電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減載(整理)

電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減載電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)1．電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻電力系統(tǒng)頻率波動(dòng)的原因頻率是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，在穩(wěn)態(tài)條件下，電力系統(tǒng)的頻率是一個(gè)全系統(tǒng)一致的運(yùn)行參數(shù)。系統(tǒng)頻率的波動(dòng)直接原因是發(fā)電機(jī)輸入功率＆輸出功率之間的不平衡，眾所周知，單一電源的系統(tǒng)頻率是同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的函數(shù)：f=np60n 電機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/min；f——電力系統(tǒng)的頻率，HZ；p 電機(jī)的極對(duì)數(shù)；對(duì)于一般的火力發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)的極對(duì)數(shù)為1,額定轉(zhuǎn)速為3000r/min,亦即額定頻率為50HZ。此時(shí)，系統(tǒng)頻率又可以用同步發(fā)電機(jī)的角速度的函數(shù)來(lái)表示：wf=一2兀為了研究系統(tǒng)頻率變換的規(guī)律，需要研究同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。同步發(fā)電機(jī)組的運(yùn)動(dòng)方程為：dwdtT——輸入機(jī)械轉(zhuǎn)距；mT——輸出電磁轉(zhuǎn)距（忽略空載轉(zhuǎn)距，即負(fù)荷轉(zhuǎn)距）；eJ——發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；血一一發(fā)電機(jī)組的角加速度；dt由于功率和力矩之間存在轉(zhuǎn)換關(guān)系（P=wT）上式經(jīng)過(guò)規(guī)格化處理和拉氏變換后，可得傳遞函數(shù)：P原動(dòng)機(jī)功率(發(fā)電機(jī)的輸入功率)；mP――發(fā)電機(jī)電磁功率；eH――發(fā)電機(jī)組的慣性常數(shù)；Sw――角速度變化量；由此可知，當(dāng)原動(dòng)機(jī)功率和發(fā)電機(jī)電磁功率之間產(chǎn)生不平衡的時(shí)候，必然引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，即引起系統(tǒng)頻率的變化。在眾多發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的電力系統(tǒng)中，盡管原動(dòng)機(jī)功率P不是恒定不變的，但它主要m取決與本臺(tái)發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)和調(diào)速器的特性，因而是相對(duì)容易控制的因素；而發(fā)電機(jī)電磁功率P的變化則不僅與本臺(tái)發(fā)電機(jī)的電磁特性有關(guān)，更取決于電力系統(tǒng)的負(fù)荷特性，是難以控e制的因素，而這正是引起電力系統(tǒng)頻率波動(dòng)的主要原因。調(diào)頻的必要性電力系統(tǒng)的頻率變動(dòng)對(duì)用戶(hù)、發(fā)電廠(chǎng)和電力系統(tǒng)本身都會(huì)產(chǎn)生不良的影響，所以必須保持頻率在額定值50hz上下，且其偏移量不能超過(guò)一定范圍。電力系統(tǒng)頻率波動(dòng)時(shí)，對(duì)用戶(hù)的影響：頻率變化將引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。例如，紡織工業(yè)、造紙工業(yè)等都將因頻率變化而出現(xiàn)次品。近代工業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)都已經(jīng)廣泛使用電子設(shè)備，頻率不穩(wěn)將會(huì)影響電子設(shè)備的工作。雷達(dá)、電子計(jì)算機(jī)等重要設(shè)施將會(huì)因?yàn)轭l率過(guò)低而無(wú)法運(yùn)行。頻率變動(dòng)對(duì)發(fā)電廠(chǎng)和系統(tǒng)本身也有影響：火力發(fā)電廠(chǎng)的主要廠(chǎng)用機(jī)械一一風(fēng)機(jī)和泵，在頻率降低時(shí)，所能供應(yīng)的風(fēng)量＆水量將迅速減少，影響鍋爐的正常運(yùn)行。低頻運(yùn)行還將增加氣輪機(jī)葉片所受的應(yīng)力，引起葉片的共振，縮短葉片的壽命，甚至使葉片斷裂。低頻運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)的通風(fēng)量將減少，而為了維持正常的電壓，又要求增加勵(lì)磁電流，以致使發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的溫升都將增加。為了不超過(guò)溫升限額，不得不降低發(fā)電機(jī)所發(fā)的功率。低頻運(yùn)行時(shí)，由于磁通密度增大，變壓器鐵芯損耗＆勵(lì)磁電流都增大。也為了不超過(guò)溫升限額，不得不降低變壓器的負(fù)載。低頻運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)中無(wú)功功率負(fù)荷將增大，而無(wú)功功率負(fù)荷將增大又將促使系統(tǒng)電壓水平的下降。