電力系統(tǒng)有功功率的平衡和頻率調(diào)整

1、返回返回第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡CSDGPPPPCSDGPPPPCSDGPPPP CSDGPPPP RCSDGCPPPPP(1) 要支付燃料及運(yùn)輸費(fèi)用，不受自然條件的影響；(2) 有功出力最小限制，啟停時間長且啟停費(fèi)用高；(3) 效率與蒸汽參數(shù)有關(guān)，高溫高壓設(shè)備效率最高，低溫低壓設(shè)備效率最低； (4) 熱電廠總效率較高，但與熱負(fù)荷相應(yīng)的輸出功率是不可調(diào)節(jié)的強(qiáng)迫功率。(1)最小技術(shù)負(fù)荷小，為額定負(fù)荷1015；(2)啟停費(fèi)用高；負(fù)荷急劇變化時，調(diào)節(jié)費(fèi)用高；啟停及急劇調(diào)節(jié)時，易于損壞設(shè)備；(3)一次投資大，運(yùn)行費(fèi)用小。抽水蓄能電廠抽水蓄能電廠吸收功率吸收功率抽水蓄能電廠抽水蓄能電廠發(fā)出功率發(fā)

2、出功率1111/ /GGPWPF或FWGP1F1GPA01W1FWGPB0dPdWPWdPdFPF/ /或PFFWGPm0min0d)u,(?xf0d)u,g(x,d)u,C(x,C niGiiGnnGGGnGGPFPFPFPFFPPPC1221121)()(.)()(),( niGip1), 2 , 1(0sincos1niBGUUPPijijijijnjjiLiGi 0),(1121 PPPPPPfniLiniGiGnGG0),(1121 niLiniGiGnGGPPPPPfPmaxminmaxminmaxminiiiGiGiGiGiGiGiUUUQQQPPP212122112121*),

3、(),(LLGGGGGGGGPPPPPFPFPPfPPCC212122112121*),(),(LLGGGGGGGGPPPPPFPFPPfPPCC01GPC02GPC0C212122112121*),()(LLGGGGGGGGPPPPPFPFPPfPPCC，0,00212121222111LLGGGGGGGGPPPPPPfdPPdFdPPdF21 n211例MW105 MW315420009. 06008. 08009. 06008. 081221212122221111解出：聯(lián)立：有：根據(jù)等耗量微增率準(zhǔn)則解：PPPPPPPdPdFPdPdFMW300120420MW120211越限，取其下限

4、，即PPP第二節(jié)第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整332210NLNNLNNLNLNLffPaffPaffPaPaPLNPNfiaLNP關(guān)關(guān)于于f 的的各各次次方方負(fù)負(fù)荷荷： 零零次次方方（與與f無無關(guān)關(guān)）類類負(fù)負(fù)荷荷：照照明明、電電弧弧爐爐、電電阻阻爐爐、整整流流設(shè)設(shè)備備 一一次次方方類類負(fù)負(fù)荷荷：機(jī)機(jī)械械轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩恒恒定定的的電電動動機(jī)機(jī) 球球磨磨機(jī)機(jī)、切切削削機(jī)機(jī)床床、往往復(fù)復(fù)式式水水泵泵、壓壓縮縮機(jī)機(jī)卷卷?xiàng)顥顧C(jī)機(jī) 二二次次方方類類負(fù)負(fù)荷荷：變變壓壓器器渦渦流流損損耗耗 三三次次方方類類負(fù)負(fù)荷荷：通通風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)、循循環(huán)環(huán)水水泵泵 高高次次方方類類負(fù)負(fù)荷荷：靜靜水水頭頭阻阻力力很很大

5、大的的給給水水泵泵- - -所所占占比比例例很很小小，忽忽略略332210NLNNLNNLNLNLffPaffPaffPaPaP(MW/Hz)tanfPKLLfPffPPKLNLNLL/fLP(MW/Hz)tanfPKLLfPffPPKLNLNLL/fLP(MW/Hz)tanfPKLLfPffPPKLNLNLL/fLPfABF壓壓力力油油調(diào)調(diào)頻頻器器油油動動機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)速速汽汽門門進(jìn)進(jìn)汽汽錯油門錯油門BAabDEC飛飛擺擺A ABEFCFABF壓壓力力油油調(diào)調(diào)頻頻器器油油動動機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)速速汽汽門門進(jìn)進(jìn)汽汽錯油門錯油門BAabDEC飛飛擺擺A ABEFCF 發(fā)電機(jī)組的有功功率頻率靜態(tài)特性GPfGNPN

6、f0fHzMWfPKGG/ -tg GNNGGNNGGPfKfPfPK/* 0NNPffPfGPfGNPNf0f%100 / )(00NNNNNNfffPPfff%0NGNNGNGfPffPfPK%1K GGPfGNPNf0fNGBfPGBK %*GK%*GKGPfGPfGPfGPf0fPKLL0 /fPKGGGPfOA0Pof0Pof B0LPfKKBAOBOAPLGL0SLGLKKKfP/0OGPfOA0Pof0Pof B0LPOLGSKKKLGSKKKLNSLNLNLLSPfKPffPffPPK00)/()/(GPfOA0Pofof 0LPO0f 設(shè)電力系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)組的容量和它們的單位

