電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整和控制培訓課件

1、第五章第五章 電力系統(tǒng)正常運行方式電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整和控制的調(diào)整和控制1第五章第五章 電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整和控制和控制1.有功功率的最優(yōu)分布有功功率的最優(yōu)分布2.頻率調(diào)整頻率調(diào)整3.無功功率與電壓的調(diào)整無功功率與電壓的調(diào)整2概述概述n電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)是現(xiàn)代社會中最重是現(xiàn)代社會中最重要、最龐雜的工程系統(tǒng)之一。要、最龐雜的工程系統(tǒng)之一。如何保證正常、穩(wěn)態(tài)運行時如何保證正常、穩(wěn)態(tài)運行時的電能質(zhì)量和經(jīng)濟性問題，的電能質(zhì)量和經(jīng)濟性問題，是我們考慮的重點問題之一。是我們考慮的重點問題之一。n衡量電能質(zhì)量的指標衡量電能質(zhì)量的指標包括：包括：頻率質(zhì)量、電壓質(zhì)量和波形頻率

2、質(zhì)量、電壓質(zhì)量和波形質(zhì)量，分別以頻率偏移、電質(zhì)量，分別以頻率偏移、電壓偏移和波形畸變率表示。壓偏移和波形畸變率表示。n衡量運行經(jīng)濟性的主要指標衡量運行經(jīng)濟性的主要指標為：比耗量和線損率為：比耗量和線損率n有功功率的最優(yōu)分布有功功率的最優(yōu)分布包括：包括：有功功率負荷預(yù)計、有功功有功功率負荷預(yù)計、有功功率電源的最優(yōu)組合、有功功率電源的最優(yōu)組合、有功功率負荷在運行機組間的最優(yōu)率負荷在運行機組間的最優(yōu)分配等。分配等。3P1（幅度小，周期短，一次調(diào)頻）幅度小，周期短，一次調(diào)頻）P2（幅度較大，周期較長，沖擊性幅度較大，周期較長，沖擊性負荷，二次調(diào)頻）負荷，二次調(diào)頻）P3（幅度最大，周期最長，由生活、幅度

3、最大，周期最長，由生活、氣象等引起，三次調(diào)頻）氣象等引起，三次調(diào)頻）Pt一一. .負荷的有功功率及其頻率特性負荷的有功功率及其頻率特性第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率和頻率的調(diào)整和控制電力系統(tǒng)中有功功率和頻率的調(diào)整和控制1、日負荷曲線、日負荷曲線4不同的周期的負荷有不同的變不同的周期的負荷有不同的變化規(guī)律：化規(guī)律：1.第一種變動幅度很小，周期又第一種變動幅度很小，周期又很短，這種負荷變動有很大的很短，這種負荷變動有很大的偶然性；偶然性；2.第二種變動幅度較大，周期也第二種變動幅度較大，周期也較長，屬于這種負荷的主要有：較長，屬于這種負荷的主要有：電爐、壓延機械、電氣機車等電爐、壓延機械、電氣機

4、車等帶有沖擊性的負荷變動；帶有沖擊性的負荷變動；3.第三種變動基本上可以預(yù)計，第三種變動基本上可以預(yù)計，其變動幅度最大，周期也最長，其變動幅度最大，周期也最長，是由于生產(chǎn)、生活、氣象等變是由于生產(chǎn)、生活、氣象等變化引起的負荷變動。化引起的負荷變動。n根據(jù)負荷變化，電力系統(tǒng)的有根據(jù)負荷變化，電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整大體上也可功功率和頻率調(diào)整大體上也可分為：分為：1.一次調(diào)頻：由發(fā)電機調(diào)速器進一次調(diào)頻：由發(fā)電機調(diào)速器進行；行；2.二次調(diào)頻：由發(fā)電機調(diào)頻器進二次調(diào)頻：由發(fā)電機調(diào)頻器進行；行；3.三次調(diào)頻：優(yōu)化準則，即由調(diào)三次調(diào)頻：優(yōu)化準則，即由調(diào)度部門根據(jù)負荷曲線進行最優(yōu)度部門根據(jù)負荷曲線進行最

5、優(yōu)分配，責成各發(fā)電廠按事先給分配，責成各發(fā)電廠按事先給定的負荷發(fā)電。除平衡節(jié)點定的負荷發(fā)電。除平衡節(jié)點（調(diào)頻）外均屬此類。（有功（調(diào)頻）外均屬此類。（有功功率日負荷曲線）功率日負荷曲線）n前兩種是事后的，第三種是事前兩種是事后的，第三種是事前的。前的。 5n一次調(diào)頻是所有一次調(diào)頻是所有運行運行中的發(fā)電機組都中的發(fā)電機組都可參加的，取決于發(fā)電機組是否已經(jīng)可參加的，取決于發(fā)電機組是否已經(jīng)滿負荷發(fā)電。這類滿負荷發(fā)電。這類 發(fā)電廠稱為負荷監(jiān)發(fā)電廠稱為負荷監(jiān)視廠。視廠。n二次調(diào)頻是由平衡節(jié)點來承擔。二次調(diào)頻是由平衡節(jié)點來承擔。n三次調(diào)頻即是經(jīng)濟調(diào)度的內(nèi)容三次調(diào)頻即是經(jīng)濟調(diào)度的內(nèi)容n電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度電力系

6、統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度：是電力系統(tǒng)：是電力系統(tǒng)運行的重要內(nèi)容之一，其主要任運行的重要內(nèi)容之一，其主要任務(wù)是在保證電能質(zhì)量和供電安全務(wù)是在保證電能質(zhì)量和供電安全性的前提下，使系統(tǒng)的運行成本性的前提下，使系統(tǒng)的運行成本降至最低。降至最低。系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度主要通系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度主要通過制定優(yōu)化的系統(tǒng)運行計劃來實過制定優(yōu)化的系統(tǒng)運行計劃來實現(xiàn)。短期運行計劃就是指日或周現(xiàn)。短期運行計劃就是指日或周的系統(tǒng)發(fā)電計劃，其直接服務(wù)于的系統(tǒng)發(fā)電計劃，其直接服務(wù)于系統(tǒng)的優(yōu)化運行。系統(tǒng)的優(yōu)化運行。系統(tǒng)的短期運系統(tǒng)的短期運行計劃問題是一個十分復(fù)雜的系行計劃問題是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)優(yōu)化問題，但由于其所帶來的統(tǒng)優(yōu)化問題，但由于其所帶來的顯著經(jīng)

7、濟效益，人們一直在積極顯著經(jīng)濟效益，人們一直在積極研究，提出了各種方法來解決這研究，提出了各種方法來解決這個問題。個問題。62 2、負荷的頻率特性、負荷的頻率特性230123LLNNNNfffPPaaaafff如果分別取如果分別取PLN和和fN作為作為PL和和f的基準的基準值值23*01*2*3*LPaa fa fa fLLPKf fNPLNPLff*LLPKf 二二. 頻率調(diào)整的必要性和有功功率頻率調(diào)整的必要性和有功功率平衡平衡頻率是電力系統(tǒng)運行的一個重要頻率是電力系統(tǒng)運行的一個重要的質(zhì)量指標，直接影響著負荷的的質(zhì)量指標，直接影響著負荷的正常運行。負荷要求頻率的偏差正常運行。負荷要求頻率的偏

