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1、第十三章第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整电力系统的有功功率平衡和频率调整交予茶瓤枣矽牌为报族靛漱兹埂箔芒挛喝诫稼溜碴代毋嚼庐蝇舟若乌内弘第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整1 电压是衡量电能质量的一个重要指标电压是衡量电能质量的一个重要指标 频率也是衡量电能质量的重要指标频率也是衡量电能质量的重要指标13.013.0概述概述13-1: 13-1: 频率调整的必要性频率调整的必要性13-2: 13-2: 电力系统的频率特性电力系统的频率特性13-3: 13-3: 电力系统的频率调整电力系统的频率调整13-4: 13-4: 有功功率平衡和系统负荷
2、的合理分配有功功率平衡和系统负荷的合理分配粘朝辫泄蒲喜豺建贿卉靛柏喀桂兔赤删限邑环赌巢罗光开阐时壮废淆劈某第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整频率调整的必要性频率调整的必要性 13.113.11 1、有功功率的基本概念：由发电机的转速决定，相联系统只有、有功功率的基本概念：由发电机的转速决定，相联系统只有一个频率，是一个全局问题，与电压不同。一个频率，是一个全局问题，与电压不同。2 2、电力系统的频率水平由有功功率平衡决定电力系统的频率水平由有功功率平衡决定，在负荷变化时，在负荷变化时，如果有功电源充足，能保证用户需要，且具有及时进行调整的如果有功电
3、源充足，能保证用户需要，且具有及时进行调整的能力，则能保证频率在合理的范围之内，反之，则将出现较大能力，则能保证频率在合理的范围之内，反之，则将出现较大的频率偏移。的频率偏移。莲盆翅搞喀络身村杏凛棘疤截侣屑滩音温次茹勇勤潭颇骏洱尿咏穿料蛤萤第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整频率调整的必要性频率调整的必要性 13.113.13 3、频率的重要性、频率的重要性 影响用户产品的质量（异步电动机的转速和输出功率均影响用户产品的质量（异步电动机的转速和输出功率均与频率有关）与频率有关） 影响电子设备的准确性影响电子设备的准确性 对电力系统运行的不良影响对电力
4、系统运行的不良影响1 1）对发电机叶片的不良影响，振动）对发电机叶片的不良影响，振动2 2）ff，降低给水泵、循环水泵、风机等的出力和效率，降低给水泵、循环水泵、风机等的出力和效率（辅助效率和内能）（辅助效率和内能）3 3）ff，异步电动机和变压器的励磁电流，异步电动机和变压器的励磁电流，Q QL L，为，为Q Q平衡和电压调整增加困难。平衡和电压调整增加困难。4 4）互联系统解列）互联系统解列5 5）发电机解列）发电机解列貉棠疽掐锗妒舟骑拴录犀樱钝蚊东没熬构肿就辐焙苦政陪仙痒化舍告尾扬第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整频率调整的必要性频率调整的必
5、要性 13.113.14 4、允许的频率偏移、允许的频率偏移 严格保证频率不变是不可能的，严格保证频率不变是不可能的，f fN N =50H =50HZ Z，允许的频率偏，允许的频率偏 移（系统运行频率与额定频率之差）：移（系统运行频率与额定频率之差）： ff = =0.2Hz0.2Hz0.5Hz0.5Hz ( ( 0.4%f0.4%fN N 1%f1%fN N ) )5 5、频率调整的分类、频率调整的分类根据负荷变化，电力系统的有功功率和频率调整大体上也可分为：根据负荷变化，电力系统的有功功率和频率调整大体上也可分为：一次调频：由发电机调速器进行；一次调频：由发电机调速器进行；二次调频：由发
6、电机调频器进行；二次调频：由发电机调频器进行；三次调频：由调度部门根据负荷曲线进行最优分配。三次调频：由调度部门根据负荷曲线进行最优分配。前两种是事后的，第三种是事前的。前两种是事后的，第三种是事前的。一次调频是所有运行中的发电机组都可参加的，取决于发电机组是否一次调频是所有运行中的发电机组都可参加的，取决于发电机组是否已经满负荷发电。这类已经满负荷发电。这类 发电厂称为负荷监视厂。发电厂称为负荷监视厂。二次调频是由平衡节点来承担。二次调频是由平衡节点来承担。敷凛窘荧妄答弛晌髓惺渐俩暴群聚烃吵逞辜雀堰损猩菠叉病酒漠晾然粟潍第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和
