系： 2012nLLNLNLNnLNNNNfffPa Pa Pa Pa Pfff201*2*nL

15、nPaa fa fa f*012 1LLLNNnPfPfPfaaaa30在在額定頻率附近額定頻率附近，負(fù)荷的靜，負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性態(tài)頻率特性近似為直線近似為直線特性曲線的斜率特性曲線的斜率 KL 負(fù)荷的頻率 調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù) (MW/Hz) 負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性1-實(shí)際曲線 2-近似直線電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性：綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性：31負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù) KL*fPKfPKLLLL/LLNLNKKfP說明說明: 其值與系統(tǒng)各類負(fù)荷的比重和性質(zhì)有關(guān)，其值與系統(tǒng)各類負(fù)荷的比重和性質(zhì)有關(guān)， 一般一般KL*取值取值13； 不能人為整定不能人為整定32二、發(fā)電機(jī)組的

16、功率頻率靜態(tài)特性負(fù)荷是隨時間不斷變化的針對負(fù)荷連續(xù)和較大的變化而對發(fā)電機(jī)出力和頻率的調(diào)整，則稱為頻率的二次和三次調(diào)整。對于隨機(jī)變化分量，由于它的數(shù)量較小而變化較快，發(fā)電機(jī)有功出力的調(diào)整在速度上必須能與之相適應(yīng)，而要求出力改變的數(shù)量則較小。原動機(jī)調(diào)速器頻率的一次頻率的一次調(diào)整調(diào)整33 系統(tǒng)負(fù)荷可以看作由以下三種具有不同變化規(guī)律的變動系統(tǒng)負(fù)荷可以看作由以下三種具有不同變化規(guī)律的變動 負(fù)荷組成：負(fù)荷組成：（1 1）變動周期小于）變動周期小于10s10s，變化幅度小，變化幅度小: :小操作、線路搖擺等小操作、線路搖擺等（3 3）變動周期最大，變化幅度最大：氣象、生產(chǎn)、生活規(guī)律）變動周期最大，變化幅度最

17、大：氣象、生產(chǎn)、生活規(guī)律（2）變動周期在（變動周期在（10s10s，180s180s），變化幅度較大：大電機(jī)、電），變化幅度較大：大電機(jī)、電 爐啟停爐啟停調(diào)速器調(diào)速器頻率的一次調(diào)整頻率的一次調(diào)整調(diào)頻器調(diào)頻器頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整根據(jù)預(yù)測根據(jù)預(yù)測負(fù)荷，在負(fù)荷，在各機(jī)組間各機(jī)組間進(jìn)行最優(yōu)進(jìn)行最優(yōu)負(fù)荷分配負(fù)荷分配頻率的三次調(diào)整（頻率的三次調(diào)整（經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)度）經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)度）34電氣液壓式電氣液壓式將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號電信號(或數(shù)或數(shù)字信號字信號)，再通過電氣，再通過電氣-液壓轉(zhuǎn)換器液壓轉(zhuǎn)換器(簡稱電簡稱電液轉(zhuǎn)換器液轉(zhuǎn)換器)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤鹤兓盘?。轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤鹤兓?/p>

18、號。 1發(fā)電機(jī)組的自動調(diào)速系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的自動調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)其根據(jù)其轉(zhuǎn)速測量元件轉(zhuǎn)速測量元件的不同的不同機(jī)械液壓式機(jī)械液壓式采用離心飛擺采用離心飛擺(或其它機(jī)械裝置或其它機(jī)械裝置)將轉(zhuǎn)速變化將轉(zhuǎn)速變化信號轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰菩盘栟D(zhuǎn)變?yōu)槲灰?或液壓或液壓)變化信號變化信號35離心飛錘式機(jī)械液壓調(diào)速裝置工作原理伺服馬達(dá)控制的轉(zhuǎn)伺服馬達(dá)控制的轉(zhuǎn)速速整定整定元件元件nREF進(jìn)汽量增進(jìn)汽量增加，機(jī)組加，機(jī)組出力加大出力加大36離心飛錘式機(jī)械液壓調(diào)速裝置工作原理伺服馬達(dá)控制的轉(zhuǎn)伺服馬達(dá)控制的轉(zhuǎn)速速整定整定元件元件nREF轉(zhuǎn)速不能維持恒定：有差調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速不能維持恒定：有差調(diào)節(jié)37電氣液壓式調(diào)速系統(tǒng)：電氣液壓式調(diào)速系統(tǒng)：轉(zhuǎn)速

