第五章電網(wǎng)考試

1、1電力系統(tǒng)分析基礎電力系統(tǒng)分析基礎Power System Analysis Basis（五）（五） 2第五章電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整第五章電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整1、電力系統(tǒng)中有功功率的平衡、電力系統(tǒng)中有功功率的平衡2、有功功率的最優(yōu)分配、有功功率的最優(yōu)分配3、電力系統(tǒng)頻率的調(diào)整、電力系統(tǒng)頻率的調(diào)整3一一. .電力系統(tǒng)頻率變化的影響電力系統(tǒng)頻率變化的影響 對用戶的影響對用戶的影響（1 1）異步電機轉速：紡織工業(yè)、造紙工業(yè)）異步電機轉速：紡織工業(yè)、造紙工業(yè)（2 2）異步電機功率下降）異步電機功率下降（3 3）電子設備的準確度）電子設備的準確度 對發(fā)電廠和電力系統(tǒng)的影響對發(fā)電廠和電力系統(tǒng)

2、的影響（1 1）對發(fā)電廠廠用機械設備運行的影響）對發(fā)電廠廠用機械設備運行的影響（2 2）對汽輪機葉片的影響）對汽輪機葉片的影響（3 3）對異步電機及變壓器勵磁的影響，增加無）對異步電機及變壓器勵磁的影響，增加無 功消耗。功消耗。5.15.1電力系統(tǒng)中有功功率的平衡電力系統(tǒng)中有功功率的平衡4二二 頻率與有功平衡的關系頻率與有功平衡的關系 頻率頻率由發(fā)電機轉速決定由發(fā)電機轉速決定 轉速與其軸上的轉矩平衡有關轉速與其軸上的轉矩平衡有關 轉矩平衡與功率平衡轉矩平衡與功率平衡ETETPPMM 5.15.1電力系統(tǒng)中有功功率的平衡電力系統(tǒng)中有功功率的平衡負荷變化負荷變化M MT T：由于慣性大變化慢：由于

3、慣性大變化慢M ME E：有功負荷變化快：有功負荷變化快產(chǎn)生瞬時不平衡產(chǎn)生瞬時不平衡轉矩轉矩不平衡不平衡 發(fā)電機轉速變化發(fā)電機轉速變化 頻率變化頻率變化( (+ +0.2HZ0.2HZ + +0.5HZ)0.5HZ)5三有功功率負荷的 變化及其調(diào)整5.15.1電力系統(tǒng)中有功功率的平衡電力系統(tǒng)中有功功率的平衡6 系統(tǒng)負荷可以看作由以下三種具有不同變化規(guī)律的變動系統(tǒng)負荷可以看作由以下三種具有不同變化規(guī)律的變動 負荷組成：負荷組成：（1 1）變動周期小于）變動周期小于10s10s，變化幅度小，變化幅度小: :小操作、線路搖擺等小操作、線路搖擺等（3 3）變動周期最大，變化幅度最大：氣象、生產(chǎn)、生活規(guī)

4、律）變動周期最大，變化幅度最大：氣象、生產(chǎn)、生活規(guī)律（2）變動周期在（變動周期在（10s10s，180s180s），變化幅度較大：大電機、電），變化幅度較大：大電機、電 爐啟停爐啟停調(diào)速器調(diào)速器頻率的一次調(diào)整頻率的一次調(diào)整調(diào)頻器調(diào)頻器頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整根據(jù)預測負根據(jù)預測負荷，在各機荷，在各機組間進行最組間進行最優(yōu)負荷分配優(yōu)負荷分配電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行調(diào)度（發(fā)電計劃）電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行調(diào)度（發(fā)電計劃）75.15.1電力系統(tǒng)中有功功率的平衡電力系統(tǒng)中有功功率的平衡備用容量：備用容量：15%15%20%20% 作用：作用：為了為了保證供電可靠性保證供電可靠性及及電電能質量合格能質量合格，系統(tǒng)