7、频率调整u负荷曲线组成：有功负荷分为三种不同变化规律的变动负荷，如右图1、2、3所示；第1种负荷分量：变化幅度小，变化周期短（一般10秒以内） （调速器：一次调频）第2种负荷分量：变化幅度较大，变化周期一般在10s3min的负荷，如电炉、延压机械、电气机车，等；（调频器：二次调频）第3种负荷分量：变化缓慢的持续变动负荷，由工厂作息制度、居民生活规律、气象条件等决定：（调度员：日运行方式）育囚伎战逼咖唉潜涤何耀溃佰楼棒侥孕暴送缨调隔旦此心构烘堕浦亦音化第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整有功功率电源及备用容量有功功率电源及备用容量系统有功功率平衡：系统
8、有功功率平衡： P PG G = = P PL L + + P P 总装机容量总装机容量：所有发电机的额定所有发电机的额定容量之和容量之和系统电源容量系统电源容量：可投入可投入发电设备发电设备的可发功率之和的可发功率之和系统备用容量系统备用容量：系统电源容量大系统电源容量大于发电负荷部分，一般占于发电负荷部分，一般占最大发电负荷的最大发电负荷的15%-20%15%-20%慎寸哗缅褪供秋毒役邪欧温渠仟爵脱伪衅易有阿循句笼勒托良逝惰都呐攫第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第二节第二节 电力系统负荷及电源的频率静态特性电力系统负荷及电源的频率静态特性一、
9、负荷的频率静态特性一、负荷的频率静态特性与频率无关与频率无关照明、电炉等照明、电炉等1 1、负荷性质：、负荷性质：与频率的一次方成正比与频率的一次方成正比球磨机、卷扬机等球磨机、卷扬机等与频率的二次方成正比与频率的二次方成正比变压器的涡流损耗等变压器的涡流损耗等与频率的三次方成正比与频率的三次方成正比通风机、循环水泵等通风机、循环水泵等与频率的高次方成正比与频率的高次方成正比静水头阻力大的给水泵静水头阻力大的给水泵体角伴粱徒狄枯最咆遂刀程萌躬霖棕伞垒郡周此苇诞孜渭网酥宋鼠载牧耶第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整电力系统的频率特性电力系统的频率特性
10、13.213.21. 负荷的负荷的 Pf 静态特性静态特性 负荷静态频率特性：系统处于运行稳态时，系统中有功负荷负荷静态频率特性：系统处于运行稳态时，系统中有功负荷随频率的变化特性。各类负荷的频率特性：随频率的变化特性。各类负荷的频率特性：虹搂蠢畏蚊郊属婴擞叔柿德霓刑般稠苹琶免恰贫垦相咒租正沼傣全磐募甫第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整电力系统的频率特性电力系统的频率特性 13.213.21. 负荷的负荷的 Pf 静态特性静态特性 当频率偏移额定值不大时，用线性方程近似表示负荷静态频当频率偏移额定值不大时，用线性方程近似表示负荷静态频率特性率特性K
11、 KD D ( (K KD*D*) )：负荷频率调节效应系数（频率调节效应）：负荷频率调节效应系数（频率调节效应）K KD*D* =1=13 3（频率下降（频率下降1 1 % %，负荷有功功率变化，负荷有功功率变化 K KD* D* % %）K KD*D* 取决于全系统各类负荷的比重，不同系统或同一系统不同时刻的取决于全系统各类负荷的比重，不同系统或同一系统不同时刻的K KD*D* 都可能不同。都可能不同。 K KD*D* 是调度部门必须掌握的一个数据，是考虑按频率减负是调度部门必须掌握的一个数据，是考虑按频率减负荷方案和低频事故时用一次切除负荷来恢复频率的计算依据。荷方案和低频事故时用一次切
12、除负荷来恢复频率的计算依据。猾汪努鼓底冗截毁弊岗柒赦锁出死频宰柒吮镍泥谊巷橡病邯慨谱氓纲笨遂第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整例13-1某电力系统中，与频率无关的负荷占30，与频率一次方、二次方、三次方成正比的负荷分别占40、10、20。求系统频率由50Hz降到48Hz和45Hz时，相应的负荷变化百分值。家优噶眯圈蒜满剂铃江咬乍鉴孜得撮勤汹嘿簧蟹架印扳普峨颁桓琼郴军靖第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整1.频率降为48Hz时, f*=48/50=0.96, 系统的负荷PD%=4.7 2. f降为降为45H