7、調(diào)節(jié)功率標(biāo)幺值為： 水輪機(jī)組：100MW/臺5臺， K G* =25 汽輪機(jī)組：300MW/臺2臺，K G* =16 負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率K L* =1.5，系統(tǒng)總負(fù)荷為1000MW。 試計算： 1）全部機(jī)組都參加調(diào)頻時；2)汽輪機(jī)組已滿載，僅水輪機(jī)組參加調(diào)頻時的電力系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率和頻率下降0.2Hz系統(tǒng)能夠承擔(dān)的負(fù)荷增量。25050100255PK5KNGN*GGf19250300162PK2KNGN*GGf305010001.5PKKNLN*LLf21.52300510050472P30192250PKKSNNSNNS*Sff（MW/Hz） （MW/Hz） （MW） 94.4(-0.2)

8、-(472)-KPSSf解：1) 全部機(jī)組都參加調(diào)頻時水輪機(jī)組：汽輪機(jī)組：負(fù)荷：（MW/Hz） 電力系統(tǒng)： （MW） 12.72300510050280P30250KSNN*Sf56(-0.2)-(280)-KPSSf2）僅水輪機(jī)組參加調(diào)頻時電力系統(tǒng)： 頻率的一次調(diào)整的作用是有限的，它只能適應(yīng)變化幅度小，變化周期較短的變化負(fù)荷，且一般情況下，一次調(diào)整不能維持頻率不變。 例例2 電力系統(tǒng)總負(fù)荷為電力系統(tǒng)總負(fù)荷為3000MW， 1.5，正常運(yùn)行時正常運(yùn)行時f50Hz，假定此時系統(tǒng)全部發(fā)電機(jī)均滿載，若因故障失去假定此時系統(tǒng)全部發(fā)電機(jī)均滿載，若因故障失去300MW的出力，求系統(tǒng)的出力，求系統(tǒng) f 降到

9、什么數(shù)值？降到什么數(shù)值？LKHzfHzfKPfPLLL67.4633. 35033. 350067. 0067. 05 . 11 . 01 . 03000300GPfOA0Pof0Pof BLPO0GPO of oP CLPGPfOA0Pof0Pof BLPO0GPO of oP CLPGPfOA0Pof0Pof BLPO0GPO of oP CLP0LPGPfKGfKLGPfOA0Pof0Pof BLPO0GPO of oP CLP0LPSLGGLLGGLKKKfPPfKKPP0000SLGGLLGGLKKKfPPfKKPP0000SLGGLKKKfPP00 把整個電力系統(tǒng)看作是由若干個子系

10、統(tǒng)通過聯(lián)絡(luò)輸電線路連接而成的互聯(lián)系統(tǒng)，在頻率調(diào)整時，為了減少線路傳輸損耗，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還要注意聯(lián)絡(luò)線路交換功率的控制問題。AKGAPLAPBKGBPLBPBabPALBLAPP、GBGAPP、AKGAPLAPBKGBPLBPBabPAfKPPPAGAabLAfKPPPBGBabLBfKKPPPPBAGBLBGALA)()(fKKPPPPBAGBLBGALA)()(BAABBABAGALABGBLBAabKKPKPKKKPPKPPKP0無功率缺額時， ffKKPPPPBAGBLBGALA)()(0無功率缺額時， ffKPPKPPBGBLBAGALA0abPBAGALBLABLBBA

11、GALABLBAabKKPPPKPKKPPKPKPLBGALBLAPPPPP時，有當(dāng)ab最大abP3例)3427. 0-10080200702000)/(70)/(2000HzKKKPPPfHzMWPPPHzMWPPPPPPCBACBAGCLCCGBLBBGALAA（則：如圖所示的兩個子電力系統(tǒng)通過聯(lián)絡(luò)線互聯(lián)，正常運(yùn)行時PAB=0，各子系統(tǒng)的額定容量和以額定容量為基準(zhǔn)的一次調(diào)頻單位調(diào)節(jié)功率標(biāo)幺值如下：A系統(tǒng)：額定容量1500MW，K GA* =20，K LA* =1.5B系統(tǒng)：額定容量2000MW，K GB* =16，K LB* =1.5 設(shè)A子系統(tǒng)的負(fù)荷增加了100MW，試計算下列情況下頻率

12、變化量和聯(lián)絡(luò)線上傳輸?shù)挠泄β省?1）A、B兩子系統(tǒng)都只有一次調(diào)頻。 2）A子系統(tǒng)都增發(fā)60MW（二次調(diào)頻），且A、B都有一次調(diào)頻。 3）B子系統(tǒng)增發(fā)100MW（二次調(diào)頻），且A、B都有一次調(diào)頻。00650150020PKKNGN*GAGAf（MW/Hz） 455015005 . 1PKKNGN*LALAf（MW/Hz） 64545600KKGAALAK（MW/Hz） 64050200061PKKNGN*GBGBf605020005 . 1PKKNGN*LBLBf70060640KKGBBLBK（MW/Hz） （MW/Hz） （MW/Hz） -52700645100700-KKP-PK-P-P

13、KPBAGALABGBLBAAB (MW) 負(fù)號表示有功功率的實(shí)際傳輸方向與假設(shè)方向相反，是從B流向A。 1）A、B兩子系統(tǒng)都只有一次調(diào)頻。 PGA=0，PGB=0，PLB=0，PLA=100MW。 -0.074700645100-KKP-P-PP-BAGBGALBLAf(Hz) -20.8270064560-100700-KKP-PK-P-PKPBAGALABGBLBAAB (MW) 這種情況比較理想，頻率偏移較小且線路傳輸功率較小從而損耗也較小。 2）A子系統(tǒng)增發(fā)（二次調(diào)頻）60MW，且A、B都有一次調(diào) 頻。 PGA=60MW，PGB=0，PLB=0,PLA=100MW。0.0370064560-100KKP-P