单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,第,*,页,频率及ACE调整,华北电力调度通信中心,罗亚洲,1,第1页,目 录,为何要控制电网频率,华北电网互联概况及频率和联络线调整方式,京津唐电网装机和负荷特点,华北电网频率调整要求,调频与调ACE简明区分,ACE及A1、A2标准介绍,CPS1、CPS2标准,电网频率异常处理,2,第2页,III-1,谐波分量,电能质量,频率,电压,电能质量,此次培训内容,3,第3页,为何严格控制电网频率,频率对用户影响,产品质量没有保障,工业企业所使用用电设备大多数是,异步电动机,转速与频率相关降低劳动生产率,电动机输出功率与系统频率相关系统频率下将使其输出功率降低使电子设备不能正常工作,,甚至停顿运行,当代工业大量采取电子设备如电子,计算机、电子通信设施、银行安全防,护系统和采取自动控制工业生产流,水线等,对系统频率非常敏感频率,不稳,影响这些设备工作特征,降,低准确度比如:频率过低时,雷达,、计算机等设备将不能运行频率不稳定,,后果很严重呦,4,第4页,为何严格控制电网频率,频率对电力系统影响,频率低,降低发电机组效率,严重时可能引发系统频率瓦解或电压瓦解。
汽轮机在低频下运行时轻易产生叶片共振,疲劳损伤、断裂处于低频电力系统中异步电动机和变压器其主磁通会增加,励磁电流随之加大,系统所需无功功率大为增加,造成系统电压下降无功赔偿用电容器赔偿容量与频率成正比频率偏差大使感应式电能表计量误差加大频率不稳定,,后果很严重呦,5,第5页,为何要控制电网频率,华北电网互联概况及频率和联络线调整方式,京津唐电网装机和负荷特点,华北电网频率调整要求,调频与调ACE简明区分,ACE及A1、A2标准介绍,CPS1、CPS2标准,电网频率异常处理,6,第6页,华北电网互联概况,华北电网与东北电网实现互联,年华北电网与华中电网实现互联,20山东电网与华北电网实现互联,当前华北电网各个网、省间联络线均采取TBC控制方式,按照A1、A2控制标准进行调整华北电网由京津唐电网、山西电网、河北南部电网(简称河北南网)、内蒙古西部电网(简称蒙西电网)、山东电网组成,总装机容量已达1亿千瓦,20最大负荷到达10061万千瓦华北电网内各个电网互联情况:蒙西电网、山西电网、河北南网与京津唐电网互联,山西电网、山东电网与河北电网互联7,第7页,京津唐电网,蒙西电网,山西电网,山东电网,河北南网,东北电网,华中电网,华北电网,华北电网联网示意图,锦界电厂,8,第8页,地理接线示意图,9,第9页,华北电网频率和联络线调整方式,FFC(Flat,Frequency Control):定频率调整方式,FTC(Flat Tie-Line Control):定联络线时尚调整方式,TBC(Tie-Line Load Frequency Bias Control):区域网间联络线功率及频率偏差调整方式,华北电网网间联络线和网内省网间联络线均是按照TBC方式A1、A2标准进行调整,因为华北网调兼任京津唐中调,华北电网网间联络线调整实际是由京津唐电网负责,华北电网其它各省网负责其本省网联络线调整。
频率和联络线调整方式,华北电网频率和联络线调整方式,10,第10页,为何要控制电网频率,华北电网互联概况及频率和联络线调整方式,京津唐电网装机和负荷特点,华北电网频率调整要求,调频与调ACE简明区分,ACE及A1、A2标准介绍,CPS1、CPS2标准,电网频率异常处理,11,第11页,京津唐电网装机和负荷特点,截至底,京津唐电网直调装机容量30976MW,其中火电29756MW,水电1220MW水火电百分比,水电3.94,火电96.06京津唐电网主要以火电为主进行调频调峰,以水电为辅装机,12,第12页,京津唐电网装机和负荷特点,以接于500KV电网600MW机组为调频、调峰主力原因:,600MW速度快,调峰