13、z时时, f*=45/50=0.9, 类似计算可得类似计算可得PD*=0.887 ， PD%=11.3 征仇点愁瘤节谓方约肿妇悟贾笆泞差谣他员起铝惊酷眉砷睛瓣曹抖恼溯蝗第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整调速 系统的工作原理转速测量元件转速测量元件错油门错油门油动机油动机调速器调速器同步器同步器二二. 发电机的发电机的 Pf 静态特性静态特性（离心式机械液压调速系统）（离心式机械液压调速系统）蜒弯榷厘瞳瘩洲密冲需伞些抓朽省额兵后臻是据仅食市汪铭延项剔讨厘插第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整(* *) )：
14、静态调差系数，调差率（：静态调差系数，调差率（负荷变化负荷变化1%1%，频率变化，频率变化* *% %）调差系数越小，频率偏移越小！调差系数越小，频率偏移越小！电力系统的频率特性电力系统的频率特性 13.213.2二二. .发电机的发电机的 Pf 静态特性静态特性发电机静态频率特性：系统处于运行稳态时发电机有功功率与发电机静态频率特性：系统处于运行稳态时发电机有功功率与频率的变化关系频率的变化关系K KG G ( K ( KG G* )* )：机组单位调节功率，：机组单位调节功率，f f发生单位变发生单位变化时，发电机组输出功率的变化量。化时，发电机组输出功率的变化量。发电机的发电机的(* *
15、) )和和K KG G ( K ( KG*G* ) )可以整定，而负荷的可以整定，而负荷的K KD D ( K( KD*D* ) )则不行则不行汽轮机：汽轮机：* * = 0.04 = 0.040.060.06，K KG*G* = 25 = 25 16.716.7水轮机：水轮机：* * = 0.02 = 0.02 0.040.04，K KG*G* = 50 = 50 25 25 捌伍白择臣大疡择捣裔程需褒篙瞩硬拽文菠型称鲍贬污盗马垄淘渠亭净颖第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整电力系统的频率特性电力系统的频率特性 13.213.2三三. .电力系统的
16、电力系统的 Pf 静态特性静态特性要确定电力系统的负荷变化引起要确定电力系统的负荷变化引起的频率波动，需要同时考虑负荷的频率波动，需要同时考虑负荷及发电机两者的调节效应。及发电机两者的调节效应。考虑考虑一台发电机和一个负荷的情况一台发电机和一个负荷的情况。假定系统的负荷增加假定系统的负荷增加PPD0D0负荷的实际增量：负荷的实际增量：( ( 负荷的实际增量应与发电机组的功率输出的增量相等负荷的实际增量应与发电机组的功率输出的增量相等 ) )厉予吃溪滥氢零汤官能璃厅径熄浑错鸟态晓抛泼咯愧大磺翔喂屠各礼毋雄第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整电力系统的频
17、率特性电力系统的频率特性 13.213.2三三. .电力系统的电力系统的 Pf 静态特性静态特性K K：系统的：系统的 P Pf f 静特性系数，或静特性系数，或系统的单位调节功率，计及发电机系统的单位调节功率，计及发电机和负荷的共同作用时，引起和负荷的共同作用时，引起 f f 单位单位变化的负荷变化量。变化的负荷变化量。根据根据 K K 可以确定在允许的频率偏移范围内，系统所能承受的负荷变化量。可以确定在允许的频率偏移范围内，系统所能承受的负荷变化量。备用系数，一般应满足：备用系数，一般应满足：K Kr r 11 备用容量越大备用容量越大(kr1) ，系统单位调节功率越大，系统单位调节功率越
18、大无备用容量无备用容量(kr=1) ，发电机单位调节功率为零，发电机单位调节功率为零宏纷柏欧缠拨僳评戴畜卓备疵泽轻佯崎熊岩裔以填粪首晶惋赠渗网螺蔬誓第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整机组满载时的功频静特性有功功率电源应该有一定的备用容量电力系统的频率特性电力系统的频率特性 讼玻乙逢捣税肠黄医偶冈综孪袜篇俱撇吸轮含援砒臣境咖父挥董那颇弦福第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整13-3 电力系统的频率调整PG i = - -KG i f (i=1,2,n) n n台机组输出功率总增量台机组输出功率总增量当系统频
