電力系統(tǒng)調頻

電力系統(tǒng)頻率調整及調頻廠的選擇FrequencyregulationofpowersystemAndthechoiceof負荷變動第一種：變化周期很短、變動幅度很小，這種負荷變動有很大的偶然性，是一種隨機負荷第二種負荷變動：變化周期較長、變動幅度較大，波動比第一種相對大一些，這種負荷主要有工業(yè)電爐、壓延機械、電氣機車等帶有沖擊性的負荷變動第三種負荷變動：變化緩慢、變動幅度最大，是由生產(chǎn)、生活、氣象等變化引起的負荷變動。這種負荷變動基本上可以預測，階梯形的負荷曲線反映的基本上是這種負荷變動。

有功負荷變動及調整頻率調整：一次調頻——有差調節(jié)頻率的一次調整主要是在系統(tǒng)負荷有功功率增大或減小時，發(fā)電機組的調速系統(tǒng)對因負荷變動引起的頻率偏移進行調整。調整的結果是發(fā)電機組增發(fā)或減少部分有功功率，而負荷也因其本身的調節(jié)效應而減少或增大部分有功功率，當這兩部分有功功率之和恰好等于負荷有功功率的增大或減小時，系統(tǒng)重新達到平衡頻率調整：二次調頻——無差調節(jié)頻率的一次調整作用是有限的，一般情況下滿足不了電力系統(tǒng)對頻率質量的要求。為了使頻率偏差不超過允許范圍，通常要通過人工手動或調頻裝置自動地改變變速機構位置即改變調速器的工作特性，使電力系統(tǒng)的總負荷與總出力在額定頻率下達到平衡。通過改變調速器工作特性而實現(xiàn)的調節(jié)過程就是頻率的二次調整，是對第二種負荷變動引起的頻率偏差進行的調整。頻率調整：互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調整現(xiàn)代大型電力系統(tǒng)一般是由若干個互相聯(lián)系的子系統(tǒng)組成，在某個子系統(tǒng)中進行頻率調整時，將會引起網(wǎng)絡中潮流分布的改變，子系統(tǒng)之間的聯(lián)絡線上流通的功率可能超過允許值?；ヂ?lián)電力系統(tǒng)頻率的變化取決于系統(tǒng)總的功率缺額和總的單位調節(jié)功率。聯(lián)絡線交換功率的增量取決于各子系統(tǒng)的單位調節(jié)功率、二次調整的能力及負荷變化的情況

電力系統(tǒng)調頻廠的選擇：現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，絕大部分發(fā)電機組都在有熱備用的條件下參加頻率的一次調整，少數(shù)的發(fā)電機組或發(fā)電廠承擔二次調頻任務，這種發(fā)電廠可稱為調頻廠。調頻廠必須滿足一定的條件，如：具有足夠的調整容量和調頻范圍，能比較迅速地調整出力，調整出力時符合安全及經(jīng)濟運行原則，不會引起系統(tǒng)內(nèi)部或聯(lián)絡線工作困難等。調峰：峰谷是每天負荷最大的時段，在這峰谷時段需要有足夠容量的電廠來調節(jié)負荷變化，即為調峰。調頻：頻率是反映電能質量的一個重要參數(shù)，中國工頻50HZ，頻率的變化反映負荷的變化，為了保證滿足系統(tǒng)功率和負荷平衡，必須通過調整頻率（改變機組負荷），來達到系統(tǒng)平衡。即為調頻率。同樣主調頻電廠需要有足夠的容量。二者的聯(lián)系：調頻和調峰可以同時進行二者的不同：調峰可以只在規(guī)定的時間調整足夠負荷（只需頻率在一定范圍內(nèi)），而調頻必須隨時保證頻率在規(guī)定范圍內(nèi)。調頻廠：（1）調頻廠的調整容量（2）調頻廠的調整速度調頻廠的調整容量：調頻廠可用于二次調整的容量為式中：:系統(tǒng)的單位調節(jié)功率；：允許的頻率偏差；:負荷變動的幅度,具有隨機性質,可用統(tǒng)計方法作近似估算;

是可用于二次調整的容量，并不是調頻廠的容量。

電力系統(tǒng)調頻廠的工作原理：火電廠的工作順序是：

燃料-制粉-鍋爐-汽輪機-發(fā)電廠，調頻時需要從改變進入鍋爐的燃料開始，逐步改變鍋爐蒸發(fā)量，然后才能改變汽輪發(fā)電機組的出力，而由于鍋爐及汽輪機都是在熱狀態(tài)運行，如果溫度變化太快會引起金屬部件變形，所以不允許發(fā)電機組的電力輸出變化太快。

電力系統(tǒng)調頻廠的工作原理：水輪機與汽輪機不一樣，只要改變進水閥門的開度，增加進水量，水輪機發(fā)電機組就會改變電力輸出，這個過程基本都是冷態(tài)運行，所以只要不是電力輸出改變太快，就不會產(chǎn)生不良后果。調頻廠的調整容量：火電廠受鍋爐最小負荷限制，可調容量僅為其額定容量的30%（高溫高壓）～75%（中溫中壓），水電廠的可調容量一般大于火電廠，至少有其額定容量的50%或以上。

調頻廠的調整速度：電力系統(tǒng)中負荷上升的速度是很快的，如容量為5000MW的系統(tǒng)其負荷上升的速度就可達15～20MW/min。由于火電廠的調整速度受汽輪機的限制在50%～100%額定負荷范圍內(nèi)，每分鐘僅能增加出力2%～5%。水電廠水輪機出力變化速度非?？?，每分鐘可達50%～400%，即1分鐘內(nèi)可達到額定出力。核能電廠的運行費用很低，通常是滿負荷運行，不考慮作調頻廠

調頻廠的選擇：

從以上兩方面分析可見：（1）在水火電廠并存的電力系統(tǒng)中，一般應選擇大容量的有調節(jié)庫容的水電廠作為主調頻電廠。（2）系統(tǒng)中沒有水電廠或水電廠不宜擔任調頻任務時，如豐水季節(jié)，可