文档介绍：第三章电力系统稳态分析与计算
第三节电力系统有功功率平衡及频率调整
电力系统频率变动产生的影响
频率变化对用户的影响
频率的变化将引起电动机转速的变化
系统频率降低,将使电动机的出力下降
系统频率不稳定,将会影响电子设备的精确性
频率变化对发电厂的影响
汽轮机叶片谐振
辅机功能下降
频率变化对系统运行的影响
互联电力系统解列
发电机解列
综上所述,频率的变化对用户、发电厂、系统运行都会造成不良影响,所以电力系统运行的重要任务之一就是电力系统频率的控制。
电力系统有功功率的平衡及备用
有功功率平衡:全系统所有发电机发出的有功功率等于此时刻内所有负荷消耗的有功功率,我们称之为功率平衡,用下式表示。
式中ΣPG为各发电厂发电机发出的有功功率的总和;
ΣPL为所有负荷的有功功率总和;
ΣΔP为电力网的有功功率损耗总和;
ΣΔPG为各发电厂厂用电所需的有功功率总和。
电力系统中的有功功率备用
负荷备用是为满足电力系统短期负荷波动和计划外增加的负荷而设置的备用。一般为最大负荷的3~5%。
事故备用是在电力系统中发电设备发生偶然故障时,为保证向用户正常供电而设置的备用。事故备用容量一般为系统最大负荷的5—10%。
检修备用是为系统内发电设备定期检修而设置的。
国民经济备用考虑到国民经济超计划增长而设置的备用。~5%。
负荷备用与事故备用是在一旦需要时能守立刻投入的备用。这种备用称之为热备用或旋转备用。
冷备用是设备完好而未运转的发电设备的最大可能出力,这些机组可以随时起动投入运行。
负荷备用
3~5%
事故备用
5~10%
检修备用
国民经济备用
3~5%
热备用
冷备用
各部分备用的关系见下表:
综合负荷的频率静特性和电源的频率静特性
综合负荷频率静态特性:设用户的生产状态和电压不变,负荷有功功率随频率变化的静态关系。
据统计,系统综合负荷与频率的关系接近一条直线,称之为电力系统综合负荷静态特性曲线,如图所示。
当系统综合负荷的连接容量不变时,系统频率下降时负荷吸收的功率也下降。如果联接容量改变,静态特性曲线将上下移动。
发电机组的功率-频率静态特性
离心飞锤式调速系统。
图:离心飞锤式调速系统示意图
这种因负荷的变化,引起发电机转速和频率的变化,通过调速器达到自动调节频率的过程,称为频率的一次调整。
为了使负荷增大后维持额定频率,用调频器来完成的调节,称为频率的二次调整。
可以看出,发电机组输出功率随着频率的升高而下降,此特性就是发电机组的功率-频率静态特性,如图所示。
调频器的作用效果是使发电机组的功频静特性上下平行移动。
电力系统频率调整
频率的一次调整:由所有发电厂的调速器参与
频率的二次调整:由调频厂的调频器参与