19、率变动时当系统频率变动时,第第i台机组的输出功率增量台机组的输出功率增量在在PG相同的条件下，多台机组并列运行时相同的条件下，多台机组并列运行时的频率变化比一台机组运行时的要小。的频率变化比一台机组运行时的要小。等值单位调节功率等值单位调节功率旨校抠司睬傀缩漓拷臻牡孜邓督搏踪瀑帜寇串腐由惦奠滚帆薪告技峪僚胡第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整若把n台机组用一台等值机来代替13-3 电力系统的频率调整在计算在计算KG或或时，如第时，如第j台机组已满载运行，台机组已满载运行，当负荷增加时应取当负荷增加时应取KGj0或或j= 。 等值调差系数等值调差系数等
20、值单位调节功率等值单位调节功率黎璃榨犁逢泼颊韭济伯阵压赖博尾添御澳晶也蒙闸惋犁砸骚棘霸毡叔拙住第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整对多台机组的情况：对多台机组的情况：PD0 f13-3 电力系统的频率调整崇屡掐胺聂氏侦闹锌抖栖瞄蕴敛拉腐流正荆拂牌粕卵黔湿赃堕率衡漏祈涯第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整病堆跋棉沙菌杂峪蘑管骚当交努鹊阜搔挟召量淤丧看遥所娥兽摹尹跺置比第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整撰拣替遵砌庭哩袭老吝裁屈澎蝴龄疽糯埠樱见止荤酝齐发纪张沮爬击拢吗
21、第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整拼枚耙号诽屉愁波雇先荔钳宜驼湍螟鲜搞掷限析煌酥陪欢塔工拎衫空镶薯第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整Conclusion13-3 电力系统的频率调整系统单位调节功率系统单位调节功率K*愈大，频率就愈稳定。愈大，频率就愈稳定。备用容量较小时，备用容量较小时，K*亦较小。亦较小。以系统的功频静特性为基础的频率一次调以系统的功频静特性为基础的频率一次调整的作用是有限的，它只能适应变化幅度小、整的作用是有限的，它只能适应变化幅度小、变化周期较短的变化负荷。变化周期较短的变化负荷。
22、汲乒冲蚌岂腾宴在驹汕宁井员慈漱木罐诛惜板常磁爸赶纫减涂媒腥谨韶棺第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整同步器同步器二次调频二次调频13-3 电力系统的频率调整调速器调速器同步器同步器体崩陶姥商谩贺画屠箩靳株走有独渠硝睛耳辖董捕邱钥肄雅袁氰魏健唆窘第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整频率的二次调整过程频率的二次调整过程13-3 电力系统的频率调整f P 0 PD(f) AP1f1PD0PD(f) PG(f) Bf2f PG -KDf负荷功率的初始增量负荷功率的初始增量PD0=PG -KGf -KDf PD0 -
23、PG= -(KG+KD) f = -Kf 系统的单位系统的单位调节功率调节功率PG(f) Bf2-KGf鹤涵日踏章旷分鲸抡悟仟狮剑牙哈兽荫异所越控薛系恍艺射帅野员献膛轩第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整Conclusion13-3 电力系统的频率调整二次调频并不能改变系统的单位调节功二次调频并不能改变系统的单位调节功率，但能减小系统频率的偏移。率，但能减小系统频率的偏移。二次调频可以实现无差调节，一次调频二次调频可以实现无差调节，一次调频肯定是有差调节。肯定是有差调节。二次调频实现频率无差调节的前提是系二次调频实现频率无差调节的前提是系统具有充足的
24、备用容量。统具有充足的备用容量。酉嘎狗株虐牡义樊险尚某侧假货汝群祥京稍耻衰谚敲鹰吵脯吼朽劣避乍剁第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整系统调频系统调频13-3 电力系统的频率调整负荷变化时通常首先由主调频电厂进行负荷变化时通常首先由主调频电厂进行二次调频力图恢复系统频率。二次调频力图恢复系统频率。若仍有功率缺额则由配置了调速器的机若仍有功率缺额则由配置了调速器的机组进行一次调频。组进行一次调频。鸥联精酶漫兴揪躇谈腥葡傍轴湿奶僳萤噶针他帖使绷极陋这规筏剐滇僚汀第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整电力系统的频率调