8、差一般應(yīng)控制在（一般應(yīng)控制在（0.2 0. 5）Hz的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。一般而言，系統(tǒng)綜合負荷的有功一般而言，系統(tǒng)綜合負荷的有功功率與頻率大致呈一次方關(guān)系。功率與頻率大致呈一次方關(guān)系。要維持頻率在正常的范圍內(nèi)，其要維持頻率在正常的范圍內(nèi)，其必要的條件是系統(tǒng)必須具有充裕必要的條件是系統(tǒng)必須具有充裕的可調(diào)有功電源。的可調(diào)有功電源。1、頻率調(diào)整的必要性、頻率調(diào)整的必要性 * /LLLNLLNLNLNPKMw HzfP fKK fPPf 負荷的單位調(diào)節(jié)功率負荷的單位調(diào)節(jié)功率：綜合負荷的：綜合負荷的靜態(tài)頻率特性的斜率。靜態(tài)頻率特性的斜率。5 . 1* LK一般而言：一般而言：7頻率不穩(wěn)定給運行中的電氣設(shè)

9、頻率不穩(wěn)定給運行中的電氣設(shè)備帶來的危害：備帶來的危害：1.對對用戶的影響用戶的影響v產(chǎn)品質(zhì)量降低產(chǎn)品質(zhì)量降低v生產(chǎn)率降低生產(chǎn)率降低 2.對發(fā)電廠的影響對發(fā)電廠的影響v 汽輪機葉片諧振（低頻）汽輪機葉片諧振（低頻）v輔機功能下降（通風量，輔機功能下降（通風量，磁通密度等）磁通密度等）3. 對系統(tǒng)的影響對系統(tǒng)的影響v互聯(lián)電力系統(tǒng)解列互聯(lián)電力系統(tǒng)解列v發(fā)電機解列發(fā)電機解列2、有功功率平衡和備用容量、有功功率平衡和備用容量n有功功率電源有功功率電源：可投入發(fā)電設(shè)：可投入發(fā)電設(shè)備的可發(fā)功率之和，不應(yīng)小于備的可發(fā)功率之和，不應(yīng)小于包括網(wǎng)損和廠用電在內(nèi)的系統(tǒng)包括網(wǎng)損和廠用電在內(nèi)的系統(tǒng)（總）發(fā)電負荷。（總）發(fā)

10、電負荷。n系統(tǒng)的備用容量系統(tǒng)的備用容量：系統(tǒng)電源容：系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負荷的部分?？煞至看笥诎l(fā)電負荷的部分?？煞譃闊醾溆煤屠鋫溆没蜇摵蓚溆?、為熱備用和冷備用或負荷備用、事故備用、檢修備用和國民經(jīng)事故備用、檢修備用和國民經(jīng)濟備用等。濟備用等。用戶申報計劃調(diào)整（經(jīng)驗型）用戶申報計劃調(diào)整（經(jīng)驗型）發(fā)電廠負荷曲線總負荷網(wǎng)損廠用電發(fā)電廠負荷曲線總負荷網(wǎng)損廠用電水電水電0.11Pmax火電：火電：58核電：核電：45可變可變 不可變不可變8負荷預(yù)測的精度直接影響經(jīng)濟調(diào)度負荷預(yù)測的精度直接影響經(jīng)濟調(diào)度的效益，提高預(yù)測的精度就可以降低的效益，提高預(yù)測的精度就可以降低備用容量，減少臨時出力調(diào)整和避免備用容量，

11、減少臨時出力調(diào)整和避免計劃外開停機組，以利于電網(wǎng)運行的計劃外開停機組，以利于電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性和安全性。經(jīng)濟性和安全性。負荷預(yù)測分類：負荷預(yù)測分類：n安全監(jiān)視過程中的超短期負荷安全監(jiān)視過程中的超短期負荷預(yù)測；預(yù)測；n日調(diào)度計劃日負荷預(yù)測；日調(diào)度計劃日負荷預(yù)測；n周負荷預(yù)測；周負荷預(yù)測；4.年負荷預(yù)測；年負荷預(yù)測；5.規(guī)劃電源和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展時需要用規(guī)劃電源和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展時需要用120年的負荷預(yù)測值。年的負荷預(yù)測值。n負荷備用：負荷備用：調(diào)整負荷波動或超計調(diào)整負荷波動或超計劃負荷增加，劃負荷增加，25Pmaxn事故備用：事故備用：發(fā)電設(shè)備發(fā)生偶然事發(fā)電設(shè)備發(fā)生偶然事故時，使電力用戶不受嚴重影響，故時，使電力

12、用戶不受嚴重影響，維持系統(tǒng)正常供電所需的備用，維持系統(tǒng)正常供電所需的備用，510Pmaxn檢修備用：檢修備用：使系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備能使系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備能定期檢修而設(shè)置，（視需要）；定期檢修而設(shè)置，（視需要）；n國民經(jīng)濟備用：國民經(jīng)濟備用：著眼未來著眼未來注意：只有在備用容量充足的情況下，注意：只有在備用容量充足的情況下，才談得上經(jīng)濟分配才談得上經(jīng)濟分配 電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的第一個問題就電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的第一個問題就是研究用戶的需求，即進行電力負荷預(yù)是研究用戶的需求，即進行電力負荷預(yù)測，按照調(diào)度計劃的周期，可分為測，按照調(diào)度計劃的周期，可分為日負日負荷預(yù)測，周負荷預(yù)測和年負荷預(yù)測荷預(yù)測，周負荷預(yù)測和年負

13、荷預(yù)測。9三三. 發(fā)電機組調(diào)速系發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)和頻率的一次調(diào)整統(tǒng)和頻率的一次調(diào)整 關(guān)鍵在于利用杠桿的作關(guān)鍵在于利用杠桿的作用調(diào)整汽輪機或水輪機的用調(diào)整汽輪機或水輪機的導向葉片，使其開度增大，導向葉片，使其開度增大，增加進汽量或進水量。增加進汽量或進水量。 P1111. 發(fā)電機組的自動調(diào)速系統(tǒng)發(fā)電機組的自動調(diào)速系統(tǒng)2. 發(fā)電機組有功功發(fā)電機組有功功率靜態(tài)頻率特性率靜態(tài)頻率特性fPOPsetfNPG)(ffKPPNGsetG103. 頻率的一次調(diào)整頻率的一次調(diào)整1.概念介紹概念介紹1)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：發(fā)電機組原動機或電源頻率特性的機組原動機或電源頻率特性的斜率。斜

14、率。 * /GGGNGGNGNGNPKMw HzfP fKK fPPf 標志著隨頻率的升降發(fā)電機組發(fā)出功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。率減少或增加的多寡。2)發(fā)電機的調(diào)差系數(shù)（機組由空載到發(fā)電機的調(diào)差系數(shù)（機組由空載到滿載時，轉(zhuǎn)速變化與輸出功率變化滿載時，轉(zhuǎn)速變化與輸出功率變化的之比）的之比）：單位調(diào)節(jié)功率的倒數(shù)。單位調(diào)節(jié)功率的倒數(shù)。000 0%100100NNGGNGNGNNNGNNfffffPPPfPfffPf 3)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)差調(diào)差系數(shù)系數(shù)的關(guān)系：的關(guān)系：*1100%1100%GGNGNGGNNKPPKKff 一般來說發(fā)電機的單位調(diào)