19、測量元件、轉(zhuǎn)速測量元件、 放大元件、放大元件、 執(zhí)行結(jié)構(gòu)、執(zhí)行結(jié)構(gòu)、 轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu) 電壓信號382. 發(fā)電機(jī)組的功率頻率靜態(tài)特性發(fā)電機(jī)組的功率頻率靜態(tài)特性對于機(jī)械液壓式調(diào)速系統(tǒng)，原動機(jī)功率的增大對應(yīng)于機(jī)組轉(zhuǎn)速的降低由于發(fā)電機(jī)的有功功率隨著原動機(jī)的功率的增加而增加而且系統(tǒng)的頻率與機(jī)組轉(zhuǎn)速成正比在自動調(diào)速系統(tǒng)作用下，發(fā)電機(jī)組輸出的有功功率與頻率之間的穩(wěn)態(tài)關(guān)系稱為機(jī)組的有功功率靜態(tài)頻率特性，簡稱機(jī)組的頻率特性。因此可以近似地認(rèn)為機(jī)組的頻率特性為一條直線39穩(wěn)態(tài)下發(fā)電機(jī)發(fā)出的有穩(wěn)態(tài)下發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率與頻率之間的關(guān)功功率與頻率之間的關(guān)系為系為()GsetGsetPPKff其斜率為其斜率為

20、KG 。對于不同的功率給定值。對于不同的功率給定值Pset，相應(yīng)的，相應(yīng)的頻率特性將在垂直方向移動，而其斜率不變。頻率特性將在垂直方向移動，而其斜率不變。40由上可見，由上可見，（等效）發(fā)電等效）發(fā)電機(jī)組機(jī)組功率功率 P 頻率頻率 f 靜態(tài)靜態(tài)特性特性 都是向下傾斜的，都是向下傾斜的，其下降程度用其下降程度用調(diào)差系數(shù)調(diào)差系數(shù)或或單位調(diào)節(jié)功率單位調(diào)節(jié)功率KG表示：表示：11GGGGGfPPKfPKf或(MW/Hz) 注意負(fù)號！注意負(fù)號！41kG的標(biāo)幺值為的標(biāo)幺值為GGNG*G*N*PPPkfff GNGG*NPkkf kG可人為調(diào)節(jié)整定；可人為調(diào)節(jié)整定； kG的大小與機(jī)組類型、調(diào)速機(jī)構(gòu)有關(guān)，的大

21、小與機(jī)組類型、調(diào)速機(jī)構(gòu)有關(guān)， 不同類型機(jī)組的不同類型機(jī)組的 kG取值范圍不同取值范圍不同 汽輪發(fā)電機(jī)組汽輪發(fā)電機(jī)組kG* 2516.7 水輪發(fā)電機(jī)組水輪發(fā)電機(jī)組kG* 5025 說明：說明： 42電力系統(tǒng)主要由發(fā)電機(jī)、輸電網(wǎng)和負(fù)荷組成。電力系統(tǒng)主要由發(fā)電機(jī)、輸電網(wǎng)和負(fù)荷組成。如果把輸電網(wǎng)絡(luò)的損耗看成負(fù)荷的一部分，如果把輸電網(wǎng)絡(luò)的損耗看成負(fù)荷的一部分，則電力系統(tǒng)是由兩個環(huán)節(jié)組成的閉環(huán)系統(tǒng)。則電力系統(tǒng)是由兩個環(huán)節(jié)組成的閉環(huán)系統(tǒng)。三、電力系統(tǒng)的頻率特性 發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)組的功率頻率特性和的功率頻率特性和綜合負(fù)荷綜合負(fù)荷的功率頻率特性的的功率頻率特性的交點(diǎn)交點(diǎn)就是電力系統(tǒng)的頻率的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。就是電力系統(tǒng)

22、的頻率的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。43如圖，當(dāng)?shù)刃Оl(fā)電機(jī)運(yùn)行在特性如圖，當(dāng)?shù)刃Оl(fā)電機(jī)運(yùn)行在特性G1 綜合負(fù)荷特性為綜合負(fù)荷特性為L1時，時，系統(tǒng)運(yùn)行在系統(tǒng)運(yùn)行在o點(diǎn)，系統(tǒng)頻率為點(diǎn)，系統(tǒng)頻率為f1OPPL1ff1oL1L2G1G244當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加，綜合負(fù)荷特性為當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加，綜合負(fù)荷特性為L2時，時， 如果不改變發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定值，如果不改變發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定值， 等效發(fā)電機(jī)特性仍然為等效發(fā)電機(jī)特性仍然為G1, 系統(tǒng)運(yùn)行在系統(tǒng)運(yùn)行在o點(diǎn)，系統(tǒng)頻率為點(diǎn)，系統(tǒng)頻率為f2。POPL1ff1f2ooPL2L1L2G1G245OPL1ff1f2ooPL2L1L2G1G2of3如果當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加，綜合負(fù)荷特性變