5、電源容量應大，系統(tǒng)電源容量應大于發(fā)電負荷。于發(fā)電負荷。定義：定義：備用容量備用容量 系統(tǒng)可用系統(tǒng)可用電源容量電源容量 發(fā)電負荷發(fā)電負荷 有功功率平衡：有功功率平衡：,GiLiLossPPP8760t(h)P(MW)發(fā)電負荷發(fā)電負荷備用容備用容量量新增容新增容量量四、有功功率電源和備用容量四、有功功率電源和備用容量系統(tǒng)電源容量系統(tǒng)電源容量：可投入：可投入發(fā)電設備的可發(fā)功率之和發(fā)電設備的可發(fā)功率之和8按作用分：按作用分：(1)負荷備用：滿足負荷波動、負荷備用：滿足負荷波動、計劃外的負荷增量計劃外的負荷增量2%5%(2)事故備用：發(fā)電機因故退出事故備用：發(fā)電機因故退出運行而預留的容量運行而預留的容量

6、5%10%(3)檢修備用：發(fā)電機計劃檢修檢修備用：發(fā)電機計劃檢修4%5%(4)國民經(jīng)濟備用：滿足工農(nóng)業(yè)國民經(jīng)濟備用：滿足工農(nóng)業(yè)超計劃增長超計劃增長3%5%按其存在形式分：按其存在形式分：(1)熱備用熱備用(2)冷備用冷備用備用容量的分類備用容量的分類:9系統(tǒng)中有備用容量時，可考慮有功功率的最優(yōu)分配問系統(tǒng)中有備用容量時，可考慮有功功率的最優(yōu)分配問題，包括有功電源的最優(yōu)組合及有功負荷的最優(yōu)分配。題，包括有功電源的最優(yōu)組合及有功負荷的最優(yōu)分配。有功電源的最優(yōu)組合有功電源的最優(yōu)組合：系統(tǒng)中發(fā)電設備和發(fā)電廠的合：系統(tǒng)中發(fā)電設備和發(fā)電廠的合理組合。理組合。包括：機組的最優(yōu)組合順序，機組的最優(yōu)組包括：機組的

7、最優(yōu)組合順序，機組的最優(yōu)組合數(shù)量，機組的最優(yōu)開停時間。合數(shù)量，機組的最優(yōu)開停時間。有功負荷的最優(yōu)分配有功負荷的最優(yōu)分配：系統(tǒng)中的有功負荷在各個正在：系統(tǒng)中的有功負荷在各個正在運行的發(fā)電設備或發(fā)電廠之間的合理分配。運行的發(fā)電設備或發(fā)電廠之間的合理分配。5.25.2電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配10承擔急劇變化負荷時與投、退相似，額外耗能、費時承擔急劇變化負荷時與投、退相似，額外耗能、費時一、一、 各類發(fā)電廠的運行特點各類發(fā)電廠的運行特點1 1 火電廠火電廠5.25.2電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配支付燃料費用支付燃料費用技術最小負荷技術最小負荷

8、鍋爐鍋爐 25%70%25%70%汽機汽機 10%15%10%15%效率與蒸汽效率與蒸汽參數(shù)有關參數(shù)有關高溫高壓：效率高、調(diào)節(jié)范圍小高溫高壓：效率高、調(diào)節(jié)范圍小中溫中壓：較前者低、但調(diào)節(jié)范圍大中溫中壓：較前者低、但調(diào)節(jié)范圍大低溫低壓：指標最差、不用于調(diào)節(jié)低溫低壓：指標最差、不用于調(diào)節(jié)熱電廠：抽氣供熱，效率最高，有不可調(diào)節(jié)的強迫功率熱電廠：抽氣供熱，效率最高，有不可調(diào)節(jié)的強迫功率火電廠火電廠112 2 水電廠水電廠（1 1）不需燃料費，但一次投資大）不需燃料費，但一次投資大（2 2）出力調(diào)節(jié)范圍比火電機組大）出力調(diào)節(jié)范圍比火電機組大（3 3）啟停費用低，且操作簡單）啟停費用低，且操作簡單（4 4

9、）出力受水頭影響）出力受水頭影響（5 5）抽水蓄能）抽水蓄能（6 6）必須釋放水量強迫功率）必須釋放水量強迫功率5.25.2電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配123 核電廠核電廠（1）最小技術負荷小，為額定負荷）最小技術負荷小，為額定負荷1015。（2）啟停費用高；負荷急劇變化時，調(diào)節(jié)費）啟停費用高；負荷急劇變化時，調(diào)節(jié)費用高；啟停及急劇調(diào)節(jié)時，易于損壞設備。用高；啟停及急劇調(diào)節(jié)時，易于損壞設備。（3）一次投資大，運行費用小。）一次投資大，運行費用小。5.25.2電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配13 原則原則（1 1）充分利用水源。）充分利用水源。

