電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理第五章-電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)課件

第五章電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)第五章電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)第一節(jié)電力系統(tǒng)的頻率特性一、概述

電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)條件下的頻率f是全系統(tǒng)一致的運(yùn)行參數(shù)

頻率變化是系統(tǒng)負(fù)荷與電源之間的功率失去平衡所致。

原動(dòng)機(jī)輸入功率：機(jī)組的動(dòng)能第一節(jié)電力系統(tǒng)的頻率特性一、概述機(jī)組的動(dòng)能電力系統(tǒng)的頻率特性電網(wǎng)頻率變動(dòng)情況tP持續(xù)分量脈動(dòng)分量隨機(jī)分量負(fù)荷瞬時(shí)變動(dòng)情況★頻率波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響：√偏離電力設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)；√影響用戶生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量；√頻率過低過高都會(huì)危及電網(wǎng)安全運(yùn)行電力系統(tǒng)的頻率特性電網(wǎng)頻率變動(dòng)情況tP持續(xù)分量脈動(dòng)分量隨機(jī)分電力系統(tǒng)的頻率特性調(diào)頻與有功功率調(diào)節(jié)是不可分的，應(yīng)滿足安全運(yùn)行約束；符合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求，發(fā)揮能源最大效益；頻率偏差控制在預(yù)定范圍內(nèi)，保證電能質(zhì)量。★調(diào)頻是電力系統(tǒng)運(yùn)行的主要任務(wù)之一一般允許頻率偏差為±0.1Hz★電力系統(tǒng)的頻率特性調(diào)頻與有功功率調(diào)節(jié)是不可分的，應(yīng)滿足安全運(yùn)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)

每秒鐘轉(zhuǎn)數(shù)

系統(tǒng)頻率

正常情況負(fù)荷突然變動(dòng)而使發(fā)電機(jī)組電功率增加

PL

機(jī)組轉(zhuǎn)速降低，系統(tǒng)頻率下降。第一節(jié)電力系統(tǒng)的頻率特性每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)每秒鐘轉(zhuǎn)數(shù)系統(tǒng)頻率正常情況負(fù)荷突然變動(dòng)而使發(fā)發(fā)電機(jī)的負(fù)荷功率原動(dòng)機(jī)輸入功率系統(tǒng)頻率的變化電力系統(tǒng)負(fù)荷:不斷變化

原動(dòng)機(jī)輸入功率的改變:緩慢頻率的波動(dòng):難免維持系統(tǒng)頻率在規(guī)定范圍內(nèi);力求使系統(tǒng)負(fù)荷在發(fā)電機(jī)組之間實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)分配。電力系統(tǒng)運(yùn)行中的主要任務(wù)之—，就是對(duì)頻率進(jìn)行監(jiān)視和控制。發(fā)電機(jī)的負(fù)荷功率原動(dòng)機(jī)輸入功率系統(tǒng)頻率的變化電力系統(tǒng)負(fù)荷:電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理第五章-電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)課件二電力系統(tǒng)負(fù)荷的功率—頻率特性

當(dāng)系統(tǒng)頻率變化時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的有功負(fù)荷也要隨著改變,這種有功負(fù)荷隨頻率而改變的特性叫做負(fù)荷的功率—頻率特性。與頻率變化無關(guān)的負(fù)荷，如照明、電弧爐、電阻爐、整流負(fù)荷等；與頻率成正比的負(fù)荷，如切削機(jī)床、球磨機(jī)、往復(fù)式水泵、壓縮機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)等；與頻率的二次方成比例的負(fù)荷，如變壓器中的渦流損耗，但這種損耗在電網(wǎng)有功損耗中所占比重較小;與頻率的三次方成比例的負(fù)荷，如通風(fēng)機(jī)、靜水頭阻力不大的循環(huán)水泵等;與頻率的更高次方成比例的負(fù)荷，如靜水頭阻力很大的給水泵等。電力系統(tǒng)中各種有功負(fù)荷與頻率的關(guān)系，可以歸納為以下幾類，二電力系統(tǒng)負(fù)荷的功率—頻率特性當(dāng)系統(tǒng)頻率變化時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)負(fù)荷的功率-頻率特性