發(fā)生頻率崩潰現(xiàn)象：當(dāng)頻率下降到47?48hz時(shí)，火電廠(chǎng)的廠(chǎng)用機(jī)械(如給水泵等)的處理明顯降低，使鍋爐出力減少，導(dǎo)致發(fā)電廠(chǎng)發(fā)電功率進(jìn)一步減少，致使功率缺額更為嚴(yán)重。于是系統(tǒng)頻率進(jìn)一步下降，這樣惡性循環(huán)將使發(fā)電廠(chǎng)運(yùn)行受到破壞，從而造成所謂的“頻率崩潰”現(xiàn)象。發(fā)生電壓崩潰現(xiàn)象：總之，由于所有設(shè)備都是按照系統(tǒng)額定頻率設(shè)計(jì)的，系統(tǒng)頻率質(zhì)量的下降將影響各行各業(yè)，而頻率過(guò)低時(shí)，甚至?xí)拐麄€(gè)系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電。調(diào)頻方法系統(tǒng)頻率的波動(dòng)主要是由于負(fù)荷的變化引起的，調(diào)頻與有功功率的調(diào)節(jié)是分不開(kāi)的。調(diào)頻問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是電力系統(tǒng)載正常運(yùn)行中，控制發(fā)電機(jī)的輸入功率使之與負(fù)荷所需功率之間的平衡問(wèn)題。調(diào)頻是二次調(diào)節(jié)，是通過(guò)調(diào)整機(jī)組的輸入功率來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)系統(tǒng)機(jī)組輸入功率與負(fù)荷功率失去平衡而使頻率偏離額定值時(shí)，控制系統(tǒng)必須調(diào)節(jié)機(jī)組的出力，以保證電力系統(tǒng)頻率的偏移在允許范圍之內(nèi)(一般允許偏差不得超過(guò)0.2HZ)。調(diào)節(jié)頻率或調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的基本方法是改變單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力元素(即蒸汽或水)。當(dāng)一臺(tái)或幾臺(tái)機(jī)組來(lái)調(diào)節(jié)頻率時(shí)還會(huì)引起機(jī)組間負(fù)荷分配的改變，這就涉及到電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問(wèn)題。因此，頻率的調(diào)節(jié)和電力系統(tǒng)負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配有密切的關(guān)系。機(jī)組功率改變時(shí)，它所需要的燃料費(fèi)用也就跟著改變，同時(shí)，全電網(wǎng)的潮流分布以至系統(tǒng)中的網(wǎng)損也都隨著改變。在電力系統(tǒng)中，燃料費(fèi)用和線(xiàn)路網(wǎng)損是考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素，所以現(xiàn)代電力系統(tǒng)調(diào)頻的主要任務(wù)有二：(1)維持系統(tǒng)頻率在給定水平；(2)同時(shí)還要考慮機(jī)組負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配和保持電鐘的準(zhǔn)確性。調(diào)度在確定各個(gè)發(fā)電廠(chǎng)的發(fā)電計(jì)劃和安排調(diào)頻任務(wù)時(shí)，一般降運(yùn)行電廠(chǎng)分為調(diào)頻廠(chǎng)、挑峰廠(chǎng)和帶基頻負(fù)荷的發(fā)電廠(chǎng)三類(lèi)。

如圖所示的日負(fù)荷曲線(xiàn)，其中全天不變的基本負(fù)荷又帶基本負(fù)荷的發(fā)電廠(chǎng)承擔(dān)，這類(lèi)電廠(chǎng)一般為經(jīng)濟(jì)性能好的高參數(shù)電廠(chǎng)、熱電廠(chǎng)及核電廠(chǎng)。負(fù)荷變動(dòng)部分按計(jì)劃下達(dá)給調(diào)峰電廠(chǎng)調(diào)峰電廠(chǎng)一般由經(jīng)濟(jì)性能較差的機(jī)組擔(dān)任。在實(shí)際運(yùn)行中，計(jì)劃負(fù)荷與實(shí)際負(fù)荷不可能完全一致，其差值部分稱(chēng)為計(jì)劃外負(fù)荷，由調(diào)頻電廠(chǎng)擔(dān)任。為了保證調(diào)頻任務(wù)的完成，系統(tǒng)中需要備有足夠容量的調(diào)頻機(jī)組來(lái)應(yīng)付計(jì)劃外負(fù)荷的變動(dòng)而且還須具有一定的調(diào)整速度以適應(yīng)負(fù)荷的變化，當(dāng)電網(wǎng)容量較大，一個(gè)調(diào)頻電廠(chǎng)不能滿(mǎn)足調(diào)節(jié)要求時(shí)，則選擇幾個(gè)電廠(chǎng)共同完成調(diào)頻任務(wù)。電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)負(fù)荷的功率-頻率特性當(dāng)系統(tǒng)的頻率發(fā)生變化時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的有功負(fù)荷也要隨之發(fā)生變化，即PL=F(f)。這種有功負(fù)荷隨著頻率變化的特性叫做負(fù)荷的功率-頻率特性，是負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性。電力系統(tǒng)中，各種有功負(fù)荷與頻率的關(guān)系，可以歸納為以下幾類(lèi)：與頻率變化無(wú)關(guān)的負(fù)荷，如照明、電弧爐、電阻爐、整流負(fù)荷等；與頻率變化成正比的負(fù)荷，如切削機(jī)床，壓縮機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)等；與頻率的二次方成正比的負(fù)荷，如變壓器中的渦流損耗(但比重很小)；與頻率的三次方成正比的負(fù)荷，如通風(fēng)機(jī)、靜水頭阻力不達(dá)的給水泵等；與頻率的更高次方成正比的負(fù)荷，如靜水頭阻力很大的給水泵等。