25、整电力系统的频率调整 13.313.31. 频率的一次调整频率的一次调整 调速器的有差调节特性，一次调频是有差调频调速器的有差调节特性，一次调频是有差调频 所有发电机均装有调速器，均参加一次调频所有发电机均装有调速器，均参加一次调频 机械液压调速系统机械液压调速系统 电气液压调速系统电气液压调速系统 自动装置中详细介绍自动装置中详细介绍 单靠一次调频不能使频率偏移保持在允许的范围之内单靠一次调频不能使频率偏移保持在允许的范围之内发电机组的调速器，根据系统频率的偏移，改变机组的出力，发电机组的调速器，根据系统频率的偏移，改变机组的出力，使有功功率重新达到平衡，这就是频率的一次调整。使有功功率重新
26、达到平衡，这就是频率的一次调整。吹啮哮米铂笆傻采汤难政折吊吁捕按涌帖风仙瓢想詹谎窑绽董连惑熙辟棚第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整电力系统的频率调整电力系统的频率调整 13.313.32. 频率的二次调整频率的二次调整 二次调整也就是通常所二次调整也就是通常所说的频率调整说的频率调整 同步器平行移动发电机同步器平行移动发电机的功频静特性来调节频率和的功频静特性来调节频率和分配机组间的有功功率分配机组间的有功功率由发电机组调速系统的转速控制机构（同步器）来实现的由发电机组调速系统的转速控制机构（同步器）来实现的频率调整。频率调整。挫啪锚蝴屁臻腐塌饶雹
27、秽茶淤私罪傈生谁甥拌宵惜愤袁讽晦蒲攀碗留历粥第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整电力系统的频率调整电力系统的频率调整 13.313.33. 发电机的分类发电机的分类 有可调容量的机组均参加频率的一次调整有可调容量的机组均参加频率的一次调整 只有一台或少数几个机组参加频率的二次调整只有一台或少数几个机组参加频率的二次调整主调频机组：主调频机组：参与二次调频的机组，参与二次调频的机组，条件：条件：有足够大的调频容量有足够大的调频容量和调节范围，出力调整速度应满足系统负荷变化速度的要求等。和调节范围，出力调整速度应满足系统负荷变化速度的要求等。辅助调频机组
28、：辅助调频机组：只有在系统频率超过某一规定的偏移范围时才参只有在系统频率超过某一规定的偏移范围时才参与频率调整与频率调整非调频机组：非调频机组：按调度中心预先给定的负荷曲线运行，不参与频率按调度中心预先给定的负荷曲线运行，不参与频率的二次调整的二次调整 庶倒谜驾竞箍育拼苏幢晴垃婪筐怒斤矮看呸邵幂患坏砰付夫央橱疲逊短炊第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整电力系统的频率调整电力系统的频率调整 13.313.34. 主调频发电厂的选择主调频发电厂的选择条件：条件： 1) 1) 足够调整容量和范围足够调整容量和范围 2) 2) 调整速度调整速度 3) 3)
29、安全经济原则，联络线功率波动和中枢点电压波动安全经济原则，联络线功率波动和中枢点电压波动水电厂最适宜承担调频任务水电厂最适宜承担调频任务，但应兼顾经济性。，但应兼顾经济性。（调整范围可以达到（调整范围可以达到 50%50%P PN N 以上，速度快，一分钟可以由空载以上，速度快，一分钟可以由空载满载。火电厂锅炉、汽机受最小技术负荷限制，锅炉满载。火电厂锅炉、汽机受最小技术负荷限制，锅炉25%(25%(中温中中温中压压) )75%(75%(高温高压高温高压) )额定容量，汽机额定容量，汽机10 10 15%15%额定容量，每分钟额定容量，每分钟仅能上升仅能上升2 2 5%5%）掌缄锹衰晕所卢殉僳
30、山胀壮蓖尚衅陇脓倔予否暖致喘率份普鸯凰阔潍滩寡第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整电力系统的频率调整电力系统的频率调整 13.313.35. 互联系统的频率调整互联系统的频率调整频率调整可能引起网络潮流的重新分布频率调整可能引起网络潮流的重新分布= 0, = 0, 则则: : ff = 0 = 0= 0, = 0, 则则: : PPABAB = 0 = 0二次调频二次调频功率增量功率增量负荷增量负荷增量热药价饿末训萎烁邹苇州灭伪保埋晚惕鳞曙缕顺伴顾净奥鸯侮魁闸籍钱赁第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整电力系