到达50,部分机组供热期间基本不能调整,速度慢,电网结结构成部分220KV电网受电大,机组不足,调整受限,京津唐电网调频调峰主力,13,第13页,京津唐电网负荷特征,华北电网以京津唐电网为网架关键,华北电网负荷中心在京津唐电网华北电网最大负荷基本展现夏季、冬季两个峰京津唐地域负荷中心在北京日负荷曲线普通是驼峰形状,受节假日影响大,受季节天气影响大,峰谷差大,京津唐负荷特点,14,第14页,负荷曲线:驼峰形状,一天之中有两个高峰,早峰普通在,11:30,左右,晚峰普通在,17:00,21:00,夏季时间晚,冬季时间早,低谷在凌晨,3:00,4:00,。
15,第15页,节日负荷曲线:除夕,京津唐负荷日曲线:,-02-17;,最大值,出现时刻,最小值,出现时刻,均 值,均值/最大值,-02-17,20778.51,-02-17 19:30:00,15961.44,-02-17 03:30:00,18001.14,86.63%,16,第16页,节日负荷曲线:初一,京津唐负荷日曲线:,-02-18;,最大值,出现时刻,最小值,出现时刻,均 值,均值/最大值,-02-18,19701.91,-02-18 19:55:00,15798.58,-02-18 15:00:00,17227.51,87.44%,17,第17页,周末与工作日负荷对比,京津唐负荷日曲线:,-04-14;,-04-15;,-04-16;,最大值,出现时刻,最小值,出现时刻,均 值,均值/最大值,-04-14,25326.04,-04-14 19:40:00,19050.90,-04-14 03:40:00,22403.88,88.46%,-04-15,25163.17,-04-15 19:55:00,18963.23,-04-15 03:35:00,22178.68,88.14%,-04-16,25765.45,-04-16 19:35:00,18836.09,-04-16 04:00:00,22793.37,88.46%,18,第18页,京津唐电网负荷特征,受季节天气影响大,19,第19页,京津唐电网负荷特征,峰谷差大:电网调峰压力较大。
1999最大负荷及最大峰谷差,20,第20页,峰谷差大原因,经济增加与电力负荷增加有着一定正百分比关系,尤其是依据国外相关资料统计,峰谷差与经济发达程度存在一定正相关性改革开放以来我国经济形势逐年好转,经济发达程度逐步与发达国家靠近,所以国民经济发展造成了峰谷差绝对数额增大,而且伴随经济不停发展,峰谷差正在逐年加大经济增加是峰谷差加大主要原因,21,第21页,京津唐,内蒙,负荷曲线对比,22,第22页,北京,唐山,负荷曲线对比,23,第23页,近几年,华北地域夏季连续出现高温闷热天气,居民空调拥有量猛增,给电网带来压力是夏季晚高峰时段空调集中开启,负荷增加快速,消耗了电网大部分旋转备用容量,造成电网开机容量吃紧;低谷时段,尤其是早晚温差大时,空调集中停运,使得后夜低谷时段电网开机相对富裕,大多数机组出力降至最低仍不能满足需要,给调整ACE(或调频)任务带来较大压力峰谷差大原因,空调负荷增加迅猛,24,第24页,峰谷差大原因,在夏季,华北地域连续高温闷热天气,北京地域达40摄氏度高温,90湿度这么气候条件下负荷增幅较大,电网需要增开机组以满足负荷增加需要;假如碰到突然雷雨天气,使得一些室外作业停工,空调停运,负荷突降,有时电网不得不停运部分机组满足调峰需要;当雨过天晴,地面温度上升,因为空气湿度加大,造成愈加闷热,负荷又继续攀升。