負(fù)荷的功率-頻率特性一般表達(dá)式為：+aP'f'+aP'f'2+aP'f'+aP'f'2+aP'f'1Lef2Lef3LefIfe丿Ife丿Ife丿=aP0Le+...+aPnLen(式中：f――額定頻率；eP――系統(tǒng)頻率為f時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的有功負(fù)荷；LP系統(tǒng)頻率為額定值時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的有功負(fù)荷;Lea…a 各類(lèi)負(fù)荷的比例系數(shù)。0n將上式等式兩邊除以P，得到標(biāo)么值形式，即：LeP=a+af+af2+af3+...+afnTOC\o"1-5"\h\zL* 0 1* 2* 3 * n*顯然，當(dāng)系統(tǒng)的頻率為額定值時(shí)，P=1,f=1,于是L* *a+a+a+a+…+a=10 1* 2 3 n一般情況下，應(yīng)用上面的兩個(gè)式子進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，通常取到三次方即可，因?yàn)橄到y(tǒng)中與頻率高次方成正比的負(fù)荷很小，一般可以忽略。上面的兩個(gè)式子稱(chēng)為電力系統(tǒng)的有功負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性方程。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷的組成和性質(zhì)確定后，負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性方程也就確定了，因此也可以用曲線(xiàn)來(lái)表示。如右圖所示。由圖可知，在額定頻率I時(shí)系統(tǒng)負(fù)荷功率為PLe（圖中a點(diǎn)），當(dāng)頻率下降到*時(shí)，系統(tǒng)的負(fù)荷功率由PLe下降到PLb（圖中b點(diǎn)）。如果系統(tǒng)的頻率升高，負(fù)荷功率將增大，也就是說(shuō)，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)機(jī)組的輸入功率和負(fù)荷失去平衡時(shí)，系統(tǒng)負(fù)荷也參與了調(diào)節(jié)作用，它的特性有利于系統(tǒng)中有功功率在另一頻率值下重新平衡。這種現(xiàn)象稱(chēng)為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)。通常用：dPL-=Kdf L*來(lái)衡量調(diào)節(jié)效應(yīng)的大小。K稱(chēng)為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)（或稱(chēng)為負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率）。L*L*dP LL*dP L*df*+2af+3af2+...+nafmafm-1由上式可知，系統(tǒng)的K取決與負(fù)荷的性質(zhì)，它與各類(lèi)負(fù)荷所占總負(fù)荷的比例有關(guān)。L*在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，允許頻率變化范圍是很小的，在此較小的頻率變化范圍內(nèi)，根據(jù)國(guó)內(nèi)外一些系統(tǒng)的是實(shí)測(cè)，有功負(fù)荷與頻率的關(guān)系曲線(xiàn)接近于一條直線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率為：

APK=LL*APK=LL* Af*的百分比。）也可以用有名值表示為：K=AP^（MW/HZ），有名值與標(biāo)么值之間的換算關(guān)系為KL*LeLP。kl*KL*LeLP。kl*和kl都是負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)，是系統(tǒng)調(diào)度部門(mén)要求掌握的一個(gè)數(shù)據(jù)。在實(shí)際系統(tǒng)中，需要經(jīng)過(guò)測(cè)試求得，也可以根據(jù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料分析估算確定。對(duì)于不同的電力系統(tǒng)，因負(fù)荷的組成不同，Kl*的值也不同，一般在1?3之間。同時(shí)，每個(gè)系統(tǒng)的Kl*值也隨著季節(jié)和晝夜的交替而變化。發(fā)電機(jī)組的功率-頻率特性發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速的調(diào)整是由原動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，發(fā)電機(jī)組的功率-頻率特性取決與調(diào)速系統(tǒng)的特性。當(dāng)系統(tǒng)的負(fù)荷變化引起頻率改變時(shí)，發(fā)電機(jī)組的調(diào)速系統(tǒng)工作，改變?cè)瓌?dòng)機(jī)進(jìn)氣量（或進(jìn)水量），調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸入功率以適應(yīng)負(fù)荷的需求。通常把由于頻率變化而引起的發(fā)電機(jī)組輸出功率變化的關(guān)系稱(chēng)為發(fā)電機(jī)組的功率-頻率特性或調(diào)節(jié)特性。發(fā)電機(jī)的功率-頻率特性1．未配置調(diào)速器的功率-頻率特性。為了便于說(shuō)明問(wèn)題，先討論發(fā)電機(jī)組假定未配置調(diào)速器的功率-頻率特性。