電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析試題及答案(五)

第五次作業(yè)參考答案

1、電力系統(tǒng)設(shè)置備用容量的目的是什么？按備用的形式分備用容量有哪幾種類型？旋

轉(zhuǎn)備用投入速度快，有利于保證電能質(zhì)量，是否電力系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)備用容量設(shè)置的越多越

好？為什么？

答：

電力系統(tǒng)設(shè)置備用容量的目的是為了保證電力系統(tǒng)可靠供電和良好的電能質(zhì)量。

按備用形式分，系統(tǒng)備用容量分為熱備用（又稱旋轉(zhuǎn)備用，指系統(tǒng)中運行機(jī)組所具

有的備用容量）和冷備用（系統(tǒng)中沒有運行的機(jī)組所具有可發(fā)容量）。

不是旋轉(zhuǎn)備用容量設(shè)置的越多越好。因為旋轉(zhuǎn)備用（熱備用）容量越大，運行機(jī)組

的負(fù)載率越低，運行效率越差。

2、某發(fā)電廠有兩臺機(jī)組并列運行，當(dāng)總負(fù)荷為與時，兩臺發(fā)電機(jī)均未達(dá)到其額定出力,

且有巧＜〃2、4＞冬。當(dāng)總負(fù)荷增大時，哪臺發(fā)電機(jī)應(yīng)先增加出力？為什么？

答：

2號機(jī)組先增加出力，因為％〉%，在增加同樣出力的情況卜，2號機(jī)組增加的燃

料消耗比1號機(jī)組少；

隨著2號機(jī)組有功出力增加，其耗量微增率增大，當(dāng)增大到等于1號機(jī)組的耗量微

增率時，1號機(jī)組機(jī)組開始按耗量微增率相等原則與2號機(jī)組同時增加出力。

3、造成電力系統(tǒng)頻率波動的原因是什么？什么叫作頻率的一次調(diào)整、二次調(diào)整和三次

調(diào)整（有功負(fù)荷的最優(yōu)分配）？

答：

造成電力系統(tǒng)頻率波動的原因是有功負(fù)荷的變化（負(fù)荷波動），因為要維持電力系

統(tǒng)在某一頻率下運行，就必須保證該頻率下的有功功率平衡，當(dāng)系統(tǒng)有功負(fù)荷變化時，

打破了系統(tǒng)的在原有頻率下的有功功率平衡關(guān)系，所以就會引起系統(tǒng)頻率變化（波動）。

針對第一類負(fù)荷波動所引起的頻率波動所進(jìn)行的調(diào)整稱為頻率的一次調(diào)整，頻率的

一次調(diào)整通過發(fā)電機(jī)組調(diào)速器改變原動機(jī)輸入的機(jī)械功率，從而改變發(fā)電機(jī)輸出的有功

功率來實現(xiàn)。頻率的一次調(diào)整不能實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，負(fù)荷變化越大，調(diào)整結(jié)束后的頻率偏

移越大，當(dāng)負(fù)荷變化較大時（如第二類負(fù)荷波動）經(jīng)一次調(diào)整后的頻率偏移可能超出允

許范圍。

針對第二類負(fù)荷變化引起的頻率波動所進(jìn)行的調(diào)整稱為頻率的二次調(diào)整，二次調(diào)整

通過裝設(shè)在調(diào)頻機(jī)組上的調(diào)頻器調(diào)整發(fā)電機(jī)的有功出力來實現(xiàn)，二次調(diào)整可以實現(xiàn)無差