23、為如果當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加，綜合負(fù)荷特性變?yōu)長2時時 改變發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定值，改變發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定值， 等效發(fā)電機(jī)特性變?yōu)榈刃Оl(fā)電機(jī)特性變?yōu)镚2,則系統(tǒng)運(yùn)行在則系統(tǒng)運(yùn)行在o點(diǎn)，系統(tǒng)頻率為點(diǎn)，系統(tǒng)頻率為f3。P465.1.1 概述概述 （ f 、P 調(diào)控的必要性調(diào)控的必要性）5.1.2 有功功率和頻率有功功率和頻率 （ f 、f 、0.2Hz 、有功平衡）、有功平衡）5.1.3 電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)頻率特性簡簡要要回回顧顧fPKfPKPfGGGGG11或*fPKfPKLLLL注意負(fù)注意負(fù)號！號！47第第一一講講 電力系統(tǒng)有功功率和頻率的調(diào)整控制電力系統(tǒng)有功功率和頻率的調(diào)整控制5.1.4 電

24、力系統(tǒng)頻率調(diào)控電力系統(tǒng)頻率調(diào)控48OPPL1ff1oL1L2G1PL2f2o一、電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整（一次調(diào)頻）當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行在特性當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行在特性G1，綜合負(fù)荷特性為綜合負(fù)荷特性為L1時，則系統(tǒng)運(yùn)行在時，則系統(tǒng)運(yùn)行在o點(diǎn)，頻率為點(diǎn)，頻率為 f1當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加，綜合負(fù)荷特性為當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加，綜合負(fù)荷特性為 L2時時 發(fā)電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定值不變，發(fā)電機(jī)特性仍然為發(fā)電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定值不變，發(fā)電機(jī)特性仍然為 G1 則系統(tǒng)運(yùn)行在則系統(tǒng)運(yùn)行在o點(diǎn)，系統(tǒng)頻率為點(diǎn)，系統(tǒng)頻率為 f249當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加PL0f2OPPL1ff1oL1L2G1PL2oPL0a(1).負(fù)荷負(fù)荷的頻率特性將向上

25、移動的頻率特性將向上移動 (2).由于由于發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)組的慣性，的慣性，它們的轉(zhuǎn)速不能突然變化它們的轉(zhuǎn)速不能突然變化機(jī)組的出力小于負(fù)荷的功率機(jī)組的出力小于負(fù)荷的功率所有的發(fā)電機(jī)組都開始減速所有的發(fā)電機(jī)組都開始減速在調(diào)速系統(tǒng)的作用下，增加原動機(jī)的機(jī)械在調(diào)速系統(tǒng)的作用下，增加原動機(jī)的機(jī)械功率并同時增加發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率。功率并同時增加發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率。轉(zhuǎn)速n減小，則f 降低負(fù)荷吸收的有功功率減少。負(fù)荷吸收的有功功率減少。PL350這種由這種由發(fā)電機(jī)特性發(fā)電機(jī)特性和和負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)共同承擔(dān)共同承擔(dān)整個系統(tǒng)負(fù)荷變化整個系統(tǒng)負(fù)荷變化使系統(tǒng)運(yùn)行在另一使系統(tǒng)運(yùn)行在另一f此稱為一次調(diào)頻此稱為

26、一次調(diào)頻負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)使負(fù)荷少吸收有功負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)使負(fù)荷少吸收有功PL3PL2 KL(f2f1)f2OPPL1ff1oL1L2G1PL2oPL0aPL3頻率一次調(diào)整的結(jié)果：系統(tǒng)頻率降低到 f2 ，并且發(fā)電機(jī)有功功率增加了發(fā)電機(jī)有功功率增加了PL2PL1KG(f2 f1)510LGLPKKf KS：稱為：稱為系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率，單位，單位MW / Hz 它表示它表示發(fā)電機(jī)組調(diào)速器發(fā)電機(jī)組調(diào)速器和和負(fù)荷負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同作用下同作用下引起頻率發(fā)生單位變化的負(fù)荷變化量。引起頻率發(fā)生單位變化的負(fù)荷變化量。 數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式：0LGLSPKKKf52在系統(tǒng)中有多