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)距方程可以近似的表示為：M發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)距方程可以近似的表示為：M=A—BwG* *故功率方程式為：P=故功率方程式為：P=C'w-C'w2G* 1*2*常C1=2C2。上式可以用曲線(xiàn)來(lái)表示如圖1：或P=cw-Cw2其中，ABC都是常數(shù)，通G*1*2*由圖1可見(jiàn)，輸出功率最大值是在額定條件下。即轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距都是額定值時(shí)出現(xiàn)。2．有調(diào)速器時(shí)的靜態(tài)功率-頻率特性當(dāng)發(fā)電機(jī)配有調(diào)速系統(tǒng)的時(shí)候，情況就發(fā)生了變化。由于調(diào)速系統(tǒng)的作用，隨著轉(zhuǎn)色的變動(dòng)而不斷的改變進(jìn)氣或進(jìn)水量，是原動(dòng)機(jī)的運(yùn)行點(diǎn)不斷的從一根靜態(tài)特性向另一根靜態(tài)特性過(guò)渡，如圖2所示，由a1到a2等等。連接這些不同曲線(xiàn)上的運(yùn)行點(diǎn)所構(gòu)成的曲線(xiàn)（圖中虛線(xiàn)）就是有調(diào)速器時(shí)的靜態(tài)功率-頻率特性。一般近似的以直線(xiàn)代替。即發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)功率-頻率特性反映的是頻率變化而引發(fā)的發(fā)電機(jī)組出力的變化的關(guān)系。配有調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)功率-頻率特性，如圖3所示。如果發(fā)電機(jī)以額定頻率fe運(yùn)行（圖中a點(diǎn)），其輸出功率為PGb；當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加而使頻率下降到勺時(shí)，則發(fā)電機(jī)組由于調(diào)速器的作用，使輸出功率增加到PGa（圖中b點(diǎn)）。可見(jiàn)，對(duì)應(yīng)于頻率下降A(chǔ)f,發(fā)電機(jī)組的輸出功率增加了APg。很顯然，這是一種有差調(diào)節(jié)，其特性稱(chēng)為有差調(diào)節(jié)特性。特性曲線(xiàn)的斜率為：r一丄，R是發(fā)電機(jī)組的調(diào)差系數(shù)。負(fù)號(hào)表示發(fā)電機(jī)輸出功率的變化和頻率人PG的變化是相反的。調(diào)差系統(tǒng)R的標(biāo)么值表達(dá)式為：R一耳/f一旦_，或?qū)懗葾f+RAP=0（發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)調(diào)節(jié)方程）。* AP/P AP * *G*GGe G*在計(jì)算功率＆頻率的關(guān)系的時(shí)候，常常采用調(diào)差系數(shù)的倒數(shù)：G*1AG*1AP=— G*Af*K Af+AP=0，G* * G*其中耳*是發(fā)電機(jī)組的功率擷率特性靜態(tài)系數(shù)，或原動(dòng)機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率。它也可以用有名值表示K=-^^G。G Af一般發(fā)電機(jī)組的調(diào)差系數(shù)或單位調(diào)節(jié)功率，可采用下列數(shù)值：對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)組R*=（4?6）%或Kg*=16.6?25對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)組R*=（2?4）%或Kg*=25?50發(fā)電機(jī)組的功率-頻率特性的調(diào)差系數(shù)主要取決于調(diào)速器的靜態(tài)調(diào)節(jié)特性，它與機(jī)組間的有功功率的分配密切相關(guān)。調(diào)差特性與機(jī)組間有功功率的分配關(guān)系兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)允許時(shí)，有漳=，即發(fā)電機(jī)組的功率增量用各自的標(biāo)么值表述時(shí)，RAP1* 2*在發(fā)電機(jī)組的功率分配與機(jī)組的調(diào)差系數(shù)成反比。調(diào)差系數(shù)小的機(jī)組承擔(dān)的負(fù)荷增長(zhǎng)標(biāo)么值，可得第i，可得第i這個(gè)結(jié)論可以推廣到系統(tǒng)中多臺(tái)發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的情況，由af臺(tái)發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)方程為：APAf臺(tái)發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)方程為：APAf1=1，2，GiGeiGii*對(duì)上式求和，并考慮到穩(wěn)態(tài)時(shí)整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的頻率的變化厶f是相同的，則得:APAAPAPAfGii*i—i*如果用一臺(tái)等值機(jī)來(lái)代替時(shí)，則有：AP是全系統(tǒng)總額定容量，是系Geii=1Geii=AP是全系統(tǒng)總額定容量，是系Geii=1Geii=1i*統(tǒng)等值機(jī)組的調(diào)差系數(shù)（或稱(chēng)平均調(diào)差系數(shù)）。所以當(dāng)系統(tǒng)中負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，每臺(tái)機(jī)組所承擔(dān)的功率可用下式確定：AP=R/:X7GiP R工e i*電力系統(tǒng)的頻率特性負(fù)荷的一部分，則電力系統(tǒng)功率-頻率關(guān)系，可以簡(jiǎn)化為圖1所示。