負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性：頻率下降時(shí)，負(fù)荷功率也下降到；頻率上升時(shí)，負(fù)荷功率也上升到。負(fù)荷特性有利于系統(tǒng)中有功功率在另一頻率下重新平衡，這種現(xiàn)象稱為負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)。負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)：因?yàn)轭l率變化很小，所以為一直線，取值范圍在1~3之間。fPLfNfbPLNPLbab電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)負(fù)荷的功率-頻率特性頻率下降時(shí)電力系統(tǒng)負(fù)荷的功率—頻率特性

當(dāng)系統(tǒng)頻率變化時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的有功負(fù)荷也要隨著改變,這種有功負(fù)荷隨頻率而改變的特性叫做負(fù)荷的功率—頻率特性。與頻率變化無關(guān)的負(fù)荷，如照明、電弧爐、電阻爐、整流負(fù)荷等；與頻率成正比的負(fù)荷，如切削機(jī)床、球磨機(jī)、往復(fù)式水泵、壓縮機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)等；與頻率的二次方成比例的負(fù)荷，如變壓器中的渦流損耗，但這種損耗在電網(wǎng)有功損耗中所占比重較小;與頻率的三次方成比例的負(fù)荷，如通風(fēng)機(jī)、靜水頭阻力不大的循環(huán)水泵等;與頻率的更高次方成比例的負(fù)荷，如靜水頭阻力很大的給水泵等。電力系統(tǒng)中各種有功負(fù)荷與頻率的關(guān)系，可以歸納為以下幾類，電力系統(tǒng)負(fù)荷的功率—頻率特性當(dāng)系統(tǒng)頻率變化時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的fPL系統(tǒng)的負(fù)荷隨頻率下降的特性有利于系統(tǒng)中有功功率在另一頻率值下重新平衡。這種現(xiàn)象稱為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)。其大小用KL表示。負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)負(fù)荷的功率—頻率特性一般表達(dá)式fPL系統(tǒng)的負(fù)荷隨頻率下降的特性有利于系統(tǒng)中有功功率在另一頻負(fù)荷的有功功率－頻率靜態(tài)特性簡(jiǎn)化表達(dá)當(dāng)頻率偏離額定值不大時(shí)，負(fù)荷有功－頻率靜態(tài)特性用一條近似直線來表示。負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)或稱為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)，表示負(fù)荷隨頻率的變化程度。例5－1負(fù)荷的有功功率－頻率靜態(tài)特性簡(jiǎn)化表達(dá)當(dāng)頻率偏離額定值不大時(shí)，三、發(fā)電機(jī)組的功率——頻率特性（一）發(fā)電機(jī)的功率-頻率特性

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩方程：功率方程：無調(diào)速器時(shí)，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩都為額定值。加調(diào)速器后，將從一條靜態(tài)特性曲線向另一條靜態(tài)特性曲線過渡。P*M*ω*f*PG*MG*1.01.0Pf1233’a’a”a”’三、發(fā)電機(jī)組的功率——頻率特性（一）發(fā)電機(jī)的功率-頻率特電力系統(tǒng)的頻率特性有調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)功率-頻率特性：有差調(diào)節(jié)調(diào)差系數(shù)調(diào)差特性與機(jī)組間有功功率的分配調(diào)差特性為區(qū)域，有失靈區(qū)。PGfPGbPGaΔPGΔfabfNf1P1P2fABCfNP1P2P1’P2’ΔP1ΔP2ΣPLΣP’f1電力系統(tǒng)的頻率特性有調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)功率-頻率特性：有差調(diào)節(jié)二發(fā)電機(jī)組的功率—頻率特性頻率變化而引起發(fā)電機(jī)組輸出功率變化的關(guān)系稱為發(fā)電機(jī)組的功率—頻率特性或調(diào)節(jié)持性。未配調(diào)速器的發(fā)電機(jī)組功率—頻率特性配有調(diào)速器的發(fā)電機(jī)組功率—頻率特性二發(fā)電機(jī)組的功率—頻率特性頻率變化而引起發(fā)電機(jī)組輸出功率發(fā)電機(jī)組的功率—頻率靜特性系數(shù)汽輪發(fā)電機(jī)組:16.6—25

水輪發(fā)電機(jī)組:25—50fPG發(fā)電機(jī)組的調(diào)差系數(shù)