15、節(jié)功一般來說發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率是可以整定的：率是可以整定的：汽輪發(fā)電機組汽輪發(fā)電機組 =35或或 =33.320水輪發(fā)電機組水輪發(fā)電機組 =24或或 =5025% % *GK*GK112.頻率的一次調(diào)整頻率的一次調(diào)整1.簡述：由于負荷突增，發(fā)電機組簡述：由于負荷突增，發(fā)電機組功率不能及時變動而使機組減速，功率不能及時變動而使機組減速，系統(tǒng)頻率下降，同時，發(fā)電機組系統(tǒng)頻率下降，同時，發(fā)電機組功率由于調(diào)速器的一次調(diào)整作用功率由于調(diào)速器的一次調(diào)整作用而增大，負荷功率因其本身的調(diào)而增大，負荷功率因其本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少，經(jīng)過一個衰減的節(jié)效應(yīng)而減少，經(jīng)過一個衰減的振蕩過程，達到新的平衡。振蕩過程，達到

16、新的平衡。fPOP0PLf0PGPLPL0AP0Bf0O B A fKfKKfKfKBAOBAOPfKBABAfKOBOBPBAOBOASLGLGLLGL 002.數(shù)學表達式：數(shù)學表達式： SLGLLGLKKKfPfKKP /00KS：稱為系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率，單稱為系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率，單位位Mw/Hz。表示原動機調(diào)速器和負表示原動機調(diào)速器和負荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同作用下系統(tǒng)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同作用下系統(tǒng)頻率下降或上升的多少。頻率下降或上升的多少。LNNSNLNSSPfKfPKK 123)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

17、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。系數(shù)即下降特性自然分配。 LGSKKK13例題14四四. 頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整1.當當負荷變動幅度較大負荷變動幅度較大（0.5%1.5%），周期），周期較長（幾分鐘），僅靠較長（幾分鐘），僅靠一次調(diào)頻作用不能使頻一次調(diào)頻作用不能使頻率的變化保持在允許范率的變化保持在允許范圍內(nèi)，這時

18、需要籍調(diào)速圍內(nèi)，這時需要籍調(diào)速系統(tǒng)中的調(diào)頻器動作，系統(tǒng)中的調(diào)頻器動作，以使發(fā)電機組的功頻特以使發(fā)電機組的功頻特性平行移動，從而改變性平行移動，從而改變發(fā)電機的有功功率以保發(fā)電機的有功功率以保持系統(tǒng)頻率不變或在允持系統(tǒng)頻率不變或在允許范圍內(nèi)。許范圍內(nèi)。2.頻率調(diào)整圖頻率調(diào)整圖153.數(shù)學表達式數(shù)學表達式 SLGGLLGGLKKKfPPfKKPP 0000SLGGsLKKKfPP 0000GLPP 0 f如果如果 ，即發(fā)電機組如數(shù)增發(fā)了負荷功率的原始，即發(fā)電機組如數(shù)增發(fā)了負荷功率的原始增量，則增量，則 ，即所謂的，即所謂的無差調(diào)節(jié)無差調(diào)節(jié)。 對于對于N臺機，且由第臺機，且由第s臺機組擔負二次調(diào)整的

19、任務(wù)，則：臺機組擔負二次調(diào)整的任務(wù)，則：164.當當系統(tǒng)負荷增加時，由以下三方面提供：系統(tǒng)負荷增加時，由以下三方面提供：n二次調(diào)頻的發(fā)電機組增發(fā)的功率二次調(diào)頻的發(fā)電機組增發(fā)的功率 ；n發(fā)電機組執(zhí)行一次調(diào)頻，按有差特性的調(diào)差系數(shù)分發(fā)電機組執(zhí)行一次調(diào)頻，按有差特性的調(diào)差系數(shù)分配而增發(fā)的功率配而增發(fā)的功率 ；n由系統(tǒng)的負荷頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)所減少的負荷功率由系統(tǒng)的負荷頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)所減少的負荷功率 。GP fKG fKL 17五五. 調(diào)頻廠的選擇調(diào)頻廠的選擇 調(diào)頻廠須滿足的條件：調(diào)頻廠須滿足的條件：n調(diào)整的容量應(yīng)足夠大；調(diào)整的容量應(yīng)足夠大；n調(diào)整的速度應(yīng)足夠快；調(diào)整的速度應(yīng)足夠快；n調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟性能應(yīng)該

20、好；調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟性能應(yīng)該好；n注意系統(tǒng)內(nèi)及互聯(lián)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題。注意系統(tǒng)內(nèi)及互聯(lián)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題。通過分析各種電廠的特點，調(diào)頻廠的選擇原則為：通過分析各種電廠的特點，調(diào)頻廠的選擇原則為：n系統(tǒng)中有水電廠時，選擇水電廠做調(diào)頻廠；系統(tǒng)中有水電廠時，選擇水電廠做調(diào)頻廠；n當水電廠不能做調(diào)頻廠時，選擇中溫中壓火電廠做調(diào)當水電廠不能做調(diào)頻廠時，選擇中溫中壓火電廠做調(diào)頻廠頻廠。18六六. 互聯(lián)系統(tǒng)頻率的調(diào)整互聯(lián)系統(tǒng)頻率的調(diào)整 由幾個地區(qū)系統(tǒng)互聯(lián)為一個大系統(tǒng)的情況，對某一個由幾個地區(qū)系統(tǒng)互聯(lián)為一個大系統(tǒng)的情況，對某一個地區(qū)系統(tǒng)而言，負荷變化（增加）地區(qū)系統(tǒng)而言，負荷變化（增加） 時，可能伴隨著與時，可能伴隨

21、著與其他系統(tǒng)交換功率的變化其他系統(tǒng)交換功率的變化 ，則有，則有P tP fKfKKPPPSDGGt 19 若若設(shè)設(shè)A、B兩系統(tǒng)互聯(lián)，兩系統(tǒng)負荷變化（增加）兩系統(tǒng)互聯(lián)，兩系統(tǒng)負荷變化（增加）分別為分別為 ，引起互聯(lián)系統(tǒng)的頻率變化（降，引起互聯(lián)系統(tǒng)的頻率變化（降低）低） ，及聯(lián)絡(luò)線交換功率的變化，及聯(lián)絡(luò)線交換功率的變化 ，如下圖：，如下圖： A B tP DBDAPP ,f tP fKPPPfKPPPBGBtDBAGAtDA BAABBABAGADABGBDBAtBABABABAGBDBGADAKKPKPKKKPPKPPKPKKPPKKPPPPf 系統(tǒng)系統(tǒng)A：系統(tǒng)系統(tǒng)B：DBDAPP ,在負荷增加

22、在負荷增加 的影響下，兩系統(tǒng)的頻率和交換功的影響下，兩系統(tǒng)的頻率和交換功率的變化量為：率的變化量為：20七七. 頻率的二次、三次調(diào)整和自動發(fā)電控制頻率的二次、三次調(diào)整和自動發(fā)電控制 1.自動發(fā)電控制的一般要求自動發(fā)電控制的一般要求（1）負荷頻率控制（）負荷頻率控制（Load Frequency Control，LFC）（2）經(jīng)濟調(diào)度控制（）經(jīng)濟調(diào)度控制（Economic Dispatching Control，EDC，或經(jīng)濟調(diào)度，或經(jīng)濟調(diào)度ED） (3)頻率的累積誤差和聯(lián)絡(luò)線交換能量控制頻率的累積誤差和聯(lián)絡(luò)線交換能量控制21廣義的自動調(diào)頻，其功能有：廣義的自動調(diào)頻，其功能有：n恒定頻率控制：保