27、臺發(fā)電機(jī)組且它們的調(diào)差系在系統(tǒng)中有多臺發(fā)電機(jī)組且它們的調(diào)差系數(shù)不相等的情況下數(shù)不相等的情況下 需要根據(jù)各臺機(jī)組的額定出力和調(diào)差需要根據(jù)各臺機(jī)組的額定出力和調(diào)差系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得出全系統(tǒng)系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得出全系統(tǒng)(或者由一部分或者由一部分發(fā)電機(jī)組成的等值發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)組成的等值發(fā)電機(jī)組)的的綜合調(diào)差系綜合調(diào)差系數(shù)和相應(yīng)的單位調(diào)節(jié)功率數(shù)和相應(yīng)的單位調(diào)節(jié)功率標(biāo)幺值。標(biāo)幺值。 53【例【例5-2】 設(shè)某一電力系統(tǒng)中所含機(jī)組臺數(shù)、單機(jī)容量及其設(shè)某一電力系統(tǒng)中所含機(jī)組臺數(shù)、單機(jī)容量及其調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)差系數(shù)分別為：調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)差系數(shù)分別為： 機(jī)組形式機(jī)組形式 單機(jī)容量單機(jī)容量 臺數(shù)臺數(shù) 總?cè)萘靠側(cè)萘?調(diào)差系數(shù)調(diào)差

28、系數(shù)% (MW) (MW) 水輪機(jī)組水輪機(jī)組 225 4 900 2.5 汽輪機(jī)組汽輪機(jī)組 200 10 2000 4.0 汽輪機(jī)組汽輪機(jī)組 300 7 2100 5.0 計(jì)算系統(tǒng)全部發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率及其標(biāo)幺值計(jì)算系統(tǒng)全部發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率及其標(biāo)幺值.54【解】【解】 由式由式(5-10)和式和式(5-9)，各類發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率，各類發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率分別為分別為 4225MW水輪機(jī)組水輪機(jī)組 KG*=1/(%)*100=100/2.5=40 KG= KG* PGN/fN = 40(4225)/50=720MW 10200MW汽輪機(jī)組汽輪機(jī)組 KG*= 100/4.0=25

29、 KG=25(10200)/50=1000MW 7300MW水輪機(jī)組水輪機(jī)組 KG*=100/5.0=20 KG=20(7300)/50=840MW 全部發(fā)電機(jī)的全部發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率單位調(diào)節(jié)功率: KG=720+1000+840=2560MW系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組總?cè)萘繛橄到y(tǒng)發(fā)電機(jī)組總?cè)萘繛?00+2000+2100=5000MW從而得從而得KG*= 256050/5000=25.655為保證調(diào)速系統(tǒng)本身運(yùn)行的穩(wěn)定，為保證調(diào)速系統(tǒng)本身運(yùn)行的穩(wěn)定，不能采用過大的單位調(diào)節(jié)功率；不能采用過大的單位調(diào)節(jié)功率；LGSKKK注意：注意：取功率的增大或頻率的上升為正；取功率的增大或頻率的上升為正；對于系統(tǒng)有若干臺

30、機(jī)參加一次調(diào)頻：對于系統(tǒng)有若干臺機(jī)參加一次調(diào)頻：對于對于滿載滿載機(jī)組，不再參加調(diào)整。機(jī)組，不再參加調(diào)整。56一次調(diào)頻后的系統(tǒng)一次調(diào)頻后的系統(tǒng):0LSGLPKKKf = -0()LGLGLSPPPKKfKf 0GNLNLGLNNPPPKKfff 0LrGLSPk KKKf LNGNrPPk/稱為系統(tǒng)的熱備用系數(shù) 57二、電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)整（二次調(diào)頻）當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷變化較當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷變化較大，大， 而頻率的一次而頻率的一次調(diào)整使得系統(tǒng)頻率調(diào)整使得系統(tǒng)頻率過高或過低時需要過高或過低時需要發(fā)電機(jī)的調(diào)頻器，發(fā)電機(jī)的調(diào)頻器，使系統(tǒng)使系統(tǒng) f 恢復(fù)到規(guī)恢復(fù)到規(guī)定范圍內(nèi)定范圍內(nèi) 發(fā)電機(jī)特性變?yōu)榘l(fā)電機(jī)特性變?yōu)镚2

