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《電力系統(tǒng)頻率調整及控制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、12.1.1.1頻率與有功功率平衡電力系統(tǒng)頻率是靠電力系統(tǒng)內(nèi)并聯(lián)運行的所有電機組發(fā)出的有功功率總和與系統(tǒng)內(nèi)所有負荷消耗(包括網(wǎng)損)的有功功率總和之間的平衡來維持的。但是，電力系統(tǒng)的負荷是時刻變化的，從而導致系統(tǒng)頻率變化。為了保證電力系統(tǒng)頻率在允許范圍之內(nèi)，就需要及時調節(jié)系統(tǒng)內(nèi)并聯(lián)運行機組的有功功率。頻率質量是電能質量的一個重要指標。中國《電力工業(yè)技術管理法規(guī)》規(guī)定，大容量電力系統(tǒng)的頻率偏差不得超過，一些工業(yè)發(fā)達國家規(guī)定頻率偏差不得超過。??說明電力系統(tǒng)元件及整個系統(tǒng)的頻率特性，介紹電力系統(tǒng)調頻的基本概念。1
2、2.1.2.1負荷頻率特性負荷的頻率靜態(tài)特性：在沒有旋轉備用容量的電力系統(tǒng)中，當電源與負荷推動平衡時，則頻率將立即發(fā)生變化。由于頻率的變化，整個系統(tǒng)的負荷也將隨著頻繁率的的變化而變化。這種負荷隨頻率的變化而變化的特性叫做負荷的頻率靜態(tài)特性。綜合負荷與頻率的關系可表示成：由于電力系統(tǒng)運行中，頻率一般在額定頻率附近，頻率偏移也很小，因此可將負荷的靜態(tài)頻率特性近似為直線，如下圖所示。12.1.2.2發(fā)電機組頻率特性發(fā)電機組的頻率靜特性：當系統(tǒng)頻率變化時，發(fā)電機組的高速系統(tǒng)將自動地改變汽輪機的進汽量或水輪機的進水量
3、以增減發(fā)電機組的出力，這種反映由頻率變化而引起發(fā)電機組出力變化的關系，叫發(fā)電機調速系統(tǒng)的頻率靜態(tài)特性。發(fā)電機組的功率頻率靜態(tài)特性如下圖：在不改變發(fā)電機調速系統(tǒng)設定值時，發(fā)電機輸出功率增加則頻率下降，而當功率增加到其額定功率時，輸出功率不隨頻率變化。圖中向下傾斜的直線即為發(fā)電機頻率靜態(tài)特性，而①和②表示發(fā)電機出力分別為PG1和PG2時對應的頻率。等值發(fā)電機組（電網(wǎng)中所有發(fā)電機組的等效機組）的功率頻率靜態(tài)特性如下圖所示，它跟發(fā)電機組的功率頻率靜態(tài)特性相似。12.1.2.3電力系統(tǒng)頻率特性電力系統(tǒng)的頻率靜態(tài)特性取
4、決于發(fā)電機組的功率頻率特性和負荷的功率頻率特性，由發(fā)電機組的功率頻率特性和負荷的功率頻率特性可以經(jīng)推導得出：式中――電力系統(tǒng)有功功率變化量的百分值：――系統(tǒng)頻率變化量百分值；――為備用容量占系統(tǒng)總有功負荷的百分值。12.1.2.4一次調頻一次調頻：由發(fā)電機特性和負荷調節(jié)效應共同承擔系統(tǒng)負荷變化，使系統(tǒng)運行在另一頻率的頻率調整稱為頻率的一次調整。對于下圖：L1和L2為負荷增長前后的負荷頻率特性，G1為等效發(fā)電機的出力頻率特性。頻率一次調整的結果：發(fā)電機有功功率增加了PL2-PL1，負荷調節(jié)效應是負荷吸取的有功
5、功率相對于原頻率下的功率少吸收PL3-PL2，系統(tǒng)頻率降低到f2，系統(tǒng)運行點為b點。12.1.2.5二次調頻二次調頻：當系統(tǒng)負荷變化較大，通過改變發(fā)電機調速系統(tǒng)的設定值使系統(tǒng)頻率恢復到額定頻率的調整過程稱為頻率的二次調整，也稱二次調頻。對于下圖：L1和L2為負荷增長前后的負荷頻率特性，G1和G2為發(fā)電機調速系統(tǒng)調節(jié)前后的出力頻率特性。當系統(tǒng)負荷變化較大，頻率的一次調整的結果使系統(tǒng)頻率過高或過低時，需要改變發(fā)電機調速系統(tǒng)的設定值，使系統(tǒng)頻率恢復到額定頻率。對于下圖，負荷由L1變?yōu)長2，等效發(fā)電機特性由G1變?yōu)?/p>
6、G2,系統(tǒng)頻率回到f1。相比于一次調頻，負載增大了PL3-PL2，發(fā)電機出力增加了PL3-PL2。12.1.2.6聯(lián)合電力系統(tǒng)調頻、分別為聯(lián)合前A、B兩系統(tǒng)的負荷調節(jié)效應系數(shù)。為使討論的結論更有普遍意義，設A、B兩系統(tǒng)中均設有進行二次調整的電廠，它們的功率變量分別為、，A、B兩系統(tǒng)的負荷變量分別為、。設聯(lián)絡線上的交換功率由A向B流動時為正值。于是，在聯(lián)合前，對A系統(tǒng)：對B系統(tǒng)：聯(lián)合后，通過聯(lián)絡線由A向B輸送的交換功率，對A系統(tǒng)也可看作是一個負荷，從而對B系統(tǒng)，這交換功率也可看作是一個電源，從而聯(lián)合后，兩系統(tǒng)
7、的頻率應相等，即實際上應有，可得或：以此式代入式（12-6）或（12-7），又可得令、。、分別為A、B兩系統(tǒng)的功率缺額，則式（12-6）-（12-9）可改寫為由式（12-12）可見，聯(lián)合系統(tǒng)頻率變化取決于這兩部分系統(tǒng)總的功率缺額和每部分系統(tǒng)的單位調節(jié)功率，這理應如此，因兩系統(tǒng)聯(lián)合后，本應看作一個系統(tǒng)。由式（12-13）可見，如A系統(tǒng)沒有功率缺額，即，則。這種情況下，雖可以保持系統(tǒng)的頻率不變，B系統(tǒng)的功率額或A系統(tǒng)增發(fā)功率都要通過聯(lián)絡線由A向B傳輸，此時必須注意聯(lián)絡線上的功率是否過載。闡述電力系統(tǒng)調峰、調頻的
8、基本原理和方法。12.2.1.1備用容量概念備用容量：備用容量包括負荷備用容量、事故備用容量、檢修備用容量。電網(wǎng)的總備用容量不宜低于最大發(fā)電機負荷的20%。冷備用：電網(wǎng)需要時，隨時能啟動投入的備用機組容量。熱備用：備用單元已經(jīng)通電、準備使用和作好連接，一旦主用單元失效，該備用單元能立即投入使用的配置。旋轉備用：特指運行正常的發(fā)電機維持額定轉速，隨時可以并網(wǎng)，或已并網(wǎng)但僅帶一部分負荷，隨時可以加出力至額定容量的發(fā)電
