第四章 电力统运行状况的优化和调整1.ppt

衡量电能质量的指标包括：频率质量、电压质量和波形质量，分别以频率偏移、电压偏移和波形畸变率表示。 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； 二次调频：由发电机调频器进行； 三次调频：优化准则，即由调度部门根据负荷曲线进行最优分配，责成各发电厂按事先给定的负荷发电。 前两种是事后的，第三种是事前的。 2 发电机的有功功率－频率静态特性 频率的一次调整 频率的一次调整简述 由于负荷突增，发电机组功率不能及时变动而使机组减速，系统频率下降，同时，发电机组功率由于调速器的一次调整作用而增大，负荷功率因其本身的调节效应而减少，经过一个衰减的振荡过程，达到新的平衡。 2. 频率的二次调整 当负荷变动幅度较大（0.5%-1.5%），周期较长（几分钟），仅靠一次调频作用不能使频率的变化保持在允许范围内，这时需要借调速系统中的调频器动作，以使发电机组的功频特性平行移动，从而改变发电机的有功功率以保持系统频率不变或在允许范围内。 频率二次调整图 * * * 第四章 电力系统运行状况的 优化和调整 前面介绍了电力系统稳态运行状况的分析和计算。本章将阐述稳态运行状况的优化和调整，即保证正常、稳态运行时的电能质量和经济性问题。 衡量运行经济性的主要指标为：煤耗量和线损率 本章重点内容： 电力系统有功和频率的调整 电力系统无功和电压的调整 第一节 电力系统的有功功率和频率调整 频率变动对用户、系统的影响——调频必要性 对用户的影响 产品质量降低 生产率降低 汽轮机叶片谐振 辅机功能下降 互联电力系统解列 发电机解列 对发电厂的影响 对系统的影响 电力系统有功功率的平衡及备用 正常情况下，电力系统中任一瞬间的频率在全系统是一致的。系统频率决定于机组的转速。而发电机的转速决定于原动机（如汽轮机）输入机械功率和发电机的输出电磁功率，而电磁功率应时刻与系统中的有功功率负荷及其损耗相等的，我们称之为有功功率的平衡。 1.电力系统有功功率的平衡 公式中： 系统中有功负荷是随时变化的，导致发电机电磁功率的变化，这时就需要调节原动机的机械功率，使功率达到平衡（即频率调整）。但由于调节系统及发电机转子的惯性，很难跟上发电机电磁功率的瞬时变化，这就出现 了功率的不平衡。因此系统的频率无法严格维持恒定。在经过频率振荡后，系统频率能稳定在额定频率附近。 由此看出，电力系统的有功功率平衡与频率有密切关系。为了保证频率偏差不超过规定值。系统除了满足负荷的需要外，还应有一定的备用容量。 2.有功功率的电源备用容量 有功功率电源容量：可投入发电设备的可发功率之和。 最大发电负荷：总最大负荷+总网损+总厂用电 系统的备用容量：系统电源容量大于发电负荷的部分。可分为热备用和冷备用或负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用等。 作用：为了保证供电可靠性及电能质量合格，系统电源容量容量应大于最大发电负荷。 定义：备用容量 ＝ 系统可用电源容量 －最大发电负荷 系统总备用容量：15%～20%最大发电负荷 按作用分： (1)负荷备用：满足负荷波动、计划外的负荷增量2%~5% (2)事故备用：发电机因故退出运行而预留的容量5%~10% (3)检修备用：发电机计划检修4%~5% (4)国民经济备用：满足工农业超计划增长3%~5% 按其存在形式分： (1)热备用 (2)冷备用 备用容量的分类 P1（幅度小，周期短，一次调频） P2（幅度较大，周期较长，冲击性负荷，二次调频） P3（幅度最大，周期最长，由生活、气象等引起，三次调频） P t 三.有功功率负荷的变动和调整控制 不同的周期的负荷有不同的变化规律： 第一种变动幅度很小，周期又很短，这种负荷变动有很大的偶然性； 第二种变动幅度较大，周期也较长，属于这种负荷的主要有：电炉、压延机械、电气机车等带有冲击性的负荷变动； 第三种变动基本上可以预计，其变动幅度最大，周期也最长，是由于生产、生活、气象等变化引起的负荷变动。 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 发电厂称为负荷监视厂。 二次调频是由平衡节点来承担。 三次调频即是负荷经济调度的内容 为了研究频率的调整，首先要了解： 发电机输出有功功率与频率之间的关系 负荷与频率之间的关系 四.综合负荷及发电机的有功功率—频率静特性 1.负荷的有功功率－频率静态特性 当频率偏离额定值不大时，负荷有功－频率静态特性可用一条近似直线来表示。（简化表达） 右图反映了负荷的频率调节效应，表示负荷随频率变化。 发