31、, 系統(tǒng)頻率回到系統(tǒng)頻率回到 f3。(f3可能等于可能等于f1)OPPL1ff1oL1L2G1PL2f2oG2of3GPGKfLKfPL3a58 當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷變化較大，通過改變發(fā)電機(jī)的當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷變化較大，通過改變發(fā)電機(jī)的調(diào)頻器使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到規(guī)定范圍內(nèi)的頻率調(diào)調(diào)頻器使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到規(guī)定范圍內(nèi)的頻率調(diào)整稱為頻率的整稱為頻率的二次調(diào)整二次調(diào)整。因此，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加時，其由以下三方面提供：因此，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加時，其由以下三方面提供：二次調(diào)頻的發(fā)電機(jī)組增發(fā)的功率二次調(diào)頻的發(fā)電機(jī)組增發(fā)的功率 ；發(fā)電機(jī)組執(zhí)行一次調(diào)頻，按調(diào)差系數(shù)分配而增發(fā)的發(fā)電機(jī)組執(zhí)行一次調(diào)頻，按調(diào)差系數(shù)分配而增發(fā)的功率功率 ；由負(fù)荷頻率調(diào)

32、節(jié)效應(yīng)所減少的負(fù)荷功率由負(fù)荷頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)所減少的負(fù)荷功率 。GPfKGfKL59 二次調(diào)頻二次調(diào)頻 手動或電動發(fā)電機(jī)組的調(diào)頻器來調(diào)節(jié)其有手動或電動發(fā)電機(jī)組的調(diào)頻器來調(diào)節(jié)其有功功率輸出的過程。功功率輸出的過程。二次調(diào)頻的特點(diǎn)二次調(diào)頻的特點(diǎn) 可以實(shí)現(xiàn)頻率的可以實(shí)現(xiàn)頻率的無差調(diào)節(jié)無差調(diào)節(jié)。 在一次調(diào)頻的基礎(chǔ)上，由一個或數(shù)個在一次調(diào)頻的基礎(chǔ)上，由一個或數(shù)個發(fā)發(fā) 電廠來承擔(dān)。電廠來承擔(dān)。60(1)電廠的分類電廠的分類 主調(diào)頻廠主調(diào)頻廠:負(fù)責(zé)全系統(tǒng)的頻率調(diào)整工作，一負(fù)責(zé)全系統(tǒng)的頻率調(diào)整工作，一般由一個發(fā)電廠擔(dān)任；般由一個發(fā)電廠擔(dān)任； 輔助調(diào)頻廠輔助調(diào)頻廠:協(xié)助主調(diào)頻廠調(diào)頻，一般由協(xié)助主調(diào)頻廠調(diào)頻，一般由1

33、2個電廠承擔(dān)；個電廠承擔(dān)； 非調(diào)頻廠非調(diào)頻廠：一般按負(fù)荷曲線發(fā)電，不參與調(diào)：一般按負(fù)荷曲線發(fā)電，不參與調(diào)頻。頻。 主調(diào)頻廠的選擇：主調(diào)頻廠的選擇：61具有足夠的調(diào)節(jié)容量和范圍具有足夠的調(diào)節(jié)容量和范圍 具有較快的調(diào)節(jié)速度具有較快的調(diào)節(jié)速度 具有安全性與經(jīng)濟(jì)性具有安全性與經(jīng)濟(jì)性 (2)主調(diào)頻廠的選擇條件主調(diào)頻廠的選擇條件還應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：還應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： 電源聯(lián)絡(luò)線上的交換功率；電源聯(lián)絡(luò)線上的交換功率； 調(diào)頻引起的電壓波動是否在允許偏移調(diào)頻引起的電壓波動是否在允許偏移范圍之內(nèi)。范圍之內(nèi)。62300萬以上大系統(tǒng)的調(diào)度規(guī)程規(guī)定萬以上大系統(tǒng)的調(diào)度規(guī)程規(guī)定 ：頻率偏移不超過頻率偏移不超過0.2Hz時由主

34、調(diào)頻廠調(diào)頻時由主調(diào)頻廠調(diào)頻 頻率偏移超過頻率偏移超過0.2Hz時，輔助調(diào)頻廠參加時，輔助調(diào)頻廠參加調(diào)頻調(diào)頻 頻率偏移超過頻率偏移超過0.5Hz時，系統(tǒng)內(nèi)所有電廠時，系統(tǒng)內(nèi)所有電廠參與調(diào)頻參與調(diào)頻 (3)各電廠的調(diào)頻職責(zé)各電廠的調(diào)頻職責(zé)63枯水季節(jié)：枯水季節(jié)：水電廠為主調(diào)頻廠；水電廠為主調(diào)頻廠； 豐水季節(jié)：豐水季節(jié)：選擇裝有中溫中壓機(jī)組的火電選擇裝有中溫中壓機(jī)組的火電廠作為主調(diào)頻廠。廠作為主調(diào)頻廠。 (4)水火電廠并存系統(tǒng)中的主調(diào)頻廠選擇水火電廠并存系統(tǒng)中的主調(diào)頻廠選擇64多臺機(jī)組并列運(yùn)行（三臺機(jī)組，1號機(jī)組為主調(diào)頻機(jī)組）0123123() ()LLGGGLGLPPPPPKKKfKfKKf 01