23、持系統(tǒng)頻率等于或十分接近恒定頻率控制：保持系統(tǒng)頻率等于或十分接近額定值，取額定值，取i0，Ki1；n恒定凈交換功率控制：保持系統(tǒng)內(nèi)各區(qū)域或聯(lián)恒定凈交換功率控制：保持系統(tǒng)內(nèi)各區(qū)域或聯(lián)合系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)間的交換功率為給定值；取合系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)間的交換功率為給定值；取i1，Ki0；n聯(lián)絡(luò)線功率與頻率偏差控制，取聯(lián)絡(luò)線功率與頻率偏差控制，取i1； 區(qū)域區(qū)域j 區(qū)域區(qū)域i 區(qū)域區(qū)域m 區(qū)域區(qū)域nTijPLiP2.區(qū)域控制誤差（區(qū)域控制誤差（Area Control Error，ACE）fKPACEiTiiiTspiijTijTiPPP223.自動發(fā)電控制的實現(xiàn)（自動發(fā)電控制的實現(xiàn)（AGC）完整的分配原則包

24、括兩部分：完整的分配原則包括兩部分：一部分按照參與自動發(fā)電控制的各個機組的備用一部分按照參與自動發(fā)電控制的各個機組的備用容量大小或功率調(diào)整速率來進行分配；容量大小或功率調(diào)整速率來進行分配；另一部分是按照經(jīng)濟原則進行分配，針對負荷的變化另一部分是按照經(jīng)濟原則進行分配，針對負荷的變化和預(yù)測誤差做經(jīng)濟功率調(diào)整。和預(yù)測誤差做經(jīng)濟功率調(diào)整。ijGijMijGijMijijPPPPr備用容量大小備用容量大小功率調(diào)整速率功率調(diào)整速率ijijijijssr區(qū)域區(qū)域i中各個機組中各個機組ji的分配系數(shù)取為的分配系數(shù)取為rij23區(qū)域區(qū)域i中各個機組中各個機組ji的經(jīng)濟分配功率為的經(jīng)濟分配功率為Peij將在將在第

25、三節(jié)中介紹。第三節(jié)中介紹。區(qū)域區(qū)域i中各個機組中各個機組ji的具體功率給定值的具體功率給定值Psij將按下將按下式計算式計算iijijeijijGijeijsijACErPPeijPP1式中，ijeij根據(jù)機組功率給定值，如何滿足負荷頻率控制和根據(jù)機組功率給定值，如何滿足負荷頻率控制和經(jīng)濟調(diào)度控制要求？經(jīng)濟調(diào)度控制要求？24基本要求：了解無功功率平衡與電壓的關(guān)系，掌握電壓調(diào)整基本要求：了解無功功率平衡與電壓的關(guān)系，掌握電壓調(diào)整原理、方法及措施。原理、方法及措施。前面講過，有功功率電源是各類發(fā)電廠中的發(fā)電機，而無功前面講過，有功功率電源是各類發(fā)電廠中的發(fā)電機，而無功電源除發(fā)電機外。電源除發(fā)電機外

26、。還有還有電容器電容器調(diào)相機調(diào)相機靜止補償器靜止補償器分散在各變電所且不消耗一次能源，但系分散在各變電所且不消耗一次能源，但系統(tǒng)中無功損耗統(tǒng)中無功損耗有功損耗有功損耗調(diào)頻調(diào)頻調(diào)整原動機功率調(diào)整原動機功率調(diào)壓調(diào)壓有多種手段有多種手段25n 電力系統(tǒng)中的電力系統(tǒng)中的有功功率電源有功功率電源是集中在各類發(fā)電廠中的是集中在各類發(fā)電廠中的發(fā)電機發(fā)電機；無功功率電源無功功率電源除除發(fā)電機發(fā)電機外，還有外，還有電容器、調(diào)相機和靜止補償器電容器、調(diào)相機和靜止補償器等，分散在各變電所。供應(yīng)有功功率和電能等，分散在各變電所。供應(yīng)有功功率和電能；必須消耗能源，必須消耗能源，但無功功率電源一旦設(shè)置后，就可隨時使用而不

27、再有其它經(jīng)常但無功功率電源一旦設(shè)置后，就可隨時使用而不再有其它經(jīng)常性耗費。系統(tǒng)中無功功率損耗遠大于有功功率損耗。性耗費。系統(tǒng)中無功功率損耗遠大于有功功率損耗。n正常穩(wěn)態(tài)運行時，全系統(tǒng)頻率相同，電壓水平則全系統(tǒng)各點不正常穩(wěn)態(tài)運行時，全系統(tǒng)頻率相同，電壓水平則全系統(tǒng)各點不同；同；n 頻率調(diào)整集中在發(fā)電廠，頻率調(diào)整集中在發(fā)電廠，調(diào)頻手段只有調(diào)整原動機功率一種調(diào)頻手段只有調(diào)整原動機功率一種。而且而且電壓調(diào)整可分散進行，調(diào)壓手段也多種多樣電壓調(diào)整可分散進行，調(diào)壓手段也多種多樣。凡此種種，。凡此種種，使電力系統(tǒng)的無功功率和電壓調(diào)整與有功功率和頻率調(diào)整有很使電力系統(tǒng)的無功功率和電壓調(diào)整與有功功率和頻率調(diào)整有

28、很大不同。大不同。n 本節(jié)主要闡述電力系統(tǒng)中本節(jié)主要闡述電力系統(tǒng)中電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整。26一、無功功率負荷和負荷的靜態(tài)電壓特性一、無功功率負荷和負荷的靜態(tài)電壓特性1無功功率負荷無功功率負荷n 各種用電設(shè)備中，除相對很小的白熾燈照明負荷只消耗有功各種用電設(shè)備中，除相對很小的白熾燈照明負荷只消耗有功功率、為數(shù)不多的同步電動機可發(fā)出一部分無功功率外，大多功率、為數(shù)不多的同步電動機可發(fā)出一部分無功功率外，大多數(shù)都要消耗無功功率。因此，無論工業(yè)或農(nóng)業(yè)習戶都以滯后功數(shù)都要消耗無功功率。因此，無論工業(yè)或農(nóng)業(yè)習戶都以滯后功率因數(shù)運行，其值約為率因數(shù)運行，其值約為0.60.9，負荷取用的無功約

29、為其有功的，負荷取用的無功約為其有功的0.51.3 。其中，較大的數(shù)值對應(yīng)于采用大容量同步電動機的場。其中，較大的數(shù)值對應(yīng)于采用大容量同步電動機的場合。合。n 無功功率負荷曲線的變化規(guī)律雖大體與有功功率相似，也并無功功率負荷曲線的變化規(guī)律雖大體與有功功率相似，也并非完全亦步亦趨。非完全亦步亦趨。 n 但無論是電力系統(tǒng)的運行或設(shè)計部門，一般都不編制無功功但無論是電力系統(tǒng)的運行或設(shè)計部門，一般都不編制無功功率負荷曲線而只編制無功功率平衡表或各樞紐點電壓曲線。而率負荷曲線而只編制無功功率平衡表或各樞紐點電壓曲線。而且，這些表格或曲線也只是隔一段時間制作一欠。對無功功率且，這些表格或曲線也只是隔一段時