發(fā)電機(jī)組的功率—頻率靜特性系數(shù)汽輪發(fā)電機(jī)組:16.6—25調(diào)差特性與機(jī)組間有功功率分配的關(guān)系P1P’2P’1P2PP12f兩機(jī)組間的功率增量分配調(diào)差特性與機(jī)組間有功功率分配的關(guān)系P1P’2P’1P2PP1多機(jī)組間的功率增量分配多機(jī)組間的功率增量分配對(duì)沒有調(diào)節(jié)容量的機(jī)組(調(diào)差系數(shù)趨于無限大)應(yīng)以Pie／Ri*為零代入；多臺(tái)機(jī)組調(diào)差系數(shù)等于零是不能并聯(lián)運(yùn)行的；一臺(tái)機(jī)組的調(diào)差系數(shù)等于零與多臺(tái)有差調(diào)節(jié)機(jī)組的并列運(yùn)行是不現(xiàn)實(shí)的。在電力系統(tǒng)中，所有機(jī)組的調(diào)速器都為有差調(diào)節(jié)，由它們共同承擔(dān)負(fù)荷的波動(dòng)。6幾點(diǎn)注意對(duì)沒有調(diào)節(jié)容量的機(jī)組(調(diào)差系數(shù)趨于無限大)應(yīng)以Pie／Ri*調(diào)節(jié)特性的失靈區(qū)失靈度fP

fW

fW

PW

PWfePe調(diào)節(jié)特性的失靈區(qū)失靈度fPfWfWPWPWfePe電力系統(tǒng)的頻率特性思考題1

已知：兩機(jī)組并聯(lián)于一條母線上，。且調(diào)速系統(tǒng)保證了兩臺(tái)機(jī)完全同步。若1號(hào)、2號(hào)機(jī)組額定功率分別為60MW，80MW，兩機(jī)均額定運(yùn)行。求：當(dāng)系統(tǒng)要求增加20MW的輸出時(shí)，母線的頻率為多少？每臺(tái)發(fā)電機(jī)分別承擔(dān)多少功率？電力系統(tǒng)的頻率特性思考題1電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻率特性系統(tǒng)頻率特性是由負(fù)荷頻率特性和發(fā)電機(jī)頻率特性共同形成的。無調(diào)速有調(diào)速到狀態(tài)b，PL未變，PG沒增加到狀態(tài)c，再調(diào)可以到狀態(tài)dPfPL=f(f)PL1=f(f)aPLfNbdPL1ΔPLcPL2f3f2ΔPL1ΔPL2電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻率特性無調(diào)速到狀態(tài)b，PL未變?nèi)娏ο到y(tǒng)的頻率特性調(diào)速器的調(diào)節(jié)作用被稱為一次調(diào)節(jié)。

12fe34所有機(jī)組均無調(diào)速器機(jī)組裝有調(diào)速器PL=f(f)PG=f(f)Pf三電力系統(tǒng)的頻率特性調(diào)速器的調(diào)節(jié)作用被稱為一次調(diào)節(jié)。1電力系統(tǒng)的頻率特性思考題2

已知：某電力系統(tǒng)，，當(dāng)PL=3000MW時(shí)，fN=50Hz。求負(fù)荷增加120MW時(shí)，系統(tǒng)調(diào)速后的運(yùn)行點(diǎn)。電力系統(tǒng)的頻率特性思考題2第二節(jié)調(diào)速器原理

機(jī)械液壓調(diào)速器：將轉(zhuǎn)速的變化轉(zhuǎn)變成離心飛擺的位移量。電氣液壓調(diào)速器：將轉(zhuǎn)速的變化變成電信號(hào)。調(diào)速器通常分為比例積分(PI)調(diào)速器比例—積分—微分(PID)調(diào)速器按其控制規(guī)律來劃分電液調(diào)速系統(tǒng)的靈敏度高，調(diào)節(jié)速度快。并有較高的調(diào)節(jié)精度，特別是當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷后，能穩(wěn)定在額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行；易實(shí)現(xiàn)多種控制信號(hào)的綜合控制；參數(shù)的調(diào)節(jié)靈活；省去結(jié)構(gòu)復(fù)雜的飛擺機(jī)構(gòu)，運(yùn)行維護(hù)方便。電液式與機(jī)械式比較有以下優(yōu)點(diǎn)：第二節(jié)調(diào)速器原理機(jī)械液壓調(diào)速器：將轉(zhuǎn)速的變化轉(zhuǎn)變成離心一機(jī)械液壓調(diào)速器1工作原理一機(jī)械液壓調(diào)速器1工作原理2調(diào)速系統(tǒng)框圖

