电力系统分析第四章

《电力系统分析第四章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力系统分析第四章（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、4.1 电 力 系 统 有 功 功 率 的 平 衡引 言 ：衡 量 电 能 质 量 的 指 标 包 括 ： 频 率 质 量 、 电 压 质 量 和 波 形 质量 ， 分 别 以 频 率 偏 移 、 电 压 偏 移 和 波 形 畸 变 率频 率 偏 移 、 电 压 偏 移 和 波 形 畸 变 率 表 示 。衡 量 运 行 经 济 性 的 主 要 指 标 为 ： 比 耗 量 和 线 损 率比 耗 量 和 线 损 率线 损 率 ： 线 路 损 耗 电 能 与 始 端 输 入 电 能 的 比 值 ；比 耗 量 ： 生 产 单 位 电 能 所 消 耗 的 一 次 能 源 。z1W0%有 功 功 率 的

2、最 优 分 布 包 括 ：有 功 功 率 负 荷 预 测 、 有 功 功 率 电 源 的 最 优 组 合 、 有 功 功 率有 功 功 率负 荷 在 运 行 机 组 间 的 最 优 分 配负 荷 在 运 行 机 组 间 的 最 优 分 配 等 。4.1 电 力 系 统 有 功 功 率 的 平 衡2、 频 率 与 有 功 平 衡 的 关 系 ：1） 转 矩 平 衡 与 功 率 平 衡 ：2） 转 矩 不 平 衡 时 ， 转 子 转 速 变 化 ，引 起 频 率 变 化 ：TETM=Ppnf601、 频 率 偏 差 的 概 念 ： 实 际 频 率 与 额 定 频 率 之 间 的 差 值 ；我 国

3、频 率 额 定 值 是我 国 频 率 额 定 值 是 50Hz， 偏 移 范 围 为， 偏 移 范 围 为 （ 0.2 0.5） Hz。一 、 频 率 偏 差 及 频 率 调 整 的 必 要 性4.1 电 力 系 统 有 功 功 率 的 平 衡 对 用 户 的 影 响 ：（ 1） 异 步 电 机 转 速 ： 纺 织 工 业 、 造 纸 工 业 ；（ 2） 异 步 电 机 功 率 下 降 ；（ 3） 电 子 设 备 的 准 确 度 。 对 发 电 厂 和 电 力 系 统 的 影 响 ：（ 1） 对 发 电 厂 厂 用 机 械 设 备 运 行 的 影 响 ；（ 2） 对 汽 轮 机 叶 片 的 影

4、 响 ；（ 3） 对 异 步 电 机 及 变 压 器 励 磁 的 影 响 ， 增 加 无 功 消 耗 。3、 频 率 调 整 的 必 要 性 （ 频 率 变 化 的 影 响 ） ：4.1 电 力 系 统 有 功 功 率 的 平 衡根 据 有 功 负 荷 随 时 间 不 规 则 变 化 按 其 变 化 幅 度 和 周 期 ， 将负 荷 变 动 分 为 三 类 ：（ 1） 变 动 幅 度 很 小 ， 变 化 周 期 很 短 ， 这 种 负 荷 变 动 有 很 大的 偶 然 性 ， 属 随 机 负 荷 变 动 ；（ 2） 变 动 幅 度 较 大 ， 变 化 周 期 较 长 ， 属 于 这 种 负 荷

5、 的 主 要有 ： 电 炉 、 电 气 机 车 等 带 有 冲 击 性 的 负 荷 变 动 ；（ 3） 变 动 幅 度 最 大 ， 变 化 周 期 最 长 ， 其 变 动 基 本 上 可 以 预计 ， 是 由 生 产 、 生 活 、 气 象 等 变 化 引 起 的 负 荷 变 动 。二 、 有 功 功 率 负 荷 的 变 化 及 调 整1、 有 功 负 荷 变 动 的 分 类 ：4.1 电 力 系 统 有 功 功 率 的 平 衡根 据 负 荷 变 动 的 分 类 ， 有 功 平 衡 和 频 率 调 整 也 相 应 分 为 三 类 ：a. 一 次 调 频 ： 由 发 电 机 调 速 器 进 行