30、間制作一欠。對無功功率管理之所以與對有功功率不同，原因仍在于無功功率與有功功管理之所以與對有功功率不同，原因仍在于無功功率與有功功率本身性質(zhì)的不同。率本身性質(zhì)的不同。 272變壓器中的無功功率損耗變壓器中的無功功率損耗變壓器中的無功功率損耗分兩部分，即勵磁支路損耗和繞組變壓器中的無功功率損耗分兩部分，即勵磁支路損耗和繞組漏抗中損耗。其中，勵磁支路損耗的百分值基本上等于空載漏抗中損耗。其中，勵磁支路損耗的百分值基本上等于空載電流電流I I0 0的百分值，約為的百分值，約為1 2；繞組漏抗中損耗。在變；繞組漏抗中損耗。在變壓器滿載時，基本上等于短路電壓壓器滿載時，基本上等于短路電壓Uk的百分值，約

31、為的百分值，約為10。 但對多電壓級網(wǎng)絡(luò)。變壓器中的無功功率損耗就相當可觀。但對多電壓級網(wǎng)絡(luò)。變壓器中的無功功率損耗就相當可觀。以一個五級變壓的網(wǎng)絡(luò)為例：以一個五級變壓的網(wǎng)絡(luò)為例：RTjXTU1N.-jBTGT%)10%(100%100%2 kNkNkZTUSUSSUQ%)2%1%(100%000 ISIQN28 由此可見，系統(tǒng)中變壓器的無功功率損耗占相當大由此可見，系統(tǒng)中變壓器的無功功率損耗占相當大比例，較有功功率損耗大得多。比例，較有功功率損耗大得多。29 3電力線路上的無功功率損耗電力線路上的無功功率損耗n 電力線路上的無功功率損耗也分兩部分，即并聯(lián)電力線路上的無功功率損耗也分兩部分，即

32、并聯(lián)電納和串聯(lián)電抗中的無功功率損耗。并聯(lián)電納中的電納和串聯(lián)電抗中的無功功率損耗。并聯(lián)電納中的這種損耗又稱充電功率，與線路電壓的平方成正比，這種損耗又稱充電功率，與線路電壓的平方成正比，呈容性。串聯(lián)電抗中的這種損耗與負荷電流的平方呈容性。串聯(lián)電抗中的這種損耗與負荷電流的平方成正比，呈感性。成正比，呈感性。RjXU1.2Bj2ylQ U2.2Bj2ylQ XIQZ2 22212UUBQyl 222122UUBXIQl 30因此，線路作為電力系統(tǒng)的一個元件究竟消耗容性因此，線路作為電力系統(tǒng)的一個元件究竟消耗容性或感性無功功率就不能肯定。或感性無功功率就不能肯定。4負荷的靜態(tài)電壓特性負荷的靜態(tài)電壓特性

33、311發(fā)電機發(fā)電機n 同步發(fā)電機既是有功功率電源，又是最基本的無功功率同步發(fā)電機既是有功功率電源，又是最基本的無功功率電源電源。功率因素一般為。功率因素一般為0.850.9 ，額定無功約為其有功，額定無功約為其有功的的0.50.6 2電容器和調(diào)相機電容器和調(diào)相機 并聯(lián)電容器只能向系統(tǒng)供應(yīng)感性無功功率。它所供應(yīng)的感并聯(lián)電容器只能向系統(tǒng)供應(yīng)感性無功功率。它所供應(yīng)的感性無功功率與其端電壓約平方成正比。性無功功率與其端電壓約平方成正比。CQCU2CUQC 32調(diào)相機實質(zhì)上是只能發(fā)無功功率的發(fā)電機。它在過激運行調(diào)相機實質(zhì)上是只能發(fā)無功功率的發(fā)電機。它在過激運行時向系統(tǒng)供應(yīng)感性無功功率，欠激運行時從系統(tǒng)吸

34、取感性時向系統(tǒng)供應(yīng)感性無功功率，欠激運行時從系統(tǒng)吸取感性無功功率。欠激運行時的容量約為過激運行時容量的無功功率。欠激運行時的容量約為過激運行時容量的50%。這些也就是作為無功功率電源的調(diào)相機的運行極限。這些也就是作為無功功率電源的調(diào)相機的運行極限。CQdjxqEUCQUddqCxUxUEQ2 。吸吸收收感感性性無無功功，欠欠激激時時，；發(fā)發(fā)出出感感性性無無功功，過過激激時時，NLNCCNCQQQQQ2100 333靜止無功補償器（靜止無功補償器（Static Var Compensator，SVC）n靜止補償器的全稱為靜止無功功率補償器靜止補償器的全稱為靜止無功功率補償器(SVC)，有各種不同

35、有各種不同型式。目前常用的有晶閘管控制電抗器型型式。目前常用的有晶閘管控制電抗器型(TCR型型)、晶閘管開、晶閘管開關(guān)電容器型關(guān)電容器型(TSC型型)和飽和電抗器型和飽和電抗器型(SR型型)三種，分別如圖三種，分別如圖1(a)、 (b)、 (c)所示所示。它們的靜態(tài)電壓特性它們的靜態(tài)電壓特性(伏安特性伏安特性)，則分，則分別示于圖別示于圖 2(a)、 (b)、 (c)。34CI串聯(lián)串聯(lián)諧振諧振回路回路（高（高次諧次諧波通波通路）路）LIIUIUUI又又可可吸吸收收無無功功）既既可可發(fā)發(fā)無無功功，(LCLCIIILjUIUCjI UCnjI 串聯(lián)串聯(lián)諧振諧振回路回路（高（高次諧次諧波通波通路）路

36、）飽飽和和電電抗抗器器35又又可可吸吸收收無無功功）既既可可發(fā)發(fā)無無功功，(LCLCIIILjUIUCjI UCnjI 無無功功）既既可可發(fā)發(fā)無無功功，又又可可吸吸收收(SCCSCCCIIIUCjI 36三三. .調(diào)整電壓的必要性和電壓質(zhì)量的要求調(diào)整電壓的必要性和電壓質(zhì)量的要求電力系統(tǒng)的電壓和頻率一電力系統(tǒng)的電壓和頻率一樣也需要經(jīng)常調(diào)整。由于電樣也需要經(jīng)常調(diào)整。由于電壓偏移過大時，會影響工農(nóng)壓偏移過大時，會影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，損壞設(shè)備，甚至引起系統(tǒng)性損壞設(shè)備，甚至引起系統(tǒng)性的的“電壓崩潰電壓崩潰”，造成大面，造成大面積停電。積停電。31、電壓偏移造成的影響和

37、容許電壓偏移37綜上可見，在保證系統(tǒng)中無功功率平衡的基礎(chǔ)上，如同調(diào)整控制頻率一綜上可見，在保證系統(tǒng)中無功功率平衡的基礎(chǔ)上，如同調(diào)整控制頻率一樣調(diào)整控制電壓，使其偏移和波動保持在允許范圍內(nèi)，是系統(tǒng)運行的又一樣調(diào)整控制電壓，使其偏移和波動保持在允許范圍內(nèi)，是系統(tǒng)運行的又一重要問題。重要問題。2、無功功率平衡3839四四. . 電壓調(diào)整和控制方法電壓調(diào)整和控制方法1.1.電壓管理電壓管理電壓中樞點電壓中樞點就是那些反映系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠就是那些反映系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠的高壓母線、樞紐變電所低壓母線或有大量地方負荷的的高壓母線、樞紐變電所低壓母線或有大量地方負荷的發(fā)電機母線。發(fā)電機母線。（1