35、()LGGLPPKKf 調(diào)頻機(jī)組未動作時調(diào)頻機(jī)組未動作時調(diào)頻機(jī)組動作后調(diào)頻機(jī)組動作后65例：某系統(tǒng)中有容量為例：某系統(tǒng)中有容量為100MW的四臺發(fā)電機(jī)并的四臺發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，每臺發(fā)電機(jī)調(diào)差系數(shù)為聯(lián)運(yùn)行，每臺發(fā)電機(jī)調(diào)差系數(shù)為4%，系統(tǒng)頻率，系統(tǒng)頻率為為50Hz，系統(tǒng)總負(fù)荷為，系統(tǒng)總負(fù)荷為320MW，在下列運(yùn)行，在下列運(yùn)行情況下，當(dāng)負(fù)荷增加情況下，當(dāng)負(fù)荷增加50MW時頻率為多少（負(fù)時頻率為多少（負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)為荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)為1.5）？）？ （1）機(jī)組平均分配負(fù)荷；）機(jī)組平均分配負(fù)荷； （2）兩臺機(jī)組滿載，余下負(fù)荷由另兩臺機(jī)組承）兩臺機(jī)組滿載，余下負(fù)荷由另兩臺機(jī)組承擔(dān)；擔(dān)； （3）如

36、果在）如果在(1)中，機(jī)組二次調(diào)整增發(fā)中，機(jī)組二次調(diào)整增發(fā)20MW功功率，系統(tǒng)頻率變?yōu)槎嗌伲咳绻孤?，系統(tǒng)頻率變?yōu)槎嗌?？如果要使f維持在維持在50Hz，二次調(diào)整應(yīng)增發(fā)多少功率？二次調(diào)整應(yīng)增發(fā)多少功率？66【解】首先計(jì)算每臺機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率和負(fù)荷的頻率【解】首先計(jì)算每臺機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率和負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù) KG= (1/*) PGN/fN = 1/0.04100/50=50 MW/Hz KL= KL*PLN/fN = 1.5320/50=9.6 MW/Hz(1) 機(jī)組平均分配負(fù)荷時：機(jī)組平均分配負(fù)荷時： 每臺機(jī)承擔(dān)每臺機(jī)承擔(dān)80MW負(fù)荷，負(fù)荷， 未滿載，未滿載， 全部參加一

37、次調(diào)整全部參加一次調(diào)整KG=4*50=200 MW/Hz0()LGLPKKf 500.239 Hz2009.6f f =50-0.239=49.761 Hz67(2) 兩臺機(jī)組滿載，余下負(fù)荷由另兩臺機(jī)組承擔(dān)：兩臺機(jī)組滿載，余下負(fù)荷由另兩臺機(jī)組承擔(dān)： 兩臺機(jī)滿載，不參加一次調(diào)整，即兩臺機(jī)滿載，不參加一次調(diào)整，即KG=2*50=100 MW/Hz500.456 Hz1009.6f f =50-0.456=49. 544 Hz68(3) 二次調(diào)頻：二次調(diào)頻：f =50-0.143=49. 857 Hz0()LGGDPPKKf 50200.143 Hz2009.6f 00LGsPPfK 要使頻率維持在

38、要使頻率維持在50Hz，即實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，即實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)050 MWGLPP 69三、互聯(lián)系統(tǒng)頻率的調(diào)整 由幾個地區(qū)系統(tǒng)互聯(lián)為一個大系統(tǒng)的情況，對某一個地區(qū)系統(tǒng)而言，負(fù)荷變化（增加） 時，可能伴隨著與其他系統(tǒng)交換功率的變化 ，則有PtPfKfKKPPPSDGGt A B tP 流入或流出流入或流出70 若設(shè)若設(shè)A、B兩系統(tǒng)互聯(lián)，兩系統(tǒng)負(fù)荷變化（增加）兩系統(tǒng)互聯(lián)，兩系統(tǒng)負(fù)荷變化（增加）分別為分別為 ，引起互聯(lián)系統(tǒng)的頻率變化（降，引起互聯(lián)系統(tǒng)的頻率變化（降低）低） ，及聯(lián)絡(luò)線交換功率的變化，及聯(lián)絡(luò)線交換功率的變化 ，如下圖：，如下圖： A B tP DBDAPP,ftP對系統(tǒng)對系統(tǒng)A：DAtGAAP