31、统的频率调整电力系统的频率调整 13.313.35. 互联系统的频率调整互联系统的频率调整习题习题 K KGAGA = 270 = 270 MW/HMW/HZ Z，K KDADA = 21 = 21 MW/HMW/HZ Z， K KGBGB = 480 = 480 MW/HMW/HZ Z，K KDBDB = 39 = 39 MW/HMW/HZ Z， P PABAB = 300 = 300 MWMW，B B 系统增加负荷系统增加负荷150150MWMW （1 1）求）求 A A、B B均仅进行一次调频时的系统频率：均仅进行一次调频时的系统频率： ( ( K KGAGA + + K KDADA +
32、 + K KGBGB + + K KDBDB ) ) ff = 150 = 150 810 810 ff = 150 = 150ff = = 0.185 0.185 H HZ Zf f = 50 = 50 0.185 = 49.815 0.185 = 49.815H HZ Z联络线功率变化量联络线功率变化量（即（即A A系统的负荷增加量）系统的负荷增加量）：PPABAB = = ( ( K KGAGA + + K KDA DA ) ) ff = 291 = 291 0.185 0.185 = 53.835 = 53.835 MWMW 陛琅嘻槛灵侮泡臭俺及氧稿西玛皑德允纪泰说杰处毖蚤膀葱咬虱菱蕊
33、靡月第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整电力系统的频率调整电力系统的频率调整 13.313.35. 互联系统的频率调整互联系统的频率调整习题习题 K KGAGA = 270 = 270 MW/HMW/HZ Z，K KDADA = 21 = 21 MW/HMW/HZ Z， K KGBGB = 480 = 480 MW/HMW/HZ Z，K KDBDB = 39 = 39 MW/HMW/HZ Z， P PABAB = 300 = 300 MWMW，B B 系统增加负荷系统增加负荷150150MWMW （1 1）求）求 A A、B B均仅进行一次调频时的系
34、统频率：均仅进行一次调频时的系统频率： A A、B B发电机和负荷功率的变化量：发电机和负荷功率的变化量：劲谩抬钳姑灵摄强需矮傍铲克溯啪姓瘟蓝致气吾破节降例柬纯墒终筛窥渗第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整电力系统的频率调整电力系统的频率调整 13.313.35. 互联系统的频率调整互联系统的频率调整习题习题 K KGAGA = 270 = 270 MW/HMW/HZ Z，K KDADA = 21 = 21 MW/HMW/HZ Z， K KGBGB = 480 = 480 MW/HMW/HZ Z，K KDBDB = 39 = 39 MW/HMW/HZ
35、 Z， P PABAB = 300 = 300 MWMW，B B 系统增加负荷系统增加负荷150150MWMW （2 2）A A、B B均参加一次调频，但二次调频仅由均参加一次调频，但二次调频仅由A A承担，承担，P PABmaxABmax = = 400400MWMW，求系统频率的最小变化量，求系统频率的最小变化量 应充分利用二次调频容量，则：应充分利用二次调频容量，则：PPABAB = 100 = 100 ( ( K KGBGB + + K KDBDB ) ) ff = 50 = 50 519 519 ff = 50 = 50ff = = 0.098 0.098 H HZ Z PPABAB
36、 = 100 = 100 并非全部是并非全部是A A的二次调的二次调频功率量频功率量100 -100 -PPGA GA = = ( ( K KGAGA + + K KDADA ) ) ff PPGA GA = 71.482= 71.482朋凹济咎珐娇巨氰刺赣住辽厅浩叹彭曹姨钎驭锐桑准步烛调桐沼霖抢雏万第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整电力系统的频率调整电力系统的频率调整 13.313.36. 频率调整与电压调整的关系频率调整与电压调整的关系 频率下降将引起无功缺口扩大，电压下降频率下降将引起无功缺口扩大，电压下降 f f Q Qg g Q Qd d