38、）中樞點的電壓偏移）中樞點的電壓偏移根據(jù)負荷對電壓的要求，任何時刻應(yīng)滿足根據(jù)負荷對電壓的要求，任何時刻應(yīng)滿足 ：NBAUUU)05. 195. 0( ABO40需綜合考慮需綜合考慮A、B對電壓中樞點對電壓中樞點O點的要求。要同時滿點的要求。要同時滿足兩個負荷對電壓質(zhì)量的要求，中樞點電壓的允許變動足兩個負荷對電壓質(zhì)量的要求，中樞點電壓的允許變動范圍減小。范圍減小。在實際電力系統(tǒng)中，由同一中樞點供電的負荷可能很在實際電力系統(tǒng)中，由同一中樞點供電的負荷可能很多，且中樞點到負荷處線路上的電壓損耗的大小和變化多，且中樞點到負荷處線路上的電壓損耗的大小和變化規(guī)律的差別可能很大，完全可能出現(xiàn)在某些時段內(nèi)，中

39、規(guī)律的差別可能很大，完全可能出現(xiàn)在某些時段內(nèi)，中樞點電壓取任何值均不能滿足要求，這時須采取其他措樞點電壓取任何值均不能滿足要求，這時須采取其他措施（如在負荷處進行無功補償，改變變壓器變比等）。施（如在負荷處進行無功補償，改變變壓器變比等）。41（2）中樞點電壓的調(diào)整方式）中樞點電壓的調(diào)整方式逆調(diào)壓逆調(diào)壓：對于供電線路較長，負荷波動較大的網(wǎng)絡(luò)，考慮：對于供電線路較長，負荷波動較大的網(wǎng)絡(luò)，考慮在在最大負荷最大負荷時線路上的電壓損耗增加，這時適當時線路上的電壓損耗增加，這時適當提高中樞點提高中樞點電壓電壓以補償增大的電壓損耗，比以補償增大的電壓損耗，比線路線路UN高高5（即（即1.05UN）；最小負

40、荷最小負荷時線路上電壓損耗減小，時線路上電壓損耗減小，降低中樞點電壓為降低中樞點電壓為UN。順調(diào)壓順調(diào)壓：負荷變動小，供電線路不長，在允許電壓偏移范圍：負荷變動小，供電線路不長，在允許電壓偏移范圍內(nèi)某個值或較小的范圍內(nèi)，內(nèi)某個值或較小的范圍內(nèi)，最大負荷最大負荷時電壓可以時電壓可以低低一些，但一些，但1.025UN，小負荷小負荷時電壓可以時電壓可以高高一些，但一些，但1.075UN。42常調(diào)壓常調(diào)壓（恒調(diào)壓恒調(diào)壓）：負荷變動小，供電線路電壓損耗）：負荷變動小，供電線路電壓損耗也較小的網(wǎng)絡(luò)，無論最大或最小負荷時，只要中樞點電也較小的網(wǎng)絡(luò)，無論最大或最小負荷時，只要中樞點電壓維持在允許電壓偏移范圍內(nèi)

41、壓維持在允許電壓偏移范圍內(nèi)某個值某個值或較小的范圍內(nèi)或較小的范圍內(nèi)（如（如1.025UN1.05UN），），就可保證各負荷點的電壓質(zhì)量。就可保證各負荷點的電壓質(zhì)量。這種這種在任何負荷情況下，中樞點電壓保持基本不變的調(diào)在任何負荷情況下，中樞點電壓保持基本不變的調(diào)壓方式壓方式。（3）調(diào)整電壓的基本原理）調(diào)整電壓的基本原理1:k1k2 : 1LUGUbP+jQ1:k1k2 : 1LUGUbR+jXP+jQ43 2121kUQXPRkUkUkUUNGGb 要求對負荷點要求對負荷點b的電壓進行調(diào)整的電壓進行調(diào)整（1 1）. . 借改變發(fā)電機端電壓調(diào)整借改變發(fā)電機端電壓調(diào)整通過自動勵磁調(diào)節(jié)裝置通過自動勵磁

42、調(diào)節(jié)裝置IfEqUG，不需另增設(shè)備，不需另增設(shè)備，簡便可行且經(jīng)濟。簡便可行且經(jīng)濟。由發(fā)電機不經(jīng)升壓直接供電的地方負荷，實行逆調(diào)壓。由發(fā)電機不經(jīng)升壓直接供電的地方負荷，實行逆調(diào)壓。2. 2. 電壓調(diào)整和控制方法電壓調(diào)整和控制方法44G%10max U%4min U%4max U%6max U%6 . 1min U%4 . 2min U+5%-5%-9%+1%-5%-4%-5.6%+4.4%+2%發(fā)電機經(jīng)多級變壓向負荷供電時，僅借發(fā)電機調(diào)壓往往不能滿發(fā)電機經(jīng)多級變壓向負荷供電時，僅借發(fā)電機調(diào)壓往往不能滿足負荷對電壓質(zhì)量的要求足負荷對電壓質(zhì)量的要求(IfIfN），），這時需借助其他措施。這時需借助其

43、他措施。45（2 2）. . 借改變變壓器變比調(diào)壓借改變變壓器變比調(diào)壓GgUGUIUiUJUjUgU iU jU igj雙繞組變壓器的高壓繞組和三繞組的高、中壓繞組有若干分接雙繞組變壓器的高壓繞組和三繞組的高、中壓繞組有若干分接頭可供選擇，如有頭可供選擇，如有UN5、 UN22.5 或或UN42 。其其中對應(yīng)于中對應(yīng)于UN的分接頭常稱主接頭或主抽頭。的分接頭常稱主接頭或主抽頭。合理選擇變壓器的分接頭也可調(diào)壓。合理選擇變壓器的分接頭也可調(diào)壓。46對于雙繞組降壓變壓器對于雙繞組降壓變壓器iIUiUiU iIUiU i iUS。，要要求求選選擇擇，低低壓壓側(cè)側(cè)期期望望電電壓壓給給定定intaxtii

44、inaxUUUUSUSUImImminmaxminImmaxIm, NitIiiiIiUUkkUUU iNiiItIUUUUU maxmaxImImmaxiNiiaxaxtUUUUUS 時時， minminImImminiNiiinintUUUUUS 時時，47普通變壓器在運行中不能倒換接頭，只有停運時才能調(diào)整，因普通變壓器在運行中不能倒換接頭，只有停運時才能調(diào)整，因此，必須在投運前選擇好合適的接頭以滿足各種負荷要求。此，必須在投運前選擇好合適的接頭以滿足各種負荷要求。為使最大、最小負荷兩種情況下變電所低壓母線實際電壓偏離為使最大、最小負荷兩種情況下變電所低壓母線實際電壓偏離要求的要求的Uim