3

轉(zhuǎn)速給定裝置調(diào)節(jié)過程4機(jī)組靜特性平行移動(dòng)2調(diào)速系統(tǒng)框圖3轉(zhuǎn)速給定裝置調(diào)節(jié)過程4機(jī)組靜特轉(zhuǎn)速給定裝置調(diào)節(jié)過程ACBDFEACBDFEACBDFEACBDFE轉(zhuǎn)速給定裝置調(diào)節(jié)過程A轉(zhuǎn)速給定裝置調(diào)節(jié)過程BCAEFDBCAEFDBCAEFDBCAEFD轉(zhuǎn)速給定裝置調(diào)節(jié)過程B二功率—頻率電液調(diào)速器

二功率—頻率電液調(diào)速器1轉(zhuǎn)速測(cè)量A磁阻發(fā)送器磁阻發(fā)送器的作用是將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的電壓信號(hào)。它由齒輪和測(cè)速磁頭兩部分組成，齒輪與主軸聯(lián)在一起。測(cè)速磁頭由永久磁鐵和線圈組成，且與齒輪相距一定間隙

。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)齒輪一起旋轉(zhuǎn)。測(cè)速磁頭所對(duì)的齒頂及齒槽交替地變化，這種磁阻的變化導(dǎo)致通過測(cè)速磁頭磁通的相應(yīng)變化，于是在線圈中感應(yīng)出微弱的脈動(dòng)信號(hào)，該信號(hào)的頻率與機(jī)組轉(zhuǎn)速成正比。1轉(zhuǎn)速測(cè)量A磁阻發(fā)送器磁阻發(fā)送器的作用是將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為B頻率—電壓變送器頻率—電壓變送器的輸出特性

工作波形方框圖B頻率—電壓變送器頻率—電壓變送器的輸出特性工作波形方頻率—電壓變送器的工作波形

頻率—電壓變送器的工作波形2功率測(cè)量B34212功率測(cè)量B3421UGEHTBiTAicUGEHTBiTAic3轉(zhuǎn)速和功率給定環(huán)節(jié)

轉(zhuǎn)速和功率給定環(huán)節(jié)用高精度穩(wěn)壓電源供電的精密多轉(zhuǎn)電位器構(gòu)成。其輸出電壓值即可表示為給定轉(zhuǎn)速或功率，多轉(zhuǎn)電位器由控制電機(jī)帶動(dòng)，以適應(yīng)當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)方控制的需要。

4電液轉(zhuǎn)換及液壓系統(tǒng)電液轉(zhuǎn)換器把調(diào)節(jié)量由電量轉(zhuǎn)換成非電量油壓。液壓系統(tǒng)由繼動(dòng)器、錯(cuò)油門和油動(dòng)機(jī)組成。

5調(diào)速器的工作

3轉(zhuǎn)速和功率給定環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)速和功率給定環(huán)節(jié)用高精度穩(wěn)壓電源供三數(shù)字式電液調(diào)速器控制電路部分的功能用微機(jī)實(shí)現(xiàn)。

三數(shù)字式電液調(diào)速器控制電路部分的功能用微機(jī)實(shí)現(xiàn)。調(diào)速器原理機(jī)械液壓式調(diào)速器原理功率-頻率電液調(diào)速系統(tǒng)原理調(diào)速器原理機(jī)械液壓式調(diào)速器原理功率-頻率電液調(diào)速系統(tǒng)原理第三節(jié)電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其特性一調(diào)節(jié)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