6、；b. 二 次 调 频 ： 由 发 电 机 调 频 器 进 行 ；c. 三 次 调 频 ： 由 调 度 部 门 根 据 负 荷 预 测 曲 线 进 行 最 优 分 配 。 前 两 种 是 事 后 的 ， 第 三 种 是 事 前 的 。 一 次 调 频 时 所 有 运 行 中 的 发 电 机 组 都 可 以 参 加 ， 取 决 于 发电 机 组 是 否 已 经 满 负 荷 发 电 ， 这 类 发 电 厂 称 为 负 荷 监 视 厂 ；二 次 调 频 是 由 平 衡 节 点 来 承 担 ；三 次 调 频 则 属 于 电 力 系 统 经 济 运 行 调 度 的 范 畴 。2、 有 功 平 衡 和 频

7、 率 调 整 ：4.1 电 力 系 统 有 功 功 率 的 平 衡1、 有 功 功 率 平 衡 ： GiLDios,P=+有 功 功 率 电 源 ： 电 力 系 统 各 类 发 电 厂 的 发 电 机 ；系 统 电 源 容 量 （ 系 统 装 机 容 量 ） ： 系 统 中 所 有 发 电 厂 机 组额 定 容 量 的 总 和 ；备 用 容 量 ： 系 统 电 源 容 量 大 于 发 电 负 荷 的 部 分 。三 、 有 功 功 率 平 衡 和 备 用 容 量即 保 证 有 功 功 率 电 源 发 出 有 功 与 系 统 发 电 负 荷 相 平 衡 。2、 相 关 的 一 些 基 本 概 念

8、：4.1 电 力 系 统 有 功 功 率 的 平 衡作 用 ： 为 了 保 证 供 电 可 靠 性 及 电 能 质 量 合 格 ， 系 统 电 源 容 量必 须 大 于 发 电 负 荷 。分 类 ： 按 存 在 形 式 分 为 ： 热 备 用 和 冷 备 用 ；按 作 用 分 为 ： 负 荷 备 用 、 事 故 备 用 、 检 修 备 用 、 国 民经 济 备 用 等 。3、 备 用 容 量 的 分 类 ：1 2 3 4 4.1 电 力 系 统 有 功 功 率 的 平 衡四 、 有 功 功 率 负 荷 曲 线 的 预 测1、 电 力 系 统 经 济 调 度 概 述 ：电 力 系 统 经 济 调

9、 度 是 电 力 系 统 运 行 的 重 要 内 容 之 一 ， 其主 要 任 务 是 在 保 证 电 能 质 量 和 供 电 安 全 性 的 前 提 下 ， 使 系 统的 运 行 成 本 降 至 最 低 。 系 统 经 济 调 度 主 要 通 过 制 定 优 化 的 系统 运 行 计 划 来 实 现 。 短 期 运 行 计 划 就 是 指 日 或 周 的 系 统 发 电短 期 运 行 计 划 就 是 指 日 或 周 的 系 统 发 电计 划 ， 其 直 接 服 务 于 系 统 的 优 化 运 行 。计 划 ， 其 直 接 服 务 于 系 统 的 优 化 运 行 。 系 统 的 短 期 运 行

10、 计 划问 题 是 一 个 十 分 复 杂 的 系 统 优 化 问 题 ， 但 由 于 其 所 带 来 的 显著 经 济 效 益 ， 人 们 一 直 在 积 极 研 究 ， 提 出 了 各 种 方 法 来 解 决这 个 问 题 。4.1 电 力 系 统 有 功 功 率 的 平 衡2、 有 功 功 率 负 荷 预 测 目 的 ：电 力 系 统 经 济 调 度 的 第 一 个 问 题 就 是 研 究 用 户 的 需 求 ， 即 进行 电 力 负 荷 预 测 ， 以 此 为 依 据 按 最 优 准 则 对 各 发 电 厂 、 发 电机 组 之 间 进 行 有 功 功 率 的 经 济 分 配 。3、