10、（2 2）降低火電機組的單位煤耗，發(fā)揮高效機組）降低火電機組的單位煤耗，發(fā)揮高效機組的作用。的作用。（3 3）盡量降低火力發(fā)電成本，）盡量降低火力發(fā)電成本，增加燃用劣質煤、增加燃用劣質煤、當?shù)孛寒數(shù)孛?。二、二?各類發(fā)電廠的合理組合各類發(fā)電廠的合理組合5.25.2電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配14枯水期枯水期豐水期豐水期抽水抽水發(fā)電發(fā)電151 1、 發(fā)電機組的發(fā)電機組的耗量特性耗量特性：反映反映發(fā)電機組單位時間發(fā)電機組單位時間內(nèi)能量內(nèi)能量輸入輸入和和輸出輸出關系的曲線。關系的曲線。耗量特性耗量特性三、電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配三、電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配5.25.2

11、電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率負荷合理分配的目標是在滿足一電力系統(tǒng)中有功功率負荷合理分配的目標是在滿足一定約束條件的前提下，盡可能節(jié)約消耗的一次能源。定約束條件的前提下，盡可能節(jié)約消耗的一次能源。 16 比耗量：比耗量：耗量特性曲線上某點耗量特性曲線上某點的縱坐標和橫坐標之比，即的縱坐標和橫坐標之比，即單單位時間內(nèi)輸入能量與輸出功率位時間內(nèi)輸入能量與輸出功率之比之比. 效率：效率：比耗量倒數(shù)比耗量倒數(shù) 耗量微增率耗量微增率：耗量特性曲線上：耗量特性曲線上某點切線的斜率，表示在該點某點切線的斜率，表示在該點的輸入增量與輸出增量之比。的輸入增量與輸出增量

12、之比。PF / FP / dPdF / 1 1、發(fā)電機組的耗量特性發(fā)電機組的耗量特性5.25.2電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配17 有功負荷最優(yōu)分配的目的有功負荷最優(yōu)分配的目的：在滿足一定約束條在滿足一定約束條件的前提下，盡可能節(jié)約消耗的一次能源。件的前提下，盡可能節(jié)約消耗的一次能源。 滿足條件：滿足條件： 等式約束等式約束 f(x、u、d)=0 不等式約束不等式約束 g(x、u、d)0 使使 目標函數(shù)目標函數(shù) F=F(x、u、d) 最優(yōu)最優(yōu)2、目標函數(shù)和約束條件、目標函數(shù)和約束條件5.25.2電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配18(1) (1)

13、 目標函數(shù)目標函數(shù) 系統(tǒng)單位時間內(nèi)消耗的燃料（火電機組）系統(tǒng)單位時間內(nèi)消耗的燃料（火電機組） niGiiGnnGGPFPFPFPFF12211)()()()(該目標函數(shù)是各發(fā)電設備發(fā)出有功功率的函數(shù)，該目標函數(shù)是各發(fā)電設備發(fā)出有功功率的函數(shù)，描述的是單位時間內(nèi)能源的消耗量。描述的是單位時間內(nèi)能源的消耗量。2、目標函數(shù)和約束條件目標函數(shù)和約束條件5.25.2電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配19(2) (2) 約束條件約束條件 等式約束等式約束 不等式約束不等式約束11nmGiLDjLijPPP nimjLDjGiPP11忽略有功網(wǎng)損忽略有功網(wǎng)損 maxminmaxminG

14、iGiGiGiGiGiQQQPPP2、目標函數(shù)和約束條件、目標函數(shù)和約束條件5.25.2電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配20 以兩臺火電機組為例，忽略有功網(wǎng)損；假定各臺機組的燃料以兩臺火電機組為例，忽略有功網(wǎng)損；假定各臺機組的燃料消耗量和輸出功率不受限制，要求：消耗量和輸出功率不受限制，要求：確定負荷功率在兩臺機確定負荷功率在兩臺機組間的分配，使總的燃料消耗量最小組間的分配，使總的燃料消耗量最小。 等式約束等式約束 目標函數(shù)目標函數(shù)021 LDGGPPP)()( min2211GGPFPFF 3、等耗量微增率準則等耗量微增率準則5.25.2電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電

