電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整 1、一次調(diào)頻正常運行點：A點 (f1 , P1)。當(dāng)用電設(shè)備容量突然增加PL0，即PL = PL時，由于調(diào)速器動作，工作點由A = B，頻率偏移：f = f2 - f1 0。假如調(diào)速器不動作，或機組滿載，則f1 = f3 。當(dāng)工作點由A = B，由于負荷的頻率調(diào)整效應(yīng)導(dǎo)致的功率變化量為：PL= KLf (f0 = PL0)所以負荷功率實際增加量僅為：PL0+PL =PL0+KLf發(fā)電機功率實際增加量為：PG =P2 P1= - KG f功率平衡 = PG =PL0 +PL ,PL0= PG - PL = - (KG +KL)f , - P

2、L0 / f = KG +KL= KS = 系統(tǒng)的單位調(diào)整功率，MW/Hz標(biāo)幺值：PL0 /f = KG* PGN/fN +KL* PLN/fNPGN與PLN之差為備用容量（熱備用）。假如機組滿載，即備用容量為0，則PL增加時，KG =0。例1某系統(tǒng)總負荷為50MW，運行在50Hz，KL*=2.5，系統(tǒng)發(fā)電機總?cè)萘繛?00MW，調(diào)差系數(shù)%=2.5。當(dāng)用電設(shè)備容量增加5MW時，系統(tǒng)的頻率變?yōu)槎嗌伲繉嶋H負荷增量是多少？解：KG* =100/% =100/2.5=40,KG = KG* PGN/fN =40 × 100 /50=80 MW/Hz,KL = KL* PLN/fN =2.5 &

3、#215; 50 /50=2.5 MW/Hz,代入 - PL0 / f = KG +KL, 得：f = - 5 / (80 + 2.5) = - 0.0606 Hz，系統(tǒng)的頻率變?yōu)椋?0 - 0.0606 =49.9394Hz實際負荷增量是：PG = - KG f = -80 × (- 0.0606)=4.8MW(假如系統(tǒng)發(fā)電機總?cè)萘繛?0MW?)n臺機組并列運行時，假如系統(tǒng)頻率變化，則各機組功率增量：PGi = - KGif , i=1,2,n。n臺機組輸出功率的總增量為：n臺機組的等值單位調(diào)整功率為：這時，仍有：- PL0 /f = KG+KL可見：·KGKGi , 有

4、利于調(diào)頻；·假如第j臺機組滿載，則PL增加時， KGj =0。例2某系統(tǒng)中有四臺發(fā)電機組并列運行，向負荷PL供電。已知各機組容量均為100MW，調(diào)差系數(shù)%=4；負荷KL*=1.5。當(dāng)PL=320MW時，運行在50Hz。當(dāng)負荷容量增加50MW時，在下列狀況下，系統(tǒng)的頻率變?yōu)槎嗌?？機組出力各是多少？（1）機組平均安排負荷；（2）兩臺機組滿載，另兩臺機組平均安排余下負荷；（3）一臺機組滿載，另三臺機組平均安排余下負荷，但這三臺機組因故最多只能各自擔(dān)當(dāng)80MW負荷。解：（1）機組平均安排負荷，均為80MW，未滿載。KG* =100/% =100/4=25,KG = KG* PGN/fN =2

5、5 × 100 /50=50 MW/Hz,KL = KL* PLN/fN =1.5 × 320 /50=9.6 MW/Hz,代入 - PL0 /f = 4KG +KL, 得：f = - 50 / (4 ×50 + 9.6) = - 0.239 Hz，系統(tǒng)的頻率變?yōu)椋?0 - 0.239 =49.761Hz各機組實際功率增量是：PG = - KGf = -50 × (- 0.239)=11.95MW各機組出力為：PG = 80+11.95=91.95MW（2）兩臺機組滿載，不再參與一次調(diào)頻；另兩臺機組平均安排余下負荷，出力均為60MW，未滿載。因此，- P