調(diào)節(jié)。

針對第三類負(fù)荷波動所進(jìn)行的調(diào)整稱為頻率的三次調(diào)整，由于第三類負(fù)荷變化是可

以預(yù)測的的，所以針對第三類負(fù)荷變化所進(jìn)行的對發(fā)電機(jī)出力的調(diào)整是由系統(tǒng)調(diào)度員根

據(jù)最優(yōu)分配原則安排各發(fā)電機(jī)的有功出力來實現(xiàn)的。

4、電力系統(tǒng)有功負(fù)荷最有分配的目的是什么？最優(yōu)分配的原則是什么？

答：

電力系統(tǒng)有功負(fù)荷最優(yōu)分配的目的是在滿足負(fù)荷需求的情況下使系統(tǒng)總的能源消

耗最小。

電力系統(tǒng)有功負(fù)荷最有分配的原則是在滿足系統(tǒng)有功平衡功率約束條件的情況下，

按各機(jī)組耗量微增率相等的原則分配各發(fā)電機(jī)的有功出力。

5、水煤換算系數(shù)Y的取值與水電廠允許耗水量之間的關(guān)系是什么？

答：

水煤換算系數(shù)Y的取值與水電廠允許耗水量之間的關(guān)系是水電站允許的耗水量越

大,則水煤換算系數(shù)丫的取值越小，因為只有這樣按等耗量微增率準(zhǔn)則（人力=入.

入T“尸…=Ydn）分配時，水輪發(fā)電機(jī)組分得的有功負(fù)荷才比較大，消耗的

水量才比較大。

6、對調(diào)頻廠的基本要求有那些？洪水季節(jié)宜以什么樣的發(fā)電廠擔(dān)負(fù)調(diào)頻任務(wù)？枯水季

節(jié)宜以發(fā)電廠擔(dān)負(fù)調(diào)頻任務(wù)？

答：

對調(diào)頻廠的基本要求有：①調(diào)整容量足夠大；②調(diào)整速度足夠快；③調(diào)整范圍內(nèi)經(jīng)

濟(jì)性能應(yīng)較好；④調(diào)整時不至引起系統(tǒng)內(nèi)部或系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)線工作的困難。根據(jù)上述基本

要求具有調(diào)節(jié)庫容的大容量水電廠作為調(diào)頻電廠最為適宜。

洪水季節(jié)，為充分利用水力資源，水電站一般滿負(fù)荷運行，因而不能再擔(dān)負(fù)調(diào)頻任

務(wù)，這種情況下宜采用調(diào)節(jié)性能較好的中溫中壓火力發(fā)電廠作為調(diào)頻電廠；

枯水季節(jié)宜采用調(diào)節(jié)性能好的大容量水電廠作為調(diào)撅電廠。

7、某發(fā)電廠有三臺機(jī)組并列運行，其耗量特性分別為：

F[=2.8+0.26%+0.0015抬（T/A）

F2=3.5+0.29/^2+0.0015^：2（7/力）

用=4.0+0.17h3+00015年3（77〃）

機(jī)組功率約束條件為：

20MW<PGl<50MW

20MW<P（;2

20MW<PG3<100MW

求負(fù)荷功率為200MW時機(jī)組間負(fù)荷的最優(yōu)分配。

解：由耗量特性

F[=2.8+0.26%+0.0015%（77%）

F2=3.5+0.29%+0.0015片2（T/h）

吊=4.0+0.17%+0.0015P或（T/h）

dF

求得：4=—L=0.26+().(X)3%

%=-^-=0.29+0.003^

%

4=-^-=0.17+0.003P、

dCiPrG3

根據(jù)等耗量微增率準(zhǔn)則有:

0.26+0.003%=0.29+0.003P(;2

0.26+0.003%=0。7+0.003PG3

PG^PG2^PG3=2(^MW

聯(lián)立求解得：%=60MW、PG2=50A/VV>PG3=90.WVV

由于eI=60MW>七Lmax=50MW,取

將剩余的負(fù)荷200MW-50NHV=150MW在2#、3#機(jī)組之間按等耗量微增率準(zhǔn)則重新分配得:

PG2=55MW.PGi=95MW

答：負(fù)荷功率為200MW時機(jī)組間負(fù)荷的最優(yōu)分配方案是:

匕1=50MVV、〃2=55仞W、〃3=95WW

8、某電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率為400MW/Hz,系統(tǒng)負(fù)荷增大800MW時，調(diào)頻電

廠經(jīng)二次調(diào)頻增發(fā)400MW,系統(tǒng)頻率變化為0.2”z，計算系