39、PPKfDBtGBBPPPKf對系統(tǒng)對系統(tǒng)B：ADBGBBDAGAABBAtABABABKPPKPPKPKPPKKKK DAGADBGBABABABPPPPPPfKKKK 71四、 AGC （Automation Generation Control）目的是使電力系統(tǒng)的出力與負(fù)荷相適應(yīng)，目的是使電力系統(tǒng)的出力與負(fù)荷相適應(yīng)， 保持保持頻率額定頻率額定和通過和通過聯(lián)絡(luò)線的交換功率聯(lián)絡(luò)線的交換功率等于等于計(jì)劃值，計(jì)劃值， 并盡可能實(shí)現(xiàn)機(jī)組并盡可能實(shí)現(xiàn)機(jī)組(電廠電廠)間負(fù)荷的間負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配經(jīng)濟(jì)分配72AGC的基本目標(biāo)使全系統(tǒng)的出力與負(fù)荷相匹配使全系統(tǒng)的出力與負(fù)荷相匹配將電力系統(tǒng)的頻率偏差調(diào)節(jié)到將電力

40、系統(tǒng)的頻率偏差調(diào)節(jié)到0，保持系統(tǒng)，保持系統(tǒng)頻率為額定值頻率為額定值控制區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線的交換功率與計(jì)劃值相等，控制區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線的交換功率與計(jì)劃值相等，實(shí)現(xiàn)各區(qū)域內(nèi)有功功率的平衡實(shí)現(xiàn)各區(qū)域內(nèi)有功功率的平衡在區(qū)域各個電廠間進(jìn)行負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配在區(qū)域各個電廠間進(jìn)行負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配73上述的第一個目標(biāo)與所有發(fā)電機(jī)的調(diào)速器上述的第一個目標(biāo)與所有發(fā)電機(jī)的調(diào)速器有關(guān)。有關(guān)。第二個和第三個目標(biāo)與頻率的二次調(diào)整有第二個和第三個目標(biāo)與頻率的二次調(diào)整有關(guān)，也稱為關(guān)，也稱為負(fù)荷頻率控制（負(fù)荷頻率控制（LFC）。第四個目標(biāo)也與二次調(diào)整有關(guān)，又稱為第四個目標(biāo)也與二次調(diào)整有關(guān)，又稱為經(jīng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度（濟(jì)調(diào)度（EDC）。745.1.5 有

41、功功率平衡及負(fù)荷的合理分配有功功率平衡及負(fù)荷的合理分配第一講第一講 電力系統(tǒng)有功功率和頻率的調(diào)整控制電力系統(tǒng)有功功率和頻率的調(diào)整控制75發(fā)電廠是目前電力系統(tǒng)唯一的有功功率電源。發(fā)電廠是目前電力系統(tǒng)唯一的有功功率電源。 （1）火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠：總?cè)萘恳话胍陨稀＃嚎側(cè)萘恳话胍陨?。l 燃油火力發(fā)電廠l 燃汽火力發(fā)電廠l 燃燒火力發(fā)電廠效率高容量大l 低溫低壓（450，35大氣壓）l 中溫中壓（520，100大氣壓）l 高溫高壓（550，180大氣壓）l 超臨界機(jī)組 (575，200以上)（2）熱力發(fā)電廠熱力發(fā)電廠：發(fā)電：發(fā)電+供熱供熱 強(qiáng)迫出力：為保證供熱而必須發(fā)出的有功強(qiáng)迫出力：為保證供熱而必

42、須發(fā)出的有功一、有功電源76（3） 水力發(fā)電廠水力發(fā)電廠l 多年調(diào)節(jié)庫容水力發(fā)電廠l 日調(diào)節(jié)庫容水力發(fā)電廠l 徑流式庫容水力發(fā)電廠l 抽水蓄能庫容水力發(fā)電廠（4） 核能發(fā)電廠核能發(fā)電廠77二、 各類發(fā)電廠的運(yùn)行特點(diǎn)1 1 火電廠火電廠（1）燃料及運(yùn)輸費(fèi)用（2）有功出力最小限制（3）效率與蒸汽參數(shù)有關(guān)（4）啟停時間長且啟停費(fèi)用高（5）熱電廠總效率較高，但與熱負(fù)荷相應(yīng)的輸出功率是不可調(diào)節(jié)的強(qiáng)迫功率。782 2 水電廠水電廠（1）不需燃料費(fèi)，但一次投資大（2）出力調(diào)節(jié)范圍比火電機(jī)組大（3）啟停費(fèi)用低，且操作簡單（4）出力受水頭影響（5）抽水蓄能（6）必須釋放水量強(qiáng)迫功率793 3 核電廠核電廠（1）