6、L0 /f = 2KG +KL, 得：f = - 50 / (2 ×50 + 9.6) = - 0.456 Hz， 系統(tǒng)的頻率變?yōu)椋?0 - 0.456 =49.544Hz 未滿載的兩臺機組實際功率增量是：PG = - KGf = -50 × (- 0.456)=22.8MW 這兩臺機組各自的出力為：PG = 60+22.8=82.8MW（3）一臺機組滿載，不再參與一次調(diào)頻；另三臺機組平均安排余下負荷，各自擔(dān)當(dāng)（320-100）/ 3 = 73.333MW，未滿載，但這三臺機組因故最多只能各自擔(dān)當(dāng)80MW負荷，所以三臺機組的可調(diào)容量為：PG =3 ×（80 - 7

7、3.333）=20MW 而負荷增加50MW，于是有PL1=50 -20 =30MW的功率完全由負荷的頻率調(diào)整效應(yīng)擔(dān)當(dāng)，如圖所示。因此，由 - PL1 / f = KL, 得：f = - 30 / 9.6 = - 3.125 Hz，系統(tǒng)的頻率變?yōu)椋?0 3.125 =46.845Hz最終，一臺機組滿載，其它機組均擔(dān)當(dāng)80MW的負荷。本例總結(jié)序號參與一次調(diào)頻的機組頻率偏移(Hz)臺數(shù)可調(diào)整的容量(MW)（1）480-0.239（2）280-0.456（3）00-3.125可見，參與一次調(diào)頻的機組越多、機組可調(diào)整的容量越大，系統(tǒng)調(diào)頻的效果越好。2、二次調(diào)頻當(dāng)用電設(shè)備容量突然增加PL0，即PL PL時

8、，調(diào)頻器動作，使得機組功-頻特性由PG PG，工作點由A D，頻率偏移：f = f2 - f1 0 明顯，|f | |f2 - f1|= |f|。負荷功率實際增加量為：PL0+ PL =PL0+KLf 。發(fā)電機功率實際增加量PG為一、二次調(diào)頻作用增發(fā)的功率之和，令PG0為二次調(diào)頻作用增發(fā)的功率（AE），則PG = PG0+(- KGf )于是，PL0+KLf =PG0 - KGf 或：-(PL0 - PG0)/f = KG +KL = KS頻率器動作合適，可以實現(xiàn)無差調(diào)整；而一次調(diào)頻只能實現(xiàn)有差調(diào)整。n臺機組并列運行，且只有一臺（如：第j臺主調(diào)頻機組）或若干臺機組擔(dān)負調(diào)頻任務(wù)：- ( PL0

9、- PGj0)/ f = KG+KL n臺機組的等值單位調(diào)整功率PGj0為二次調(diào)頻作用增發(fā)的功率例3在例2（1）中（即：機組平均安排負荷），假如機組二次調(diào)頻增發(fā)20MW功率，系統(tǒng)的頻率變?yōu)槎嗌?？解：?(PL0 -PGj0)/f =KG+KL，得：f = -(50 20)/(4 × 50 + 9.6) =-0.143(Hz)系統(tǒng)的頻率變?yōu)椋?0 -0.143 =49.857 (Hz)3、互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整主調(diào)頻廠最好設(shè)置在負荷中心，以削減網(wǎng)絡(luò)功率損耗。但互聯(lián)系統(tǒng)會有幾個負荷中心、幾個分系統(tǒng)，在調(diào)頻時還應(yīng)留意聯(lián)絡(luò)線上交換功率的掌握問題，即交換功率應(yīng)小于允許值。設(shè)系統(tǒng)A、B的負荷變化量分別為PLA和PLB；由二次調(diào)頻得到的發(fā)電機功率增量分別為PGA和PGB；系統(tǒng)單位調(diào)整功率分別為KA和KB；聯(lián)絡(luò)線交換