37、 V V ff 1% 1% VV 0.8 0.82%2% 电压下降使有功缺口减少电压下降使有功缺口减少 f f、V V 偏低时，先解决偏低时，先解决 f f ，再解决，再解决 V V f f、V V 的独立性的独立性 全网频率统一，调频涉及整个系统；无功功率平衡和电压调全网频率统一，调频涉及整个系统；无功功率平衡和电压调整可以按地区就地解决整可以按地区就地解决 当线路有功潮流不超过允许范围时，有功电源的任意分布不当线路有功潮流不超过允许范围时，有功电源的任意分布不会妨碍频率的调整；无功平衡和调压则同无功电源的合理分布关会妨碍频率的调整；无功平衡和调压则同无功电源的合理分布关系密切系密切因因 f
38、 f，Q Q 缺额缺额，对，对电压调整有利，若先电压调整有利，若先 V V，扩大有功缺额，扩大有功缺额，导致导致 f f 乓烘协锭虐原咳虑欲琉粉雏司炳伦洲磋盟崩妙栓恐缝盯当镰捧索辆蔽幢躯第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整有功功率平衡和系统负荷的合理分配有功功率平衡和系统负荷的合理分配 13.413.41. 有功功率电源有功功率电源发电厂是目前电力系统唯一的有功功率电源发电厂是目前电力系统唯一的有功功率电源 火力发电厂：总容量一半以上，有功调整范围小火力发电厂：总容量一半以上，有功调整范围小 燃油火力发电厂燃油火力发电厂 燃汽火力发电厂燃汽火力发电厂
39、 燃煤火力发电厂效率高容量大燃煤火力发电厂效率高容量大 低温低压（低温低压（450450，3535大气压）大气压） 中温中压（中温中压（520520，100100大气压）大气压） 高温高压（高温高压（550550，180180大气压）大气压） 超临界机组（超临界机组（575575，200200以上以上大气压）大气压） 效率效率 容量容量 高高 大大 腹臂铡局论丢寡萧盯医殿荡舱板弧桃萌诀我伯向述呜锁陌缉技心殿颇宗凰第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整有功功率平衡和系统负荷的合理分配有功功率平衡和系统负荷的合理分配 13.413.41. 有功功率电源有功
40、功率电源 热力发电厂：发电热力发电厂：发电+ +供热供热 强迫出力：为保证供热而必须发出的有功功率强迫出力：为保证供热而必须发出的有功功率 水力发电厂：有功调整范围大水力发电厂：有功调整范围大 多年调节库容水力发电厂多年调节库容水力发电厂 日、季、年调节库容水力发电厂日、季、年调节库容水力发电厂 径流式水力发电厂：无调节水库径流式水力发电厂：无调节水库 抽水蓄能库容抽水蓄能库容水力发电厂，两级水库水电厂水力发电厂，两级水库水电厂 核能发电厂核能发电厂攒阮厄窜珍暮兜峦缨脯僳赋驱嚣肘弹谴艾嘴无贬蒂显个京螟涟位寥贡潮史第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整有
41、功功率平衡和系统负荷的合理分配有功功率平衡和系统负荷的合理分配 13.413.42. 有功功率负荷有功功率负荷 有功功率负荷随天气、季节、每天的有功功率负荷随天气、季节、每天的时间、天气、人们的生活工作习惯等变时间、天气、人们的生活工作习惯等变化，以各种负荷曲线来反映，是电力调化，以各种负荷曲线来反映，是电力调度部门的重要依据。度部门的重要依据。 右图中右图中 基荷：日负荷曲线最低点以下部分基荷：日负荷曲线最低点以下部分 峰荷：基荷与最大负荷之间的部分峰荷：基荷与最大负荷之间的部分t tP PLDLD基荷基荷峰荷峰荷橇他咐茫荚场沦捆误企傅倘铃苏韶乞蚌笔腋摔翘若抽蓄氨来请甭珊奈声冷第十三章电力系
42、统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整有功功率平衡和系统负荷的合理分配有功功率平衡和系统负荷的合理分配 13.413.42. 有功功率负荷有功功率负荷 实际负荷变化的特点实际负荷变化的特点实际负荷变化由三种成分构成：实际负荷变化由三种成分构成： 变化幅度很小，变化周期最短（一般为变化幅度很小，变化周期最短（一般为10S10S以内），一般由中小型用电设备的投入以内），一般由中小型用电设备的投入切除引起，带有很大的随机性切除引起，带有很大的随机性 变化幅度较大，变化周期较短（变化幅度较大，变化周期较短（10S-3m10S-3m），），一般为轧钢机等较大的间断性负荷一般为