45、ax，Uimin大體相等，分接頭電壓應(yīng)取大體相等，分接頭電壓應(yīng)取UtImax，UtImin的的平均值。平均值。2ImImintaxttIUUU 根據(jù)根據(jù)UtI選擇一最接近的分接頭，再按選定的分接頭校驗低壓選擇一最接近的分接頭，再按選定的分接頭校驗低壓母線上的實際電壓能否滿足要求。母線上的實際電壓能否滿足要求。48對于雙繞組升壓變壓器對于雙繞組升壓變壓器ggUGUgU g。，要要求求選選擇擇，低低壓壓側(cè)側(cè)期期望望電電壓壓給給定定minmaxminmaxminminmaxmax,tGtGggGGUUUUSUSU NgtGgggGgUUkkUUU gNggGtGUUUUU maxmaxmaxmaxm

46、axgNggGtGUUUUUS 時時，minminminminmingNggGtGUUUUUS時，SggU gUGU492minmaxtGtGtGUUU 有載調(diào)壓器有載調(diào)壓器附加串聯(lián)加壓器附加串聯(lián)加壓器50例：發(fā)電廠裝有兩臺容量為例：發(fā)電廠裝有兩臺容量為31.5MVA、額定變比為額定變比為121/10.5kV的變壓器。由變壓器輸出的最大負荷為的變壓器。由變壓器輸出的最大負荷為50+j40MVA、最小負荷最小負荷為為25+j15MVA 。要求高壓母線電壓要求高壓母線電壓UH維持維持116kV恒定不變，且恒定不變，且發(fā)電機母線須實行逆調(diào)壓發(fā)電機母線須實行逆調(diào)壓(Umax為為1.05UN，及，及Um

47、in為為1.0UN)以滿足以滿足地方負荷電壓的要求。并聯(lián)運行變壓器歸算至高壓側(cè)的等值阻地方負荷電壓的要求。并聯(lián)運行變壓器歸算至高壓側(cè)的等值阻抗為抗為1.47+j24.4。試確定變壓器的變比。試確定變壓器的變比。解：變壓器的電壓損耗（忽略電壓降落橫分量）解：變壓器的電壓損耗（忽略電壓降落橫分量）最大負荷時：最大負荷時：kVUXQRPUHTT05. 91164 .244047. 150maxmaxmax 最小負荷時：最小負荷時：kVUXQRPUHTT47. 31164 .241547. 125minminmin 根據(jù)發(fā)電機母線逆調(diào)壓要求，該母線期望電壓根據(jù)發(fā)電機母線逆調(diào)壓要求，該母線期望電壓Udm

48、ax=1.05UN=1.0510=10.5kV， U dmin=1.0UN=1.010=10kV kVUUUUUSdNdHtH05.1255 .105 .1005. 9116maxmaxmaxmaxmax 時時，51 kVUUUUUSdNdHtH44.125105 .1047. 3116minminminminmin 時時，kVUUUtHtHtH245.125244.12505.1252minmax 選取最接近的標準接頭電壓選取最接近的標準接頭電壓121(1+2.5%)=124.02kV校驗：校驗： kVUUUUUtHNdHd58.1002.1245 .1005. 9116maxmaxmax

49、時低壓母線實際電壓，時低壓母線實際電壓，maxS時低壓母線實際電壓，時低壓母線實際電壓，minS對網(wǎng)絡(luò)額定電壓的偏移：對網(wǎng)絡(luò)額定電壓的偏移：%8 . 5%100101058.10%100max NdNddUUU kVUUUUUtHNdHd11.1002.1245 .1047. 3116minminmin 52對網(wǎng)絡(luò)額定電壓的偏移：對網(wǎng)絡(luò)額定電壓的偏移：%1 . 1%100101011.10%100min NdNddUUU因接頭電壓之間的距離為因接頭電壓之間的距離為2.5，計算電壓偏移和要求的電，計算電壓偏移和要求的電壓偏移相差不超過壓偏移相差不超過1.25是允許的。從計算結(jié)果看出，是允許的。從

50、計算結(jié)果看出，所確定的變比所確定的變比124.02/10.5滿足要求。滿足要求。53對于三繞組變壓器對于三繞組變壓器三繞組變壓器除高壓繞組有抽頭外，一般中壓繞組也具三繞組變壓器除高壓繞組有抽頭外，一般中壓繞組也具有抽頭可供選擇。對高、中壓繞組都具有抽頭的三繞組有抽頭可供選擇。對高、中壓繞組都具有抽頭的三繞組變壓器，各繞組接頭電壓的確定仍按上述雙繞組變壓器變壓器，各繞組接頭電壓的確定仍按上述雙繞組變壓器的方法分兩步進行。的方法分兩步進行。首先。根據(jù)低壓母線的調(diào)壓要求在高首先。根據(jù)低壓母線的調(diào)壓要求在高低壓繞組之間低壓繞組之間進行計算，選取高壓繞組的接頭電壓即變比進行計算，選取高壓繞組的接頭電壓即

51、變比UtH/UNL；然后根據(jù)中壓的調(diào)壓要求及選取的高壓繞組接頭電壓然后根據(jù)中壓的調(diào)壓要求及選取的高壓繞組接頭電壓UtH，在高在高中壓繞組之間進行計算，選取中壓繞組的接頭電壓中壓繞組之間進行計算，選取中壓繞組的接頭電壓UtM。確定的變比即為確定的變比即為UtH/UtM/UtL。54（3 3）. . 借補償設(shè)備調(diào)壓借補償設(shè)備調(diào)壓 各種補償設(shè)備的調(diào)壓方式各種補償設(shè)備的調(diào)壓方式 補償設(shè)備容量的計算補償設(shè)備容量的計算CjQjcU CjjQQjP G1:kikj : 1ijIUJUijijijjxrZ jjjQP JcU222)()( JcijCjijjJcijCjijjJcIUrQQxPUxQQrPUU

52、55 補償設(shè)備容量的計算補償設(shè)備容量的計算實踐中進行簡化實踐中進行簡化 JJcijJcCUUxUQ 最小補償設(shè)備容量的確定最小補償設(shè)備容量的確定按調(diào)壓要求，在確定這些補償設(shè)備容量時，須先確定按調(diào)壓要求，在確定這些補償設(shè)備容量時，須先確定變壓器變比。變壓器變比。NjtJjjjJjcijjcCUUkkkUUxUQ 256NjtJjUUk l并聯(lián)電容器并聯(lián)電容器全全部部切切除除。時時在在全全部部投投入入；時時只只能能發(fā)發(fā)無無功功，在在,minmaxSS確定其容量分兩步：確定其容量分兩步：一步：在一步：在Smin時，全部切除，確定變壓器分接頭；時，全部切除，確定變壓器分接頭； minminImminj

53、cNjijintJUUUUU 根據(jù)根據(jù)UtJmin選擇一最接近的分接頭選擇一最接近的分接頭UtJ二步：在二步：在Smax時，全部投入，確定電容器容量。時，全部投入，確定電容器容量。2maxmaxmaxmaxImmaxjjJjcijjcCijaxJkkUUxUQUUU 57l調(diào)相機調(diào)相機在在Smax時，過激運行，發(fā)無功，確定時，過激運行，發(fā)無功，確定QCN；在在Smin時，欠激運行，吸無功，確定時，欠激運行，吸無功，確定QLN=(0.50.6) QCN 。在在Smax時，滿發(fā)時，滿發(fā)QCN：在在Smin時，吸時，吸QLN=(0.50.6) QCN ：maxImmax2maxmaxijaxJjjJ

