電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)

第五章電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)上海交通大學(xué)電氣工程系電力系統(tǒng)的頻率特性概述

電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)條件下的頻率f是全系統(tǒng)一致的運(yùn)行參數(shù)

頻率變化是系統(tǒng)負(fù)荷與電源之間的功率失去平衡所致。

原動(dòng)機(jī)輸入功率：機(jī)組的動(dòng)能電力系統(tǒng)的頻率特性電網(wǎng)頻率變動(dòng)情況tP持續(xù)分量脈動(dòng)分量隨機(jī)分量負(fù)荷瞬時(shí)變動(dòng)情況★頻率波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響：√偏離電力設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)；√影響用戶生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量；√頻率過低過高都會(huì)危及電網(wǎng)安全運(yùn)行電力系統(tǒng)的頻率特性調(diào)頻與有功功率調(diào)節(jié)是不可分的，應(yīng)滿足安全運(yùn)行約束；符合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求，發(fā)揮能源最大效益；頻率偏差控制在預(yù)定范圍內(nèi)，保證電能質(zhì)量?！镎{(diào)頻是電力系統(tǒng)運(yùn)行的主要任務(wù)之一一般允許頻率偏差為±0.1Hz★電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)負(fù)荷的功率-頻率特性

負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性：頻率下降時(shí)，負(fù)荷功率也下降到；頻率上升時(shí)，負(fù)荷功率也上升到。負(fù)荷特性有利于系統(tǒng)中有功功率在另一頻率下重新平衡，這種現(xiàn)象稱為負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)。負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)：因?yàn)轭l率變化很小，所以為一直線，取值范圍在1~3之間。fPLfNfbPLNPLbab電力系統(tǒng)的頻率特性發(fā)電機(jī)的功率-頻率特性

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩方程：功率方程：無調(diào)速器時(shí)，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩都為額定值。加調(diào)速器后，將從一條靜態(tài)特性曲線向另一條靜態(tài)特性曲線過渡。P*M*ω*f*PG*MG*1.01.0Pf1233’a’a”a”’電力系統(tǒng)的頻率特性有調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)功率-頻率特性：有差調(diào)節(jié)調(diào)差系數(shù)調(diào)差特性與機(jī)組間有功功率的分配調(diào)差特性為區(qū)域，有失靈區(qū)。PGfPGbPGaΔPGΔfabfNf1P1P2fABCfNP1P2P1’P2’ΔP1ΔP2ΣPLΣP’f1電力系統(tǒng)的頻率特性思考題1

已知：兩機(jī)組并聯(lián)于一條母上，。且調(diào)速系統(tǒng)保證了兩臺(tái)機(jī)完全同步。若1號(hào)機(jī)組額定功率為60MW，兩機(jī)均額定運(yùn)行。求：當(dāng)系統(tǒng)要求增加20MW的輸出時(shí)，母線的頻率為多少？電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻率特性系統(tǒng)頻率特性是由負(fù)荷頻率特性和發(fā)電機(jī)頻率特性共同形成的。無調(diào)速有調(diào)速到狀態(tài)b，PL未變，PG沒增加到狀態(tài)c，再調(diào)可以到狀態(tài)dPfPL=f(f)PL1=f(f)aPLfNbdPL1ΔPLcPL2f3f2ΔPL1ΔPL2電力系統(tǒng)的頻率特性思考題2

已知：某電力系統(tǒng)，，當(dāng)PL=3000MW時(shí)，fN=50Hz。求負(fù)荷增加120MW時(shí)，系統(tǒng)調(diào)速后的運(yùn)行點(diǎn)。調(diào)速器原理機(jī)械液壓式調(diào)速器原理功率-頻率電液調(diào)速系統(tǒng)原理電力系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其特性單個(gè)區(qū)域的頻率閉環(huán)調(diào)節(jié)框圖電力系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其特性發(fā)電機(jī)功率增加負(fù)荷功率減少功率平衡起作用的三個(gè)部分：系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線系統(tǒng)動(dòng)能電力系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其特性聯(lián)合調(diào)頻比單區(qū)域系統(tǒng)調(diào)節(jié)好。電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻電廠帶基本負(fù)荷廠1調(diào)頻廠1調(diào)頻廠2調(diào)頻廠3調(diào)峰廠1調(diào)峰廠2調(diào)峰廠3帶基本負(fù)荷廠2帶基本負(fù)荷廠3電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻一臺(tái)發(fā)電機(jī)（主導(dǎo)機(jī)）。調(diào)差目標(biāo)其它成比例配合。效果一般，用于小系統(tǒng)。AGC同步時(shí)間法聯(lián)合自動(dòng)調(diào)頻按頻率偏差的積分值調(diào)節(jié)。主導(dǎo)發(fā)電機(jī)法恒定頻率控制法FFC電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻聯(lián)合電力系統(tǒng)的調(diào)頻恒定交換功率控制FTC無關(guān)頻率。一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)之間交換的Pt恒定，但f可能會(huì)變。有協(xié)議的因素。頻率聯(lián)絡(luò)線功率偏差控制TBC全部都考慮。電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻TBC區(qū)域調(diào)節(jié)作用的信號(hào)稱為區(qū)域控制誤差A(yù)CE。相應(yīng)的控制功率當(dāng)負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，調(diào)整目標(biāo)設(shè)A有二次調(diào)頻，B有一次調(diào)頻。且即最終使得電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻思考題