1調(diào)速器如果B點(diǎn)和D點(diǎn)不動(dòng)，A點(diǎn)向上移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)E點(diǎn)也向上移動(dòng)；如果A點(diǎn)和D點(diǎn)不動(dòng)，B點(diǎn)向下移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)E點(diǎn)也向下移動(dòng)；如果A點(diǎn)和B點(diǎn)不動(dòng)，D點(diǎn)向上移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)E點(diǎn)向下移動(dòng)。第三節(jié)電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其特性一調(diào)節(jié)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理第五章-電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)課件簡(jiǎn)單的汽輪機(jī)的傳遞函數(shù)

再熱式汽輪機(jī)的傳遞函數(shù)

水輪機(jī)的傳遞函數(shù)

2原動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單的汽輪機(jī)的傳遞函數(shù)再熱式汽輪機(jī)的傳遞函數(shù)水輪機(jī)的傳遞3調(diào)速器+汽輪機(jī)

F(s)

PT(s)

Pc(s)

XB(s)Gn(s)GT(s)+-

F(s)

PT(s)

Pc(s)GnT(s)+-KnKT=13調(diào)速器+汽輪機(jī)F(s)PT(s)Pc(s)XB(發(fā)電機(jī)組動(dòng)能提供的功率增量；負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)而引起的負(fù)荷功率變化；聯(lián)絡(luò)線上功率的變化。4電網(wǎng)部分(發(fā)電機(jī)、負(fù)荷及聯(lián)絡(luò)線）負(fù)荷變化與發(fā)電機(jī)組輸入功率變化的差值：

控制區(qū)3控制區(qū)2控制區(qū)1控制區(qū)i發(fā)電機(jī)組動(dòng)能提供的功率增量；4電網(wǎng)部分(發(fā)電機(jī)、負(fù)荷及聯(lián)功率平衡關(guān)系式（有名值）功率平衡關(guān)系式（有名值）

PLi(s)

PTi(s)Gpi(s)

Pti(s)

Fi(s)--+功率平衡式的框圖PLi(s)PTi(s)Gpi(s)Pti(s)Fi功率平衡關(guān)系式（標(biāo)么值）功率平衡關(guān)系式（標(biāo)么值）聯(lián)絡(luò)線功率增量關(guān)系式聯(lián)絡(luò)線功率增量關(guān)系式

Pti(s)

Fi(s)+-+-+-+++

F3(s)

F2(s)

F1(s)聯(lián)絡(luò)線功率增量框圖Pti(s)Fi(s)+-+-+-+++F3(s)F

PLi(s)

PTi(s)Gpi(s)

Pti(s)

Fi(s)--+

F(s)

Pc(s)

PL(s)GnT(s)Gp(s)+-

PT(s)+-5單區(qū)域的閉環(huán)調(diào)節(jié)框圖

F(s)

PT(s)

Pc(s)GnT(s)+-PLi(s)PTi(s)Gpi(s)Pti(s)Fi

F(s)

Pc(s)

PL(s)GnT(s)Gp(s)+-

PT(s)+-

Pti(s)

Fi(s)+-+-+-+++

F3(s)

F2(s)

F1(s)6與其他系統(tǒng)相聯(lián)的控制區(qū)域i的閉環(huán)框圖

F(s)Pc(s)PL(s)GnT(s)Gp(s)+-二電網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)特性

1單區(qū)域電網(wǎng)的頻率特性

系統(tǒng)功率頻率特性系數(shù)

A靜態(tài)特性

F(s)

Pc(s)

PL(s)GnT(s)Gp(s)+-

PT(s)+-二電網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)特性1單區(qū)域電網(wǎng)的頻率特性系統(tǒng)功率頻系統(tǒng)總額定容量Pe=2000MW正常運(yùn)行的負(fù)荷PL=1000MW慣性常數(shù)H=5s調(diào)差系數(shù)R*=4.8%負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)KL*=0.5系統(tǒng)總額定容量Pe=2000MWB動(dòng)態(tài)特性B動(dòng)態(tài)特性總的閉環(huán)系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)只有0.4687s，比表征電廠本身的時(shí)間常數(shù)TP(為20s)要小得多，這主要是由于閉環(huán)系統(tǒng)中的反饋所起的作用(即調(diào)速器的作用)；減小R值使

