文档介绍：第十一讲电力系统频率及有功功率的自动调节(2)
肖仕武
Office:J5B309
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主要内容
电力系统的频率调节系统及其特性
调节系统的传递函数
调速器
原动机——汽轮机
汽轮发电机组的传递函数
单区域系统
多区域闭环调节系统
电网的频率调节特性
单区域电网的频率特性
多区域电网的频率特性
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第三节电力系统的频率调节系统及其特性
物理系统
数学建模
物理映射
数学分析
1、调速器
2、原动机
3、区域系统
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一、调节系统的传递函数
进入原动机的动力元素是由调速器控制的,它是电力系统频率和有功功率调节系统的基本组成部分。
不论汽轮机或者是水轮机,调速器的执行环节都是利用液压放大原理控制气门(或者导水叶)的开度,尽管调速器构成各异,但是他们主要部件的方程式的型式是相同的。
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1、调速器
只讨论小偏离的情况,假定:
1、系统稳态时的频率为,对应的原动机汽阀位置为,发电机输出功率为。
2、D点移动微小距离,正比于发生增加功率指令,
3、当D点升高时,引起E点降低,通过错油门作用,使B点升高,从而原动机的输入功率增加,稳态时两者相等。
4、由于发电机功率增加,使系统频率发生微小变化,引起调速器响应,使A点向上移动, 正比于。
5、正方向如图中所标柱。
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1、调速器
假定流入油压机的油量与导油阀的位置成正比
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1、调速器
表示了原动机调节量与控制指令信号及系统频率间的动态特性
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2、原动机——汽轮机
气阀位置的改变会导致进气量的变化,使汽轮机输入功率变动,因而引起发电机功率的变化
汽轮机的调节阀门和第一级喷嘴之间有一定的空间,开启/关闭气门使进入气门的蒸汽量有所改变,但是这个空间的压力不能立即改变,这样就形成了机械功率滞后于气门开度变化,也就是“汽容影响”。
可以用惯性环节来描述:
对于再热式汽轮机要考虑再热段充气时延
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3、原动机——水轮机
在水流的稳态情况下,水的流速是一定的。
当迅速关小导向叶片的开度,导管中的水压力会急剧上升;当迅速开大导向叶片的开度,导管中的水压力会急剧下降。这就是水锤现象。
水轮机的功率不能随着开度的变化而有一个时滞
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4、汽轮发电机组的传递函数