文档介绍：第五章 电力系统正常运行方式的调整和控制
第五章电力系统正常运行方式的调整和控制
本章将介绍电力系统在正常稳态运行情况下的调整和控制,包括有功功率和频率的调整、无功功率和电压的调整、运行方式的优化及潮流的灵活控制。
有功功率与频率的关系(重点)
有功功率的最优分配(三次调频)(重点)
电力系统的一次调频
电力系统的二次调频
互联系统的频率及输送功率的调整
无功与电压的关系与调整
由于电力系统的负荷随时间不断变化,因此为了适应这种变化,必须调整发电机的出力,使之与负荷的有功功率相平衡,必须调整系统的频率,使它尽量保持不变。同时,负荷无功功率的变化则要求对发电机和其他无功补偿设备的运行情况作相应的调整,使得在满足负荷无功需求的同时,保证合格的电压质量。
在分配和调整各个发电机的功率时,需要考虑到它们和线路、变压器等设备的容量限制和其他条件,以保证设备和系统运行的安全性。
电力系统的运行费用与发电机间的功率分配密切相关,对系统的运行决策和调整时必须考虑经济性。
系统的稳态是指在一定的接线方式和设备运行参数下,系统中各个节点的负荷、各个发电机的功率以及各个节点电压都保持不变,而且原动机的输出功率与发电机的功率相平衡,使发电机的转速恒定从而使系统维持频率不变的状态(平衡点)。负荷随时变化属于扰动,在经受扰动后,系统发生变化,处于暂态过程中。严格说,系统的稳态基本不存在。
工程的观点常把一个个不断变化的暂态过程人为地处理为一个个稳态运行情况(平衡点)之间的过渡。
第一节电力系统有功功率和频率的调整和控制
60 f
p
n =
一、概述
1)并列运行的每一台发电机组的转速与系统频率的关系为:
式中 P——发电机组转子极对数
n ——发电机组的转数(r/min)
f——电力系统频率(Hz)
显然,电力系统的频率控制实际上就是调节发电机组的转速。
第一节电力系统有功功率和频率的调整和控制
频率与有功平衡的关系
频率—由发电机转速决定
转速与其轴上的转矩平衡有关
转矩平衡与功率平衡
负荷变化
MT:由于惯性大变化慢
ME:有功负荷变化快
产生瞬时不平衡
转矩不平衡发电机转速变化频率变化(++)
第一节电力系统有功功率和频率的调整和控制
原动机
电网
电网:发电机转速的体现。
与平衡时: 和不变。
随机变化随机变化, 无法突变,惯性环节, 随机变化
频率偏移
原动机机械功率
发电机输出的电磁功率
结论:频率偏移不可避免
2) 电力系统频率一致。
3)任一时刻,发供平衡。
4)负荷增加时,系统出现了功率缺额,机组的转速下降,整个系统的频率降低。
5) 调频与有功功率调节是不可分开的。
6)调频是一个要有整个系统来统筹调度与协调的问题,不允许任何电厂有一点“各自为政”的趋向。
7)调频与运行费用的关系也十分密切。
8)力求使系统负荷在发电机组之间实现经济分配。
第一节电力系统有功功率和频率的调整和控制
为了保持系统的频率在额定值附近,需要不断调整原动机的输入功率,使发电机的输出功率与系统负荷有功功率的变化相适应,从而使发电机的稳态转速变化不致过大。
系统频率的控制与负荷的有功功率的变化、在发电机间的分配及发电机组功率的控制密切相关。
第一节电力系统有功功率和频率的调整和控制