54、jcijjcCUUUkkUUxUQ 其其中中minImmin2minminmin21ijinJjjJjcijjcCNUUUkkUUxUQ 其其中中58第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)運行方式的優(yōu)化（有功功率的電力系統(tǒng)運行方式的優(yōu)化（有功功率的最優(yōu)分配）最優(yōu)分配） 經(jīng)濟調(diào)度的第二個問題是有功功率的最優(yōu)分配，包括經(jīng)濟調(diào)度的第二個問題是有功功率的最優(yōu)分配，包括有功有功功率電源的最優(yōu)組合和有功功率負荷的最優(yōu)分配功率電源的最優(yōu)組合和有功功率負荷的最優(yōu)分配。它要求它要求在保證系統(tǒng)安全的條件下，在所研究的周期內(nèi)，以小時為在保證系統(tǒng)安全的條件下，在所研究的周期內(nèi)，以小時為單位合理選擇電力系統(tǒng)中單位合理選擇電力系統(tǒng)中哪些

55、機組應(yīng)該運行哪些機組應(yīng)該運行、何時運行何時運行及及運行時各機組的發(fā)電功率運行時各機組的發(fā)電功率，其目標是在滿足系統(tǒng)負載及其，其目標是在滿足系統(tǒng)負載及其它物理和運行約束的前提下使周期內(nèi)系統(tǒng)消耗的燃料總量它物理和運行約束的前提下使周期內(nèi)系統(tǒng)消耗的燃料總量或總費用值為最少?；蚩傎M用值為最少。59二二. .有功功率負荷的最優(yōu)分配有功功率負荷的最優(yōu)分配n最優(yōu)化：最優(yōu)化：是指人們在生產(chǎn)過程或生活中為某個目的而選是指人們在生產(chǎn)過程或生活中為某個目的而選擇的一個擇的一個“最好最好”方案或一組方案或一組“得力得力”措施以取得措施以取得“最最佳佳”效果這樣一個宏觀過程。效果這樣一個宏觀過程。1.機組的最優(yōu)組合順序

56、機組的最優(yōu)組合順序2.機組的最優(yōu)組合數(shù)量機組的最優(yōu)組合數(shù)量3.機組的最優(yōu)開停時間機組的最優(yōu)開停時間一一. .有功功率電源的最優(yōu)組合（或發(fā)電機組最優(yōu)組合）有功功率電源的最優(yōu)組合（或發(fā)電機組最優(yōu)組合）有功功率電源的最優(yōu)組合有功功率電源的最優(yōu)組合：是指系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)：是指系統(tǒng)中發(fā)電設(shè) 備或發(fā)電備或發(fā)電廠的合理組合。通常所說的機組的合理開停，大體上包括廠的合理組合。通常所說的機組的合理開停，大體上包括三個部分：三個部分：60n有功功率負荷的最優(yōu)分配：有功功率負荷的最優(yōu)分配：是指系統(tǒng)的有功功率負荷在各是指系統(tǒng)的有功功率負荷在各個正在運行的發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠之間的合理分配。其核心個正在運行的發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠之

57、間的合理分配。其核心是按等耗量微增率準則進行分配。是按等耗量微增率準則進行分配。n電力系統(tǒng)最優(yōu)運行電力系統(tǒng)最優(yōu)運行是電力系統(tǒng)分析的一個重要分支，它所是電力系統(tǒng)分析的一個重要分支，它所研究的問題主要是在保證用戶用電需求（負荷）的前提下，研究的問題主要是在保證用戶用電需求（負荷）的前提下，如何優(yōu)化地調(diào)度系統(tǒng)中各發(fā)電機組或發(fā)電廠的運行工況，如何優(yōu)化地調(diào)度系統(tǒng)中各發(fā)電機組或發(fā)電廠的運行工況，從而使系統(tǒng)發(fā)電所需的總費用或所消耗的總?cè)剂虾牧窟_到從而使系統(tǒng)發(fā)電所需的總費用或所消耗的總?cè)剂虾牧窟_到最小這樣決策問題。最小這樣決策問題。 61 從數(shù)學的角度來講，經(jīng)濟調(diào)度問題是一個高維的、非從數(shù)學的角度來講，經(jīng)濟調(diào)

58、度問題是一個高維的、非凸的、多約束的、離散的混合整數(shù)非線性優(yōu)化問題。當系凸的、多約束的、離散的混合整數(shù)非線性優(yōu)化問題。當系統(tǒng)規(guī)模較大時，很難找出理論上的最優(yōu)解。但由于它能夠統(tǒng)規(guī)模較大時，很難找出理論上的最優(yōu)解。但由于它能夠帶來顯著的經(jīng)濟效益，人們一直在積極研究和開發(fā)各種算帶來顯著的經(jīng)濟效益，人們一直在積極研究和開發(fā)各種算法來解決這個問題。法來解決這個問題。 常規(guī)方法常規(guī)方法：優(yōu)先順序法、動態(tài)規(guī)劃法、混合整數(shù)規(guī)劃法、：優(yōu)先順序法、動態(tài)規(guī)劃法、混合整數(shù)規(guī)劃法、拉格朗日松弛法等；拉格朗日松弛法等；新型算法新型算法：遺傳算法、模擬退火法、：遺傳算法、模擬退火法、TabuTabu搜索、粒子群搜索、粒子群

59、算法、蟻群算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等以及一些組合算法。算法、蟻群算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等以及一些組合算法。 62三三. . 各類發(fā)電廠的運行特點和合理組合各類發(fā)電廠的運行特點和合理組合1.各類發(fā)電廠的運行特性各類發(fā)電廠的運行特性火電廠火電廠（1）鍋爐的技術(shù)最小負荷取決于鍋爐燃燒的穩(wěn)定性）鍋爐的技術(shù)最小負荷取決于鍋爐燃燒的穩(wěn)定性PGmin2570PGN，汽輪機：汽輪機：PGmin1015PGN；取決于鍋爐。取決于鍋爐。（2）鍋爐和汽輪機的啟停耗能，耗時且易損壞設(shè)備；鍋爐和汽輪機的啟停耗能，耗時且易損壞設(shè)備；不宜不宜頻繁開停機頻繁開停機（3）鍋爐和汽輪機有低溫低壓、中溫中壓、高溫高壓，亞鍋爐和汽輪機有低

60、溫低壓、中溫中壓、高溫高壓，亞臨界壓力，超高溫高壓等：臨界壓力，超高溫高壓等： 低溫低壓：效率低，技術(shù)經(jīng)濟指標差，調(diào)節(jié)范圍寬；低溫低壓：效率低，技術(shù)經(jīng)濟指標差，調(diào)節(jié)范圍寬；（峰（峰荷）荷） 高溫高壓：效率高，調(diào)節(jié)范圍窄，技術(shù)要求高。高溫高壓：效率高，調(diào)節(jié)范圍窄，技術(shù)要求高。（基荷）（基荷）（4）熱電廠：熱電廠：PGmin 取決于熱用戶。取決于熱用戶。63原子能：原子能：（1）汽輪機：）汽輪機：PGmin1015PGN；（2）啟停耗能，耗時且易損壞設(shè)備；（基荷）啟停耗能，耗時且易損壞設(shè)備；（基荷）（3）一次投資大，運行費用小。一次投資大，運行費用小。水電水電（1）灌溉、通航，因此有強迫功率；）灌