增大，可以減小穩(wěn)態(tài)頻率偏差；當(dāng)計(jì)及Tn、TT時(shí)，

f隨時(shí)間變化曲線不是純指數(shù)型的，在初期出現(xiàn)了振蕩、開始時(shí)形成一個(gè)較大的瞬時(shí)頻率降落；算例中，當(dāng)負(fù)荷變化20Mw時(shí)、頻率降落為0.0234Hz，如果長(zhǎng)期存在會(huì)引起較大的累計(jì)頻率偏差，這是不允許的。

12345

f=0.0234Hz

f(Hz)Tn=TT=0Tn=0.08sTT=0.3st(s)總的閉環(huán)系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)只有0.4687s，比表征電廠本身的時(shí)以上討論中關(guān)于系統(tǒng)變化過程解釋如下：當(dāng)負(fù)荷突然增加l％(即20MW)時(shí)，系統(tǒng)功率平衡遭到破壞，起初瞬間由于頻率尚未下降汽輪發(fā)電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)還未動(dòng)作，所以發(fā)電機(jī)的輸入功率不變。因此，這時(shí)負(fù)荷所增加的功率是由系統(tǒng)的動(dòng)能供給的(動(dòng)能以20MW／s的速率減小)。隨著系統(tǒng)動(dòng)能的減小，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速下降(即系統(tǒng)頻率下降)，調(diào)速系統(tǒng)隨之動(dòng)作，增加發(fā)電機(jī)的輸入功率與此同時(shí)，由于頻率的下降，負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)使它吸取的功率有所減小。總之，增加的20MW負(fù)荷功率是由三部分來平衡的，即系統(tǒng)動(dòng)能供給的功率，發(fā)電機(jī)增加的輸入功率以及負(fù)荷少吸收的功率，在開始瞬間，后兩項(xiàng)為零，隨著頻率降低，它們就逐漸增大，最后在一個(gè)較低的頻率下穩(wěn)定運(yùn)行。此時(shí)，動(dòng)能已不再供給功率，20MW的負(fù)荷增量?jī)H由后兩項(xiàng)來供給。

以上討論中關(guān)于系統(tǒng)變化過程解釋如下：當(dāng)負(fù)荷突然增加l％(即2

Pc1(s)

F1(s)

PL1(s)GnT1(s)Gp1(s)+-

PT1(s)+-

F2(s)

Pc2(s)

PL2(s)GnT2(s)Gp2(s)+-

PT2(s)+-+-2多區(qū)域系統(tǒng)的頻率特性（二區(qū)域系統(tǒng)為例）

Pc1(s)F1(s)PL1(s)GnT1(s)Gp1二區(qū)域系統(tǒng)靜態(tài)特性二區(qū)域系統(tǒng)靜態(tài)特性電力系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其特性單個(gè)區(qū)域的頻率閉環(huán)調(diào)節(jié)框圖電力系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其特性單個(gè)區(qū)域的頻率閉環(huán)調(diào)節(jié)框圖電力系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其特性發(fā)電機(jī)功率增加負(fù)荷功率減少功率平衡起作用的三個(gè)部分：系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線系統(tǒng)動(dòng)能電力系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其特性發(fā)電機(jī)功率增加負(fù)荷功率減少電力系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其特性聯(lián)合調(diào)頻比單區(qū)域系統(tǒng)調(diào)節(jié)好。電力系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其特性聯(lián)合調(diào)頻第四節(jié)電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻一概述電力系統(tǒng)中的所有發(fā)電機(jī)組均裝有調(diào)速器，如系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生變化，則每臺(tái)發(fā)電機(jī)的調(diào)速器都將反應(yīng)系統(tǒng)頻率的變化，自動(dòng)地調(diào)節(jié)進(jìn)汽(水)閥門的開度，改變機(jī)組出力，使有功功率重新達(dá)到平衡。這就是頻率的一次調(diào)整。

利用同步器平移機(jī)組調(diào)節(jié)特性對(duì)系統(tǒng)頻率的調(diào)節(jié)就是頻率的二次調(diào)整。手動(dòng)調(diào)頻