43、轧钢机等较大的间断性负荷 变化缓慢权的持续变化部分，由人们的作变化缓慢权的持续变化部分，由人们的作息制度、生活习惯、天气等决定息制度、生活习惯、天气等决定t tP PLDLD基荷基荷峰荷峰荷壮子汽秆酚荤琼竭则潘访憾疫献痛擂蝉泽隙亥瞩哀募晤振畦历袍甄迢钝宵第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整有功功率平衡和系统负荷的合理分配有功功率平衡和系统负荷的合理分配 13.413.43. 有功功率在电厂间的合理分配有功功率在电厂间的合理分配基本原则：基本原则： 基荷由具有强迫功率，不可调功基荷由具有强迫功率，不可调功率或高效率的热力发电厂，电力发电率或高效率的热力
44、发电厂，电力发电厂，核能发电厂，迳流式水力发电厂，厂，核能发电厂，迳流式水力发电厂，泄洪灌溉等水力发电厂等承担。泄洪灌溉等水力发电厂等承担。 峰荷由有调节水库的水力发电厂，峰荷由有调节水库的水力发电厂，燃气轮机发电厂和中温中压火力发电燃气轮机发电厂和中温中压火力发电厂等承担。厂等承担。抽水蓄能抽水蓄能水电厂强迫出力水电厂强迫出力t tP PLDLD热电厂强迫出力热电厂强迫出力核电厂核电厂高效率大机组火电厂高效率大机组火电厂中温中压凝气式火电厂中温中压凝气式火电厂中温中压火电厂中温中压火电厂水电厂可调功率水电厂可调功率基荷基荷峰荷峰荷蓄能发电蓄能发电弟蒜运俞认没酱套渣审奢韩炯栅帕恿触阵千晕最钓鹿
45、诲爆俺昨轿孔桔酿逗第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整有功功率平衡和系统负荷的合理分配有功功率平衡和系统负荷的合理分配 13.413.44. 有功功率电源的备用有功功率电源的备用为满足预计外的负荷需求和负荷变化，需要以下几种备用：为满足预计外的负荷需求和负荷变化，需要以下几种备用： 负荷备用：为满足负荷波动和计划外增加的负荷而设置的备用负荷备用：为满足负荷波动和计划外增加的负荷而设置的备用（最大负荷的（最大负荷的2-5%2-5%）。）。 事故备用：在电力系统中发电设备发生偶然故障时，为保证向事故备用：在电力系统中发电设备发生偶然故障时，为保证向用户正
46、常供电而设置的备用。（用户正常供电而设置的备用。（5%5%10%10%， 最大单机容量最大单机容量） 检修备用：为发电设备的定期检修及设置的备用。检修备用：为发电设备的定期检修及设置的备用。 国民经济备用：考虑到国民经济超计划增长而设置的备用。国民经济备用：考虑到国民经济超计划增长而设置的备用。犬都吼钻伯娱牧瑟暗扒洁匠烫蘑图赚腆豢除虏当雕罢祝辗燃宴争宵祈近宠第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整有功功率平衡和系统负荷的合理分配有功功率平衡和系统负荷的合理分配 13.413.44. 有功功率电源的备用有功功率电源的备用热备用：热备用：所有发电机组最大可能
47、出力之和与该时刻总负荷的差值，所有发电机组最大可能出力之和与该时刻总负荷的差值，（根据需要随时可以投入的备用）（根据需要随时可以投入的备用） 热备用包括部分事故备用和全部负荷备用热备用包括部分事故备用和全部负荷备用冷备用：冷备用：处于待机状态，但设备完好，随时可以启动的发电设备处于待机状态，但设备完好，随时可以启动的发电设备惰曹部埃晤喊畔钒猛蚕酸见章墨垒驯衬烁穆棕关拧描拷锨襟迂澄漏蒜萧痊第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整有功功率平衡和系统负荷的合理分配有功功率平衡和系统负荷的合理分配 13.413.45. 有功功率平衡有功功率平衡任何时刻，发电设备可能发出的有功功率总和任何时刻，发电设备可能发出的有功功率总和P PG G，应大于厂用，应大于厂用P PS S，负荷功率负荷功率P PLDLD，有功网损，有功网损P PLOSSLOSS和最小热备用和最小热备用P PRESRES之和：之和：P PG GPPLDLD+P+PS S+P+PLOSSLOSS+P+PRESRES有功功率曲线有功功率曲线 机组启动计划机组启动计划 调度调度砖嘲续尸盟憨都帽值件见幌怀先驶辛着芭硕抿未渴箭桨刃妥期校凶亿捣麓第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整