15、力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配21 作圖法求解（只有兩臺機組）作圖法求解（只有兩臺機組） 在在OO上找到一點作垂線，上找到一點作垂線， 與兩條耗量特性曲線的交點與兩條耗量特性曲線的交點 間距離最短。間距離最短。 在耗量特性曲線具有凸性的情在耗量特性曲線具有凸性的情 況下，況下，兩條曲線的切線平行時，兩條曲線的切線平行時， 燃料消耗量最少燃料消耗量最少。 曲線的切線即斜率，就是該點的曲線的切線即斜率，就是該點的耗量微增率。耗量微增率。3、等耗量微增率準則等耗量微增率準則5.25.2電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配22 切線平行時，斜率相等，也就是耗量微增率相等。切線平行時，斜

16、率相等，也就是耗量微增率相等。這就是等微增率準則。這就是等微增率準則。 物理意義物理意義2211GGdP/dFdP/dF ，節(jié)約的燃料消耗為：增加，機組減少調(diào)整負荷分配，機組，并且總輸出功率不變等：假如兩臺機組微增率不PPdPdFdPdFGG212211022112211 P)dPdFdPdF(PdPdFPdPdFFGGGG 23（1 1）. .不計網(wǎng)損的有功最優(yōu)分配不計網(wǎng)損的有功最優(yōu)分配 目標函數(shù)最?。耗繕撕瘮?shù)最小： 等式約束條件：等式約束條件： 這是多元函數(shù)求條件極值問題，可以利用拉格朗日乘數(shù)法求這是多元函數(shù)求條件極值問題，可以利用拉格朗日乘數(shù)法求解。解。 構造拉格朗日函數(shù)構造拉格朗日函數(shù)

17、 niGii)P(FF1 niLDGiPP10 niLDGiPPFL1 4、多個發(fā)電廠間的負荷經(jīng)濟分配多個發(fā)電廠間的負荷經(jīng)濟分配5.25.2電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配24 求拉格朗日函數(shù)的無條件極值求拉格朗日函數(shù)的無條件極值 niLDGiPPFL1 )n,i (PFPLGiGi21 0 GiPF)n,1,2,i (dPdFGii niGii)P(FF125不等式約束的處理不等式約束的處理 功率上下限約束功率上下限約束 先不考慮該約束條件進行經(jīng)濟分配計算，若發(fā)現(xiàn)越先不考慮該約束條件進行經(jīng)濟分配計算，若發(fā)現(xiàn)越限，越限的發(fā)電廠按極限分配負荷，其余發(fā)電廠再限，越限的發(fā)電廠

18、按極限分配負荷，其余發(fā)電廠再按經(jīng)濟分配。按經(jīng)濟分配。 節(jié)點電壓及無功功率約束節(jié)點電壓及無功功率約束 在經(jīng)濟功率分配后的潮流計算中處理。在經(jīng)濟功率分配后的潮流計算中處理。maxGiGiminGiPPP maxGiGiminGiQQQ maxiiminiVVV 26（2 2）. .考慮網(wǎng)損的有功最優(yōu)分配考慮網(wǎng)損的有功最優(yōu)分配 等式約束變?yōu)榈仁郊s束變?yōu)?目標函數(shù)不變目標函數(shù)不變 拉格朗日函數(shù)為拉格朗日函數(shù)為10nGiLLDiPPP 11nniGiLLDiiLFPPP 10iLGiGiGidFPLPdPP 1(1, 2,)1iiiGiGiLGidFdFLindPdPPP 經(jīng)過網(wǎng)損修正后經(jīng)過網(wǎng)損修正后的

19、等微增率準則的等微增率準則網(wǎng)損修正系數(shù)網(wǎng)損修正系數(shù)網(wǎng)損微增率的物理意義：某發(fā)電廠所發(fā)功率的變化引起的網(wǎng)損微增率的物理意義：某發(fā)電廠所發(fā)功率的變化引起的網(wǎng)絡總損耗的變化網(wǎng)絡總損耗的變化阻抗矩陣法阻抗矩陣法網(wǎng)損微增率網(wǎng)損微增率27 目標：目標：在整個運行周期內(nèi)滿足用戶的電力需求，合理分在整個運行周期內(nèi)滿足用戶的電力需求，合理分配水火電廠的負荷，使總燃料消耗量最少。配水火電廠的負荷，使總燃料消耗量最少。 等式約束等式約束： 目標函數(shù)最小目標函數(shù)最小：21( )( )( )0HTLDPtPtPt 2220( )0HW Pt dtK 110( )TFF Pt dt 這是一個求泛函極值問題，一般應用變分法