在穩(wěn)態(tài)頻率f下，PLPGPT都相等，因此討論他們的功率-頻率特性時(shí)候，可以看成由兩個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成的一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)組的功率-頻率特性與負(fù)荷的功率-頻率特性曲線(xiàn)的交點(diǎn)就是電力相同頻率穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)，如圖2中a點(diǎn)。頻率的一次調(diào)整如果系統(tǒng)中的負(fù)荷增加APl，則總負(fù)荷靜態(tài)頻率特性變成PL1=f（f），假設(shè)這時(shí)候系統(tǒng)內(nèi)的所有機(jī)組都沒(méi)有調(diào)速器，機(jī)組的輸入功率恒定為PT且等于PL，則系統(tǒng)頻率將逐漸下降，負(fù)荷所取用的有功功率也逐漸減小。依靠負(fù)荷調(diào)節(jié)效用系統(tǒng)達(dá)到新的平衡，運(yùn)行點(diǎn)移到圖中的b點(diǎn)，頻率穩(wěn)定值下降到系統(tǒng)負(fù)荷所取用的有功功率仍然為原來(lái)的PL值。在這種情況下，頻率偏差值A(chǔ)f取決與負(fù)荷變化值A(chǔ)Pl的大小，一般都是相當(dāng)大的。但是，實(shí)際上各發(fā)電機(jī)組都裝有調(diào)速器，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加，頻率開(kāi)始下降時(shí)，調(diào)速器就要起作用，增加機(jī)組的輸入功率PT。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，允許點(diǎn)穩(wěn)定在C點(diǎn)，這時(shí)候系統(tǒng)負(fù)荷所取用的功率為PL2，小于額定頻率下所需要的功率PL1，頻率穩(wěn)定在匚。此時(shí)的頻率偏差值△f要比無(wú)調(diào)速器時(shí)小的多。由此可見(jiàn)，調(diào)速器對(duì)頻率的調(diào)節(jié)作用是很明顯的。（由于負(fù)荷的突然增加，發(fā)電機(jī)組功率不能及時(shí)隨之變動(dòng)，機(jī)組將減速，系統(tǒng)頻率將下降，而系統(tǒng)頻率下降的同時(shí)，發(fā)電機(jī)組的功率將因他的調(diào)速器的一次調(diào)整作用而增大，負(fù)荷的功率將會(huì)因它自身的調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少。前者將沿著原動(dòng)機(jī)的頻率特性向下減少，經(jīng)過(guò)一個(gè)振蕩衰減的過(guò)程，重新抵達(dá)一個(gè)新的平衡運(yùn)行點(diǎn)。）

調(diào)速器的這種調(diào)節(jié)作用通常稱(chēng)為一次調(diào)節(jié)。這樣，由調(diào)速器的調(diào)節(jié)作用而增大的發(fā)電機(jī)組的功率AP=-KAf，由負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)GG效應(yīng)而減少的負(fù)荷功率AP=KAf，可以得到AP=AP-AP=-（K+K）Af=-KAf,LLGLGLS其中K=_筆稱(chēng)為系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率，以MW/HZ或MW/（0.1）Hz為單位。系統(tǒng)S Af的單位調(diào)節(jié)功率也可以用標(biāo)要值表示。以標(biāo)要值表示時(shí)候的基準(zhǔn)功率通常就取系統(tǒng)原始運(yùn)行狀態(tài)下的總負(fù)荷。系統(tǒng)的系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率標(biāo)志了系統(tǒng)負(fù)荷增加或減少時(shí)候，在原動(dòng)機(jī)調(diào)速器和負(fù)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寡。頻率的二次調(diào)整在電網(wǎng)中所有有調(diào)節(jié)能力的發(fā)電機(jī)組都自動(dòng)參與頻率的一次調(diào)整。但由于系統(tǒng)中負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率不可調(diào)，發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率不可能很大，從而系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率也不可能很大。所以依靠調(diào)速器進(jìn)行的一次調(diào)整，只能限制周期較短，幅度較小的負(fù)荷變動(dòng)引起的頻率偏移。負(fù)荷變動(dòng)周期長(zhǎng)，幅度大的調(diào)頻任務(wù)自然的落在了二次調(diào)整方面。即，為了使電網(wǎng)恢復(fù)于額定頻率，則需要電網(wǎng)進(jìn)行二次調(diào)頻。同時(shí)為了避免在調(diào)整過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)調(diào)或頻率長(zhǎng)時(shí)間不能穩(wěn)定的現(xiàn)象，電網(wǎng)頻率的二次調(diào)整就需要對(duì)電網(wǎng)中運(yùn)行電廠(chǎng)進(jìn)行分工和分級(jí)調(diào)整，即將電網(wǎng)中所有電廠(chǎng)分為主調(diào)頻廠(chǎng)、輔助調(diào)頻廠(chǎng)和非調(diào)頻廠(chǎng)三類(lèi)。