天气异常改变造成负荷大起大落,25,第25页,电网调频、调峰压力大,一是高峰时段负荷改变速度快,,要兼顾各个省网联络线波动,,假如调整不及时,及轻易造成ACE(或者频率)不合格;,二是低谷时段旋转备用容量较多,使得机组出力降至最低仍不能满足低谷调峰要求,甚至不得不停将部分机组启停调峰当大多数机组深度调峰时,机组因为确保稳定燃烧运行不能大幅度调整出力,尤其是当调频厂出力降至最低,几乎没有调整裕度时,会造成电网调整容量不足,给电网调整ACE(或频率)增加了难度26,第26页,为何要控制电网频率,华北电网互联概况及频率和联络线调整方式,京津唐电网装机和负荷特点,华北电网频率调整要求,调频与调ACE简明区分,ACE及A1、A2标准介绍,CPS1、CPS2标准,电网频率异常处理,27,第27页,华北电网频率调整要求,华北电网频率标准是500.2Hz,正常情况下电网频率按500.1Hz进行控制当电网频率超出500.1Hz范围时,责任网应主动调整出力直至频率恢复到正常范围以内当某一电网与华北主网解列时,由网调指定该网中调负责解列电网调频工作,当其运行容量不超出3000兆瓦时,该电网频率范围不得超出500.5Hz。
当华北电网与与其它区域电网互联时,按照区域网间联络线功率及频率偏差(TBC方式)调整电网频率,由网调负责区域控制偏差(ACE)调整,各省网按网调确定调整方式调整本网ACE值,并接收网调监督,28,第28页,为何要控制电网频率,华北电网互联概况及频率和联络线调整方式,京津唐电网装机和负荷特点,华北电网频率调整要求,调频与调ACE简明区分,ACE及A1、A2标准介绍,CPS1、CPS2标准,电网频率异常处理,29,第29页,为何提出ACE?调频与调ACE简明区分,华北电网,其它电网,独立运行时调频,与其它电网互联调ACE,控制目标,:500.1Hz,调整方法,:频率普通在50.0050.05Hz,控制目标,:A1和A2,调整方法,:过零、平均值,ACE,(Area Control Error),及其控制方式是为了在大电网互联情况下,进行频率及网间联络线时尚控制为何提出ACE?,调频与调ACE简明区分?,30,第30页,为何要控制电网频率,华北电网互联概况及频率和联络线调整方式,京津唐电网装机和负荷特点,华北电网频率调整要求,调频与调ACE简明区分,ACE及A1、A2标准介绍,CPS1、CPS2标准,电网频率异常处理,31,第31页,ACE及A1、A2标准介绍,区域控制偏差ACE(Area Control Error),ACE计算公式为,式中 电网联络线功率交换偏差,电网频率偏差,电网频率偏差系数,当前,华北电网、京津唐电网、山西电网、河北电网、内蒙古西部电网、山东电网频率偏差系数分别为840MW/0.1Hz、280MW/0.1Hz、130MW/0.1Hz、130MW/0.1Hz、80MW/0.1Hz、260MW/0.1Hz。
ACE综合考虑了电网联络线功率交换偏差和频率偏差,准确反应出了电网发电出力与负荷关系华北电网ACE等于各个省网ACE之和32,第32页,华北电网联络线调整方式,华北电网网间联络线和网内省网间联络线均是按照,A1、A2标准,进行调整,因为华北网调兼任京津唐中调,华北电网网间联络线调整实际是由京津唐电网负责,华北电网其它各省网负责其本省网联络线调整,什么是A1、A2标准呢?,33,第33页,A1、A2标准,华北电网采取是每一刻钟做为ACE一个考评时段,要求:,A1:,ACE在每个考评时段内必须最少过零一次,即在考评时段之内ACE有正时段也有负时段;,A2:,ACE在考评时段内算数平均值不超出给定值L,d,L,d,是依据电网容量选择当前,华北电网、山西电网、河北南部电网、内蒙古西部电网、山东电网L,d,分别为180MW、90MW、80MW、60MW、100MW34,第34页,A1、A2标准优点,假如电网频率偏差系数选择适当,ACE只反应本电网内发电出力与负荷之间平衡关系,ACE为正值表明发电出力大于负荷,ACE为负值表明发电出力小于负荷,ACE为0表明发电出力等于负荷当一个电网发电出力与其负荷不平衡时,只是反应在本电网ACE上,与其互联其它电网ACE不会发生改变。
因为A1、A2控制标准要求15分钟之内必须最少过零一次及15分钟内算数平均值不超出。