20、求解。這是一個求泛函極值問題，一般應用變分法求解。5、水、火發(fā)電廠間的負荷經(jīng)濟分配水、火發(fā)電廠間的負荷經(jīng)濟分配5.25.2電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配28 變分法求解，變分法求解，分段處理分段處理 等式約束等式約束： 目標函數(shù)目標函數(shù)：2.1.0HkTkLD kPPP 2.2.21()0k tkHkkkWPtK 1.1.1()k tkTkkkFFPt 5、水、火發(fā)電廠間的負荷經(jīng)濟分配水、火發(fā)電廠間的負荷經(jīng)濟分配5.25.2電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配29拉格朗日函數(shù)拉格朗日函數(shù) *.1122.2.21()()ktktkTkk

21、kHkTkL D kkkkktkHkkkLFPtPPPtWPtK 5、水、火發(fā)電廠間的負荷經(jīng)濟分配水、火發(fā)電廠間的負荷經(jīng)濟分配*.()0kTkkTkTkdFPLPdP *.()0kHkkHkHkdWPLPdP 305、水、火發(fā)電廠間的負荷經(jīng)濟分配水、火發(fā)電廠間的負荷經(jīng)濟分配.21.2.()()kTkkHkkTkHkdFPdWPdPdP 11111222222()/()()/()TTTHHHdF PdPdF PdWPdPdWP 任一瞬間：任一瞬間：1122212()()THTHdF PdWPdPdP 其中：其中：水煤換算系數(shù)水煤換算系數(shù)1m1m3 3水

22、量相當于水量相當于 2 2噸煤的消耗噸煤的消耗豐水期小，枯水期大豐水期小，枯水期大31 水、火電廠之間的經(jīng)濟分配仍按等微增率原則分配，水、火電廠之間的經(jīng)濟分配仍按等微增率原則分配，只不過，水電廠微增率乘一個只不過，水電廠微增率乘一個 2 2后后分配，水電廠在一定時分配，水電廠在一定時間內(nèi)可消耗水量越多，單位重量燃料可折換的水量越大，間內(nèi)可消耗水量越多，單位重量燃料可折換的水量越大， 2 2 從而從而 2 2 H H也越小，水電廠應分配更多負荷。也越小，水電廠應分配更多負荷。由于由于 j j事先未知，須假設事先未知，須假設 j j的初值，分配計算求出的初值，分配計算求出各段負荷，然后計算出各段負

23、荷，然后計算出T T時間內(nèi)的用水量時間內(nèi)的用水量物理解釋：物理解釋：計算：計算：WkjT)(WWWWWWJkjTJkjTJkjT)()()(與與W Wj j比較比較結束計算結束計算增大增大 j0j0 ，重復計算，重復計算減小減小 j0j0 ，重復計算，重復計算5、水、火發(fā)電廠間的負荷經(jīng)濟分配水、火發(fā)電廠間的負荷經(jīng)濟分配32目標函數(shù)不同目標函數(shù)不同1、發(fā)電總燃料量最小、發(fā)電總燃料量最小最小化全系統(tǒng)發(fā)電燃料總耗量最小化全系統(tǒng)發(fā)電燃料總耗量(或總的費用或總的費用)。2、氮氧化物排放量最小、氮氧化物排放量最小3、電網(wǎng)收益最大：、電網(wǎng)收益最大： 在各電廠上網(wǎng)電價和電網(wǎng)售出電價已經(jīng)通過合同方式確定在各電廠

24、上網(wǎng)電價和電網(wǎng)售出電價已經(jīng)通過合同方式確定的條件下，電網(wǎng)收益最大。的條件下，電網(wǎng)收益最大。4、購電費用最小、購電費用最小 經(jīng)濟調(diào)度問題經(jīng)濟調(diào)度問題331 1、定義：、定義：負荷負荷與用戶的生產(chǎn)狀態(tài)有關與用戶的生產(chǎn)狀態(tài)有關與頻率無關與頻率無關照明、電爐等照明、電爐等與接入點系統(tǒng)電壓有關與接入點系統(tǒng)電壓有關與系統(tǒng)頻率有關與系統(tǒng)頻率有關僅考慮頻率因素僅考慮頻率因素假設不變假設不變2 2、負荷性質：、負荷性質：與頻率的一次方成正比與頻率的一次方成正比球磨機、卷揚機等球磨機、卷揚機等與頻率的二次方成正比與頻率的二次方成正比變壓器的渦流損耗等變壓器的渦流損耗等與頻率的三次方成正比與頻率的三次方成正比通風機