頻率的二次調(diào)整就是手動(dòng)或自動(dòng)的操作調(diào)頻器使發(fā)電機(jī)組的頻率特性平行的上下移動(dòng)，從而使負(fù)荷變動(dòng)引起的頻率偏移可保持在允許范圍內(nèi)。例如圖2中，不進(jìn)行二次調(diào)整，系統(tǒng)中的負(fù)荷增加APl時(shí)，最后穩(wěn)定運(yùn)行于c點(diǎn)，頻率下降越出允許范圍時(shí)，操作調(diào)頻器，增加發(fā)電機(jī)組發(fā)出的功率，使頻率特性向上移動(dòng)，經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)渡過(guò)程，最終穩(wěn)定在d點(diǎn)，這是系統(tǒng)的頻率升到額定值（或在允許范圍內(nèi)）。穩(wěn)定在切功率增加到PL2。在一次調(diào)整的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次調(diào)整，穩(wěn)定在切功率增加到PL2。在一次調(diào)整的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次調(diào)整，就是在負(fù)荷變動(dòng)引起的頻率一般負(fù)荷的原始增量APl?？赡苡腥糠殖袚?dān)：（1）由調(diào)速器的調(diào)節(jié)作用而增大的發(fā)電機(jī)組的功率：AP=-KAf；GG（2）由負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少的負(fù)荷功率：aP=KAf；LL（3） 由于進(jìn)行了二次調(diào)頻，發(fā)電機(jī)組增發(fā)的功率：APg。貝I」AP -AP =-（K +K）Af =-KAf 或—A匚?！狝仃。=K+K=K Af。L0 G0 G L S Af G LS如果△PLo=APGo,即發(fā)電機(jī)組如數(shù)增發(fā)了負(fù)荷功率的原始增量APl。，則△f=0,也

就是實(shí)現(xiàn)了所謂的無(wú)差調(diào)節(jié)。如上的情況，可以推廣到n臺(tái)發(fā)電機(jī)組，且由第n臺(tái)機(jī)組擔(dān)負(fù)二次調(diào)整任務(wù)的情形。這種情況也就相當(dāng)于一臺(tái)機(jī)組進(jìn)行二次調(diào)整，n臺(tái)機(jī)組進(jìn)行一次調(diào)整?？傻茫篈P —AP L0 =K+K=KAfGn L S因?yàn)閚臺(tái)機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率AKg.遠(yuǎn)大與一臺(tái)機(jī)組的，在同樣的功率盈虧(APl—APg)下，系統(tǒng)的頻率變化要比僅有一臺(tái)機(jī)組時(shí)候，小的多。由上可見(jiàn)，進(jìn)行二次調(diào)整時(shí)候，系統(tǒng)中負(fù)荷的增減基本上要有調(diào)頻機(jī)組或調(diào)頻廠(chǎng)承擔(dān)。雖然可以適當(dāng)增加其他機(jī)組或電廠(chǎng)的單位調(diào)節(jié)功率以減少調(diào)頻廠(chǎng)或調(diào)頻機(jī)組的負(fù)擔(dān)，但數(shù)值畢竟有限。這就使調(diào)頻廠(chǎng)的功率變化幅度遠(yuǎn)大于其他電廠(chǎng)。如果調(diào)頻廠(chǎng)不位于負(fù)荷中心，則這種情況可能使調(diào)頻廠(chǎng)與系統(tǒng)的其他部分聯(lián)系的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上流通的功率超出允許值。這樣，就出現(xiàn)了在調(diào)整系統(tǒng)頻率的同時(shí)控制聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上流通功率的問(wèn)題。兩個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)臺(tái)為了討論這個(gè)問(wèn)題，我們來(lái)看兩個(gè)系統(tǒng)聯(lián)合的例子。如圖，A、B兩個(gè)系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率分別是KK。為了使討論的結(jié)論更具有普遍意義，兩個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)臺(tái)AB設(shè)A、B兩個(gè)系統(tǒng)都設(shè)有二次調(diào)整的電廠(chǎng)，它們的功率變量分別是AP、AP。兩個(gè)系統(tǒng)的負(fù)荷變GA GB量則分別是、％。設(shè)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上的交換功率由A流向B時(shí)為正。于是，在聯(lián)合前，對(duì)于A系統(tǒng)：△PLA-△PGA=-KA^fA對(duì)于B系統(tǒng)△PLB-^PGB=-KBAfB聯(lián)合后，通過(guò)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)由A向B輸送的交換功率，對(duì)A系統(tǒng)，也可以看作是一個(gè)負(fù)荷，從而：APla+△Pab-APGA=-KAAfA；對(duì)于B系統(tǒng)，這個(gè)交換功率也可以看作是電源，從而：△PLB-APab-APGB=-KBAfB聯(lián)合后，兩個(gè)系統(tǒng)的頻率應(yīng)該相等，即△ fB=Af，可得：(△Pla—△Pga) +(APlb-APgb)=-(Ka+Kb)M帶回上式可得，交換功率為：K(AP—AP)-K(AP—AP)AP=--^A LB GB B LB GB—ab K+KAB令：APamAPla-APga，APb=APlb-APgb，APa>APb分別是A、B兩個(gè)系統(tǒng)的

