电力系统稳态分析计算.ppt

为了运行的可靠性及适应负荷的发展，还要留有一定的无功备用电源，其关系为 式中 为无功电源容量的总和； 为无功负荷的总和； 为无功损耗的总和； 为无功备用容量。 无功负荷及无功损耗 无功负荷 ：大多数用电设备都要消耗无功功率。 无功功率损耗 电力线路上的无功功率损耗 ：当线路两端电压一定时，电力线路轻载运行时，线路充电功率大于串联电抗上消耗的无功功率，整条线路呈容性；当重负载运行时，线路呈感性。 变压器中的无功功率损耗 ：变压器的无功功率消耗相当大。 无功功率电源 发电机 ：最基本的无功功率电源。 同步调相机 ：过励磁运行时可发出无功功率，欠励磁时还可以吸收无功功率 电力电容器：产生感性无功功率 静止补偿器 ：由可控电抗器和电容器组并联组成。 电压中枢点调压方式 逆调压：在最大负荷时，把中枢点电压提高到比线路标称电压高5％；在最下负荷时，把中枢点电压降低为线路标称电压。 恒调压：把中枢点电压保持在比线路标称电压高2％－5％内的某一数值，恒定不变。 顺调压：在最大负荷时，允许中枢点电压低一些，但不得低于线路标称电压的1.025倍；在最小负荷时，运行中枢点电压高一些，但不得高于线路标称电压的1.075倍。 电力系统电压调整 用电设备允许电压偏移 ：35kV及以上电压供电的用户，电压偏移不得超过 ，10kV及以下三相供电系统，电压偏移不超过 。 电力系统调压措施 改变发电机励磁调压 改变变压器变比调压 改变电力网的无功功率分布调压 改变输电线路参数调压 各种调压措施的比较 首先考虑改变发电机励磁调压，此措施不需附加设备和投资。 无功功率充足的系统，可以通过选择变压器分接头调压。 无功功率不足的系统，可以加装并联电容器、调相机和静止补偿器，以改变电网无功功率分布的调压措施是适宜的。 当线路电压损耗过大，必须采用调压措施时，是否采用串联电容器补偿，则要经过技术经济比较才能决定。 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。这部分备用与国民经济增长有关．其值大约为最大负荷的3～5％。 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