25、、循環(huán)水泵等通風機、循環(huán)水泵等與頻率的高次方成正比與頻率的高次方成正比靜水頭阻力大的給水泵靜水頭阻力大的給水泵5.35.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整一、負荷的有功功率頻率靜態(tài)特性一、負荷的有功功率頻率靜態(tài)特性34230123LLNLNLNLNNNNfffPa Pa Pa Pa Pfff 13210 aaaa230123LPaa fa fa f NLNfP以和為基準值的標幺值表達式5.35.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整35負荷的有功功率頻率靜態(tài)特性負荷的有功功率頻率靜態(tài)特性簡化表達簡化表達當頻率偏離額定值不大時當頻率偏離額定值不大時，負荷有功頻率靜態(tài)特性用一，負荷有功頻率靜態(tài)

26、特性用一條近似直線來表示。條近似直線來表示。LLPKtgf /LLNLLNPPPKfff 負荷的負荷的單位調(diào)節(jié)功率單位調(diào)節(jié)功率，表示負荷隨頻率的變化表示負荷隨頻率的變化程度。程度。5 . 1* LK36二、二、 發(fā)電機組的有功功率頻率靜態(tài)特性發(fā)電機組的有功功率頻率靜態(tài)特性 調(diào)速器的工作原理調(diào)速器的工作原理1 為轉速測量元件為轉速測量元件離心飛擺及其附件；離心飛擺及其附件；2 為放大元件為放大元件錯油錯油門門(或稱配壓閥或稱配壓閥)；3 為執(zhí)行機構為執(zhí)行機構油動油動機機(或稱接力器或稱接力器)；4 為轉速控制機構或為轉速控制機構或稱同步器稱同步器(調(diào)頻器調(diào)頻器)37調(diào)頻器的工作原理調(diào)頻器的工作原

27、理38（1 1）、無調(diào)速系統(tǒng)時）、無調(diào)速系統(tǒng)時: : P PT T=c=c1 1f-cf-c2 2f f2 2（2 2）、有調(diào)速系統(tǒng)時）、有調(diào)速系統(tǒng)時二、二、 發(fā)電機組的有功功率頻率靜態(tài)特性發(fā)電機組的有功功率頻率靜態(tài)特性5.35.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整39（3 3）、有調(diào)頻器時）、有調(diào)頻器時二、二、 發(fā)電機組的有功功率頻率靜態(tài)特性發(fā)電機組的有功功率頻率靜態(tài)特性5.35.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整402、概念介紹、概念介紹n發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率：發(fā)電機組原動機或電源頻：發(fā)電機組原動機或電源頻率特性的斜率。率特性的斜率。1)1) 標志著隨頻率的升降發(fā)

28、電機組發(fā)出功率減少標志著隨頻率的升降發(fā)電機組發(fā)出功率減少或增加的多寡?；蛟黾拥亩喙?。 GNNGGNNGGGGPfKfPfPKHzMwfPK/ * 二、二、 發(fā)電機組的有功功率頻率靜態(tài)特性發(fā)電機組的有功功率頻率靜態(tài)特性5.35.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整415.35.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整n發(fā)電機的調(diào)差系數(shù)：發(fā)電機的調(diào)差系數(shù)：單位調(diào)節(jié)功率的倒數(shù)。單位調(diào)節(jié)功率的倒數(shù)。100100% 0 000 NNGNNGNGNNGNNGfffPffPPffPffPf 二、二、 發(fā)電機組的有功功率頻率靜態(tài)特性發(fā)電機組的有功功率頻率靜態(tài)特性425.35.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率