自動(dòng)調(diào)頻帶基本負(fù)荷的發(fā)電廠調(diào)峰廠調(diào)頻廠主導(dǎo)發(fā)電機(jī)法同步時(shí)間法（積差調(diào)節(jié)法）聯(lián)合電力系統(tǒng)調(diào)頻二自動(dòng)調(diào)頻方式第四節(jié)電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻一概述電力系統(tǒng)中的所有發(fā)電機(jī)組均當(dāng)負(fù)荷變動(dòng)系統(tǒng)頻率發(fā)生變化時(shí)，調(diào)頻電廠中主導(dǎo)發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)系統(tǒng)首先動(dòng)作，改變主導(dǎo)機(jī)組的功率，力圖維持系統(tǒng)頻率恒定。這時(shí)，由于主導(dǎo)機(jī)組的功率變化，協(xié)助調(diào)頻的其它機(jī)組也隨之作相應(yīng)的功率調(diào)整，力圖使它們的調(diào)節(jié)功率與主導(dǎo)機(jī)組的調(diào)節(jié)功率間維持給定的比例關(guān)系。在調(diào)節(jié)過程中，主導(dǎo)機(jī)組按系統(tǒng)頻率不斷地調(diào)節(jié)，協(xié)助調(diào)頻機(jī)組也跟隨主導(dǎo)機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到系統(tǒng)頻率恢復(fù)到額定值，協(xié)助調(diào)頻機(jī)組與主導(dǎo)機(jī)組的調(diào)節(jié)功率符合給定比例時(shí)為止。這時(shí)系統(tǒng)中不參加調(diào)頻的其余機(jī)組的功率維持不變，計(jì)劃外負(fù)荷的變動(dòng)全部由調(diào)頻機(jī)組承擔(dān)。（一）主導(dǎo)發(fā)電機(jī)法當(dāng)負(fù)荷變動(dòng)系統(tǒng)頻率發(fā)生變化時(shí)，調(diào)頻電廠中主導(dǎo)發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)系A(chǔ)

單機(jī)積差調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方程調(diào)頻過程B

多臺(tái)機(jī)組的積差調(diào)節(jié)（二）積差調(diào)節(jié)法指調(diào)頻系統(tǒng)按頻率偏差的時(shí)間積分值進(jìn)行調(diào)節(jié)。

A單機(jī)積差調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方程調(diào)頻過程B多臺(tái)機(jī)組的積差調(diào)節(jié)（二C

改進(jìn)的積差調(diào)節(jié)法D

集中制與分散制調(diào)頻

C改進(jìn)的積差調(diào)節(jié)法D集中制與分散制調(diào)頻維持系統(tǒng)頻率為額定值，在正常穩(wěn)態(tài)情況下，其頻率偏差在0.05一0.2Hz范圍內(nèi)；控制地區(qū)電網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)線的交換功率與計(jì)劃值相等，實(shí)現(xiàn)各地區(qū)有功功率的就地平衡；在安全運(yùn)行前提下，所管轄系統(tǒng)范圍內(nèi)，機(jī)組間負(fù)荷實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)分配。三聯(lián)合電力系統(tǒng)調(diào)頻A任務(wù)恒定頻率控制FFC(FlatFrequencyControl)

恒交換功率控制FTC(FlatTie-LineControl)

頻率聯(lián)絡(luò)線功率偏差控制TBC(TielineloadfrequencyBiasControl)B

聯(lián)合電力系統(tǒng)的調(diào)頻方式維持系統(tǒng)頻率為額定值，在正常穩(wěn)態(tài)情況下，其頻率偏差在0.05C

頻率聯(lián)絡(luò)線功率偏差控制TBC

PGA

PLAKA

PGB

PLBKB

PtA區(qū)域調(diào)節(jié)作用的信號(hào)稱為區(qū)域控制誤差(AreaControlError)?？刂普`差控制誤差調(diào)整結(jié)果C頻率聯(lián)絡(luò)線功率偏差控制TBCPGAPGBPtA區(qū)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理第五章-電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)課件電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻電廠帶基本負(fù)荷廠1調(diào)頻廠1調(diào)頻廠2調(diào)頻廠3調(diào)峰廠1調(diào)峰廠2調(diào)峰廠3帶基本負(fù)荷廠2帶基本負(fù)荷廠3電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻電廠帶基本負(fù)荷廠1調(diào)頻廠1調(diào)頻電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻一臺(tái)發(fā)電機(jī)（主導(dǎo)機(jī)）。調(diào)差目標(biāo)其它成比例配合。效果一般，用于小系統(tǒng)。AGC