43、最小技術(shù)負(fù)荷小，為額定負(fù)荷1015。（2）啟停費(fèi)用高；負(fù)荷急劇變化時，調(diào)節(jié)費(fèi)用高； 啟停及急劇調(diào)節(jié)時，易于損壞設(shè)備。（3）一次投資大，運(yùn)行費(fèi)用小。80三、各類發(fā)電廠的合理組合原則原則（1 1）充分利用水源。）充分利用水源。（2 2）降低火電機(jī)組的單位煤耗，發(fā)揮高效機(jī)組的作用。）降低火電機(jī)組的單位煤耗，發(fā)揮高效機(jī)組的作用。（3 3）盡量降低火力發(fā)電成本。）盡量降低火力發(fā)電成本。81枯水期枯水期豐水期豐水期抽水抽水發(fā)電發(fā)電82l負(fù)荷備用負(fù)荷備用：為滿足負(fù)荷波動和計(jì)劃外增加的負(fù)荷而設(shè)置：為滿足負(fù)荷波動和計(jì)劃外增加的負(fù)荷而設(shè)置的備用（最大負(fù)荷的的備用（最大負(fù)荷的3-5%）。）。l事故備用事故備用：在電

44、力系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備發(fā)生偶然故障時，為：在電力系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備發(fā)生偶然故障時，為保證向用戶正常供電而設(shè)置的備用。（保證向用戶正常供電而設(shè)置的備用。（5%10%，最大單機(jī)容量）最大單機(jī)容量）l檢修備用檢修備用：為發(fā)電設(shè)備的定期檢修及設(shè)置的備用。：為發(fā)電設(shè)備的定期檢修及設(shè)置的備用。l國民經(jīng)濟(jì)備用國民經(jīng)濟(jì)備用：考慮到國民經(jīng)濟(jì)超計(jì)劃增長而設(shè)置的備：考慮到國民經(jīng)濟(jì)超計(jì)劃增長而設(shè)置的備用。用。l熱備用：所有發(fā)電機(jī)組最大可能出力之和與該時熱備用：所有發(fā)電機(jī)組最大可能出力之和與該時刻總負(fù)荷的差值，（根據(jù)需要隨時可以投入的備刻總負(fù)荷的差值，（根據(jù)需要隨時可以投入的備用）用） 熱備用包括部分事故備用和全部負(fù)荷備用。熱備

45、用包括部分事故備用和全部負(fù)荷備用。l冷備用：處于待機(jī)狀態(tài)，但設(shè)備完好，隨時可以冷備用：處于待機(jī)狀態(tài)，但設(shè)備完好，隨時可以啟動的發(fā)電設(shè)備。啟動的發(fā)電設(shè)備。四、 有功功率電源的備用83End of End of P & f ! !845.2.1 概述概述 5.2.2 火電廠間的火電廠間的P經(jīng)濟(jì)分配經(jīng)濟(jì)分配5.2.3 水火電間的水火電間的P經(jīng)濟(jì)分配經(jīng)濟(jì)分配5.2.4 最優(yōu)潮流最優(yōu)潮流第第二二講講 電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的優(yōu)化電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的優(yōu)化85第第二二講講 電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的優(yōu)化電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的優(yōu)化5.2.1 概述概述865.2.1 概述概述常稱之為經(jīng)濟(jì)調(diào)度(ED)87第第二二講講 電力系

46、統(tǒng)運(yùn)行方式的優(yōu)化電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的優(yōu)化5.2.2 火電廠間的火電廠間的P經(jīng)濟(jì)分配經(jīng)濟(jì)分配88 PFF FP0 tg 89dPdF PF / FP / FP0 tg 901gP2gPLDP 11gPF 22gPFLDP)min(21FF LDggPPP 21)()(222111ggPFFPFF 911212()0ggLDLFFPPP,1gP2gP0222 ggdPdFPL0111 ggdPdFPL 2211ggdPdFdPdF1gP2gPLDP922211ggdPdFdPdF 1gP2gPLDP931P 2P 1F2FOO1B1B2B2BAA94)(22gPF)(gnnPF)(11gPFLDP niLDgiPP10)()(111gnnngPFFPFF nigiiPF1)(min950 0P PF FP PL Lg gi ii ig gi i ni, 1 11gdPdF22gdPdFgnndPdF )(11LDniginiiPPFL giPP PF Fgigii i 9697LP niLDgiPP10改為改為0 0 LLDnigiPPP10)(11 LLDniginiiPPPFL 改為改為0 giLg