29、調(diào)整n發(fā)電機的發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率單位調(diào)節(jié)功率與與調(diào)差系數(shù)調(diào)差系數(shù)的關系：的關系：一般來說發(fā)電機的一般來說發(fā)電機的單位單位調(diào)節(jié)功率是可以整定的：調(diào)節(jié)功率是可以整定的：汽輪發(fā)電機組汽輪發(fā)電機組 =35或或 =33.3203)水輪發(fā)電機組水輪發(fā)電機組 =24或或 =5025NGNNGNGGGfPfPKKK100%11100%1* % *GK% *GK二、二、 發(fā)電機組的有功功率頻率靜態(tài)特性發(fā)電機組的有功功率頻率靜態(tài)特性43fPOP0PLf0PGPL PL0AP0Bf0O B A 三、三、 頻率的一次調(diào)整頻率的一次調(diào)整5.35.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整n簡述：由于負荷突增，簡述：由于負

30、荷突增，發(fā)電機組功率不能及發(fā)電機組功率不能及時變動而使機組減速，時變動而使機組減速，系統(tǒng)頻率下降，同時，系統(tǒng)頻率下降，同時，發(fā)電機組功率由于調(diào)發(fā)電機組功率由于調(diào)速器的一次調(diào)整作用速器的一次調(diào)整作用而增大，負荷功率因而增大，負荷功率因其本身的調(diào)節(jié)效應而其本身的調(diào)節(jié)效應而減少，經(jīng)過一個衰減減少，經(jīng)過一個衰減的振蕩過程，達到新的振蕩過程，達到新的平衡。的平衡。440oofff 0LsGLPKKKf 系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率：計及發(fā)電機和負荷的調(diào)節(jié)效：計及發(fā)電機和負荷的調(diào)節(jié)效應時，引起頻率單位變化時的負荷變化量。應時，引起頻率單位變化時的負荷變化量。fPOP0PLf0PGPL PL0AP0

31、Bf0O B A 00LGLLGLGLSOAOBBAPOBB OKfBAA BKfPAOOBBAKfKfKKfKf 45n注意：注意：取功率的增大或頻率的上升為正；取功率的增大或頻率的上升為正；為保證調(diào)速系統(tǒng)本身運行的穩(wěn)定，不能采用過大的為保證調(diào)速系統(tǒng)本身運行的穩(wěn)定，不能采用過大的單位調(diào)節(jié)功率；單位調(diào)節(jié)功率；對于滿載機組，不再參加調(diào)整。對于滿載機組，不再參加調(diào)整。 對于系統(tǒng)有若干臺機參加一次調(diào)頻：對于系統(tǒng)有若干臺機參加一次調(diào)頻： 具有一次調(diào)頻的各機組間負荷的分配，按其調(diào)差系具有一次調(diào)頻的各機組間負荷的分配，按其調(diào)差系數(shù)即下降特性自然分配。數(shù)即下降特性自然分配。 LGSKKK三、三、 頻率的一次

32、調(diào)整頻率的一次調(diào)整5.35.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整46頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整：通過操作調(diào)頻器，使發(fā)電機組的頻率特：通過操作調(diào)頻器，使發(fā)電機組的頻率特性平行的移動，從而使負荷變化引起的頻率偏移在允許的波性平行的移動，從而使負荷變化引起的頻率偏移在允許的波動范圍內(nèi)。動范圍內(nèi)。1.主調(diào)頻廠的選擇主調(diào)頻廠的選擇調(diào)頻廠：調(diào)頻廠：負有二次調(diào)頻任務的電廠，分為主調(diào)頻廠和輔助負有二次調(diào)頻任務的電廠，分為主調(diào)頻廠和輔助 調(diào)頻廠。調(diào)頻廠。調(diào)頻廠應滿足的條件：調(diào)頻廠應滿足的條件：1 1）足夠的調(diào)整容量）足夠的調(diào)整容量2 2）較快的調(diào)整速度）較快的調(diào)整速度3 3）調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟性較好）調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟性較好四、頻率的二次調(diào)整四、頻率的二次調(diào)整47調(diào)整容量調(diào)整容量: : 水電廠水電廠 火電廠火電廠中溫中壓電廠（中溫中壓電廠（7575） 高溫高壓電廠（高溫高壓電廠（3030） 調(diào)整速度：調(diào)整速度： 水電廠水電廠 火電廠火電廠調(diào)頻廠選擇：調(diào)頻廠選擇： 首選：水電廠首選：水電廠 其次：中溫中壓電廠其次：中溫中壓電廠5.35.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整四、頻