電力系統(tǒng)頻率調整

1、電力系統(tǒng)負荷可分為三種。第一種變動幅度很小，周期又很短，這種負荷變動由很大的偶然性。第二種變動幅度較大，周期較長，屬于這類負荷的主要有電爐、電氣機車等帶有沖擊性的負荷。第三種負荷變動幅度最大，周期也最長，這一種是由于生產、生活、氣象等變化引起的負荷變動。電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調整大體可分為一次、二次、三次調整三種一次、二次、三次調整三種。一次調整或頻率的一次調整指由發(fā)電機的調速器進行的，對第一種負荷變動引起的頻率偏移的調整。二次調整或

2、頻率的二次調整指由發(fā)電機的調頻器進行的，對第二種負荷變動引起的頻率偏移的調整。三次調整其實就是指按最優(yōu)化準則分配第三種有規(guī)律變動的負荷，即責成各發(fā)電廠按事先給定的發(fā)電負荷曲線發(fā)電。在潮流計算中除平衡節(jié)點外其他節(jié)點的注入有功功率之所以可以給定，就是由于系統(tǒng)中大部分電廠屬于這種類型。這類發(fā)電廠又稱為負荷監(jiān)視。至于潮流計算中的平衡節(jié)點，一般可取系統(tǒng)中擔負調頻任務的發(fā)電廠母線，這其實是指擔負二次調頻任務的發(fā)電廠母線。一：調整頻率的必要性一：調整

3、頻率的必要性電力系統(tǒng)頻率變動時，對用戶的影響：用戶使用的電動機的轉速與系統(tǒng)頻率有關。系統(tǒng)頻率的不穩(wěn)定將會影響電子設備的工作。頻率變動地發(fā)電廠和系統(tǒng)本身也有影響：火力發(fā)電廠的主要廠用機械—風機和泵，在頻率降低時，所能供應的風量和水量將迅速減少，影響鍋爐的正常運行。低頻運行還將增加汽輪機葉片所受的應力，引起葉片的共振，縮短葉片的壽命，甚至使葉片斷裂。低頻運行時，發(fā)電機的通風量將減少，而為了維持正常電壓，又要求增加勵磁電流，以致使發(fā)電機定子和

4、轉子的溫升都將增加。為了不超越溫升限額，不得不降低發(fā)電機所發(fā)功率。低頻運行時，由于磁通密度的增大，變壓器的鐵芯損耗和勵磁電流都將增大。也為了不超越溫升限額，不得不降低變壓器的負荷。頻率降低時，系統(tǒng)中的無功功率負荷將增大。而無功功率負荷的增大又將促使系統(tǒng)電壓水頻率降低時，系統(tǒng)中的無功功率負荷將增大。而無功功率負荷的增大又將促使系統(tǒng)電壓水平的下降。平的下降。頻率過低時，甚至會使整個系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電。調整系統(tǒng)頻率的主要手段是發(fā)電機組原

5、動機的自動調節(jié)轉速系統(tǒng)，或簡稱自動調速系統(tǒng)，調整系統(tǒng)頻率的主要手段是發(fā)電機組原動機的自動調節(jié)轉速系統(tǒng)，或簡稱自動調速系統(tǒng)，特別時其中的調速器和調頻器（又稱同步器）特別時其中的調速器和調頻器（又稱同步器）。二：發(fā)電機原動機有功功率靜態(tài)頻率特性二：發(fā)電機原動機有功功率靜態(tài)頻率特性電源有功功率靜態(tài)頻率特性通?？梢岳斫鉃榫褪前l(fā)電機中原動機機械功率的靜態(tài)頻率特性。原動機未配置自動調速時，其機械功率與角速度或頻率的關系：221212mPCCCfCf

6、??????式中各變量都是標幺值；通常。122CC?解釋如下：機組轉速很小時，即使蒸汽或水在它葉輪上施加很大轉矩，它的功率輸出mM仍很小，因功率為轉矩和轉速的乘積功率為轉矩和轉速的乘積；機組轉速很大時，由于進汽或進水速度很難跟上mP葉輪速度，它們在葉輪上施加的轉矩很小，功率輸出仍然很??；只有在額定條件下，轉速的功率將因本身的調節(jié)效應而減少。前者沿原動機的頻率特性向上增加，后者沿負荷的頻率特性向下減少，經過一個衰減的振蕩過程抵達一個新的平

7、衡點。()LOGLPKKf?????或LOGLSPfKKK??????稱為系統(tǒng)的單位調節(jié)功率，也以MWHz或MW(0.1Hz)為單位。系統(tǒng)的單位調節(jié)功率SK也可以用標幺值來表示。以標幺值表示時的基準功率通常就取系統(tǒng)原始運行狀態(tài)下的總負以標幺值表示時的基準功率通常就取系統(tǒng)原始運行狀態(tài)下的總負荷。系統(tǒng)的單位調節(jié)功率標志了系統(tǒng)負荷增加或減少時，在原動機調速器和負荷本身的調節(jié)效應共同作用下系統(tǒng)頻率下降或上升的多少。因此，從這個系統(tǒng)的單位調節(jié)功率

8、可SK求取在允許的頻率偏移范圍內系統(tǒng)能承受多少負荷增減?？梢姡到y(tǒng)的單位調節(jié)功率取決于兩個方面，即發(fā)電機的單位調節(jié)功率和負荷的單位調節(jié)功率。因為負荷的單位調節(jié)功率不可調，要控制、調節(jié)系統(tǒng)的單位調節(jié)功率只能從控制、調節(jié)發(fā)電機的單位調節(jié)功率或調速器的調差系統(tǒng)入手?？磥碇饕獙⒄{差系數整定得小些或發(fā)電機的單位調節(jié)功率整定得大些就可以保證頻率質量。但從實際上，系統(tǒng)中不止一臺發(fā)電機組，調差系統(tǒng)不能整定得過小。如某臺機組已經滿載，可認為該機組已不能參

9、加調整，它的調差系數無窮大。系統(tǒng)的單位調節(jié)功率系統(tǒng)的單位調節(jié)功率不可能很大，所以依靠調速器進行的一次調整只能限制周期較短、不可能很大，所以依靠調速器進行的一次調整只能限制周期較短、SK幅度較小的負荷變動引起的頻率偏移。負荷變動周期更長、幅度更大的調頻任務自然落到幅度較小的負荷變動引起的頻率偏移。負荷變動周期更長、幅度更大的調頻任務自然落到了二次調整上。了二次調整上。四：頻率的二次調整四：頻率的二次調整頻率的二次調整就是手動或自動地操作調

10、頻器使發(fā)電機的頻率特性平行地上下移動，從而使負荷變動引起的頻率偏移可保持在允許范圍內。在一次調整的基礎上進行二次調整就是在負荷變動引起的頻率下降越出允許范圍時，操作調頻器，增加發(fā)電機組發(fā)出的功率，使頻率特性向上移動。只進行一次調整時，負荷的增量可分解為兩部分：一部分是因調速器的調整作用而增LOP?大的發(fā)電機組功率，另一部分是因負荷本身的調節(jié)效應而減少的負荷功率。GKf??LKf?不僅進行一次調整而且進行二次調整時，這個負荷增量可分解為三