11、负 荷 曲 线 的 编 制 ： 发 电 厂 负 荷 曲 线 总 负 荷 网 损 厂 用 电 参 照 长 期 积 累 的 数 据 对 用 户 的 用 电 计 划 进 行 调 整 ； 确 定 网 络 损 耗 和 厂 用 电 ； 注 意 气 象 、 节 假 日 等 条 件 的 变 化 。4、 负 荷 预 测 方 法 ：传 统 预 测 方 法 和 现 代 预 测 方 法 。1. 2. 3. 4. 5. 6. 4.2 电 力 系 统 有 功 功 率 的 最 优 分 配2、 主 要 内 容要 求 在 保 证 系 统 安 全 的 条 件 下 ， 在 所 研 究 的 周 期 内 ， 以 小时 为 单 位 合

12、理 选 择 电 力 系 统 中 哪 些 机 组 应 该 运 行 、 何 时 运 行及 运 行 时 各 机 组 的 发 电 功 率 ， 其 目 标 是 在 满 足 系 统 负 载 及 其它 物 理 和 运 行 约 束 的 前 提 下 使 周 期 内 系 统 消 耗 的 燃 料 总 量 或使 周 期 内 系 统 消 耗 的 燃 料 总 量 或总 费 用 值 为 最 少总 费 用 值 为 最 少 。引 言 ：1、 经 济 调 度 的 第 二 个 问 题 是 有 功 功 率 的 最 优 分 配 ， 包 括 ：有 功 功 率 电 源 的 最 优 组 合有 功 功 率 负 荷 的 最 优 分 配4.2 电

13、 力 系 统 有 功 功 率 的 最 优 分 配有 功 功 率 电 源 的 最 优 组 合 ： 系 统 中 发 电 设 备 或 发 电 厂 的 合 理组 合 ， 即 通 常 所 说 的 机 组 的 合 理 开 停 ， 大 体 上 包 括 三 个 部 分 ：1. 机 组 的 最 优 组 合 顺 序 ；2. 机 组 的 最 优 组 合 数 量 ；3. 机 组 的 最 优 开 停 时 间 。有 功 功 率 负 荷 的 最 优 分 配 ： 是 指 系 统 的 有 功 功 率 负 荷 在 各 个正 在 运 行 的 发 电 设 备 或 发 电 厂 之 间 的 合 理 分 配 ；核 心 是 按 等 耗 量

14、微 增 率 准 则等 耗 量 微 增 率 准 则 进 行 分 配 。 ?发 电 厂 的 效 率 ： 比 耗 量 倒 数 ； 即 。2、 比 耗 量 ：耗 量 特 性 曲 线 上 某 点 的 纵 坐 标和 横 坐 标 之 比 ， 即 单 位 时 间 内能 量 的 输 入 和 输 出 之 比 ， 记 为 ； 即 。4.2 电 力 系 统 有 功 功 率 的 最 优 分 配 F/PW或 或一 、 基 本 概 念1、 耗 量 特 性 ：反 映 发 电 设 备 或 几 种 发 电 设 备的 组 合 在 单 位 时 间 内 能 量 输 入和 输 出 关 系 的 曲 线 。W4.2 电 力 系 统 有 功

15、功 率 的 最 优 分 配 FdWd PP或3、 耗 量 微 增 率 ： 耗 量 特 性 曲 线 上 某 点 切 线 的 斜 率 ， 表 示 在 该 点的 能 量 输 入 增 量 与 输 出 增 量 之 比 ， 即4.2 电 力 系 统 有 功 功 率 的 最 优 分 配Ln1G2Gi=1F=(P)+F()P1、 目 标 函 数 ： 有 功 负 荷 最 优 分 配 的 目 的 ： 在 满 足 有 功 功 率 平 衡有 功 功 率 平 衡 的 前 提 下 ，合 理 分 配 各 发 电 机 组 出 力各 发 电 机 组 出 力 ， 使 发 电 设 备 在 生 产 电 能 的 过 程中 所 消 耗 的 能 源 最 少 或 成 本 最 少能 源 最 少 或 成 本 最 少 。二 、 有 功 功 率 负 荷 最 优 分 配 的 目 标 函 数 和 约 束 条 件 单 位 时 间 内 总 能 源 消 耗 最 少 （ n火 电 厂 系 统 ） ：该 目 标 函 数 是 各 发 电 设 备 发 出 有 功 功 率 的 函 数 ， 描 述 的 是单 位 时 间 内 能 源 的 总 消 耗