功率缺額，則有：APa+APab=-KAAfA△PB—APb=—KBAfBB ab BBAP+APAf=- ABK+KABKAP-KAPAP=——AB BA-ab K+KAB由此可見(jiàn)，聯(lián)合系統(tǒng)頻率的變化取決于系統(tǒng)總的功率缺額和總的系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率。聯(lián)合電力系統(tǒng)的調(diào)頻聯(lián)合電力系統(tǒng)的調(diào)頻方式恒定頻率控制FFC(flatfrequencycontrol)按照頻率偏差A(yù)f進(jìn)行調(diào)節(jié)，在△f=0的時(shí)候，調(diào)節(jié)結(jié)束。所以最終維持的是系統(tǒng)頻率，而對(duì)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上的交換功率則不加控制，這實(shí)際上是單一系統(tǒng)的觀點(diǎn)，因此這種方式只適用與電廠(chǎng)之間聯(lián)系緊密的小型系統(tǒng)，對(duì)于龐大的聯(lián)合電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)起來(lái)有不少困難。恒交換功率控制FTC(flattie-linecontrol)控制調(diào)頻機(jī)組保持交換功率恒定，而對(duì)系統(tǒng)的頻率并不控制。這種方式適用于兩個(gè)電力相同間按照協(xié)議交換功率的情況。它要求保持聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上功率不變，而頻率則要求通過(guò)兩個(gè)相鄰系統(tǒng)同時(shí)調(diào)整發(fā)電機(jī)的功率來(lái)維持。頻率聯(lián)絡(luò)線(xiàn)功率偏差控制TBC(tielineloadfrequencybiascontrol)既按頻差又按聯(lián)絡(luò)線(xiàn)交換功率調(diào)節(jié)，最終維持的是系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)的就地平衡，這實(shí)際是多系統(tǒng)調(diào)頻觀點(diǎn)，這種調(diào)頻方式是大型電力系統(tǒng)或聯(lián)合電力系統(tǒng)中常用的一種方式。2.4.2頻率聯(lián)絡(luò)線(xiàn)功率偏差控制TBC《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置(第二版)》，上海交通大學(xué)，楊冠城，中國(guó)電力出版社。Pagel64,148采用頻率聯(lián)絡(luò)線(xiàn)功率偏差控制TBC方式，不僅要消除頻差(△f=0)，而且還要消除聯(lián)絡(luò)線(xiàn)中的交換功率偏差(△Pab=0)。這就是說(shuō)每個(gè)控制區(qū)負(fù)責(zé)本區(qū)域的功率調(diào)整，通常把本區(qū)域調(diào)節(jié)作用的信號(hào)稱(chēng)為區(qū)域控制ACE(areacontrolerror)。依然以左圖這樣兩個(gè)互連的系統(tǒng)為例，來(lái)說(shuō)明其調(diào)節(jié)特點(diǎn)。A、B系統(tǒng)的區(qū)域控制誤差分別為：

ACEaTa+WACEB=APtB+KbM其中，^PtA為控制區(qū)a輸出的總有功功率增量；△PtA為控制區(qū)A輸出的總有功功率增量；K為系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率補(bǔ)充start：即厶Pti為控制區(qū)i輸出的總有功功率增量，它等于與區(qū)域I相連的各個(gè)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)中功率增量之和，即△Pti=LAPtij(j=l,2...n)由電網(wǎng)理論知，傳輸線(xiàn)中的功率為p=-p=UUjsin5ij jiXijL其中：ujq——傳輸線(xiàn)兩端母線(xiàn)的電壓；

列=6廠(chǎng)q—兩母線(xiàn)電壓相角之差；XL—輸電線(xiàn)的電抗。當(dāng)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)中功率發(fā)生微小變化時(shí)，其值可以表示為：dPjxA5tijddPjxA5tijd5 ijUU—i—jcos5xA5 =XijijLUU i XLjLosC-5)Xk5-A5)令PmaxijUUijXL，稱(chēng)為輸電線(xiàn)的極限傳輸容量，Tij=PmaxijCOs8ij，稱(chēng)為傳輸線(xiàn)的同步系數(shù)。tij ijijij i其中：則 APtij Fij3jT(3—a)，tij ijijij i其中：△q――輸電線(xiàn)兩端母線(xiàn)電壓相角的變化量補(bǔ)充end相應(yīng)的控制功率為：△PGA=-KiA^(^PtA+KA^fA)dt△PGB=-KiB；(^PtB+KB^fB)dt其中，K其中，KiA、KiB是積分增益，常數(shù);負(fù)號(hào)表示控制功率與聯(lián)絡(luò)線(xiàn)功率增量和頻率偏差A(yù)f的方向相反，即當(dāng)系統(tǒng)的Af或?yàn)樨?fù)值時(shí)，調(diào)頻機(jī)組的控制功率APg為正的增加的輸出功率。任一控制區(qū)的負(fù)荷變動(dòng)，調(diào)整結(jié)果在穩(wěn)態(tài)條件下，必然使aceAaceb為零，即:

△Ph+KBAfB=OabBB負(fù)荷上述條件時(shí)，只有使△f=0,==0,這正是我們所需要的控制要求。必須指出的是,如果A系統(tǒng)采用了TBC調(diào)節(jié)，而B(niǎo)系統(tǒng)采用有差調(diào)節(jié)或甚至無(wú)二次調(diào)頻，則仍有可能出現(xiàn)△f和厶Pt，為了更好的理解，從一般情況入手開(kāi)始討論。設(shè)系統(tǒng)A有二次調(diào)頻，系統(tǒng)B只有調(diào)速器一次調(diào)頻，系統(tǒng)的負(fù)荷增量分別為△Pla、APLB，聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上的功率增量PtA，在穩(wěn)定條件下有：△PTi-△PLi=-KL^+^Pti即發(fā)電機(jī)功率增量與負(fù)荷增量間差值，由負(fù)荷頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)＆聯(lián)絡(luò)線(xiàn)增量來(lái)平衡，又通常APT與APg相等，因此對(duì)系統(tǒng)A、B又下列關(guān)系:△PGA-^PLA=KLA^f+^PtA△PGB-^PLB=KLB^f+APtB其中△PtA二一。所以 △PlaUMga-KA^f-^PtAAP△PLB=△PGB-KB△f-△PtB=-KB△f+△PtA（B系統(tǒng)只有一次調(diào)頻）A系統(tǒng)按頻率及聯(lián)絡(luò)線(xiàn)功率進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，最終使ACEA=^PtA+匕4.=0所以由上面的兩個(gè)式子可得： △PlaM^PgaAP再帶回到上面兩式可得Af=-一1一LBK+KLBABAPKAP= LB tAK+KAB可見(jiàn)，A系統(tǒng)維持了系統(tǒng)的就地平衡。整個(gè)系統(tǒng)的頻率及聯(lián)絡(luò)線(xiàn)功率變化只與B系統(tǒng)負(fù)荷增量△Plb有關(guān)。由于B系統(tǒng)沒(méi)有自動(dòng)調(diào)頻，所以整個(gè)聯(lián)合系統(tǒng)對(duì)B系統(tǒng)的負(fù)荷波動(dòng)，仍然是只有一次調(diào)頻的。電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度與自動(dòng)調(diào)頻電力系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)涉及系統(tǒng)中有功功率平衡和潮流分布。再保證頻率質(zhì)量和系統(tǒng)安全運(yùn)行前提下，如何使電力系統(tǒng)運(yùn)行具有良好的經(jīng)濟(jì)性，這就是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制（EDC，economicdispatchcontrol）的任務(wù)。它是聯(lián)合自動(dòng)調(diào)頻的重要目標(biāo)之一，因此也有人把AGC列為AGC功能的一部分，稱(chēng)之為AGC/EDC功能。一般的EDC是按數(shù)據(jù)模型編制的程序，調(diào)用時(shí)需要一定的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)，但它可以較長(zhǎng)時(shí)間啟動(dòng)一次（一般5分鐘以上）。有人稱(chēng)EDC為三次經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)。等微增率分配負(fù)荷的基本概念《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置（第二版）》，上海交通大學(xué)，楊冠城，中國(guó)電力出版社。Pagel67《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第二版）》，東南大學(xué)，陳衍，中國(guó)電力出版社。Page203-電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配在很久以前，曾誤認(rèn)為最經(jīng)濟(jì)的分配負(fù)荷是，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加時(shí)，使效率最好的機(jī)組先增加負(fù)荷，直至其最高效率；然后再讓效率次之的機(jī)組也增加負(fù)荷直到其最高效率時(shí)的負(fù)荷為止，以次類(lèi)推。這種方法已經(jīng)被證明并不經(jīng)濟(jì)，最經(jīng)濟(jì)的是按照等微增率分配負(fù)荷。這一方法至今還被廣泛應(yīng)用。微增率是指輸入耗量的微增量與輸出功率微增量的比值。對(duì)發(fā)電機(jī)組來(lái)說(shuō)，為燃料消耗量（或消耗費(fèi)用）的微增量與發(fā)電機(jī)輸出功率微增量的比值。所謂等微增率法則，就是運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組按照微增率相等的原則來(lái)分配負(fù)荷，這樣就可使系統(tǒng)的總的燃料消耗（或費(fèi)用）為最小，從而是最經(jīng)濟(jì)的。最優(yōu)分配負(fù)荷的目標(biāo)函數(shù)和約束條件耗量特性電力系統(tǒng)中有功功率負(fù)荷合理分配的目標(biāo)是在滿(mǎn)足一定的約束條件下，盡可能節(jié)約消耗的（一次）能源。因此，要分析這個(gè)問(wèn)題，必須先確定發(fā)電設(shè)備單位時(shí)間內(nèi)消耗的能源與發(fā)出的有功功率之間的關(guān)系，即發(fā)電設(shè)備輸入與輸出的關(guān)系，這種關(guān)系稱(chēng)為耗量特性。如圖a所示。圖中縱坐標(biāo)可以是單位時(shí)間內(nèi)消耗的燃料F,例如每小時(shí)多少?lài)嵑瑹崃繛?9.31MJ/kg的標(biāo)準(zhǔn)煤；也可以為單位時(shí)間內(nèi)消耗的水量W,例如每秒鐘多少立方米。橫坐標(biāo)則為KW或MW為單位的電功率PG。耗量特性曲線(xiàn)上某一點(diǎn)縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的比值,即單位時(shí)間內(nèi)輸入能量與輸出功率之間的比值稱(chēng)為比耗量卩。顯然，比耗量實(shí)際是原點(diǎn)和耗量特性曲線(xiàn)上某一點(diǎn)連線(xiàn)的斜率，卩二F/P或卩二W/P。而當(dāng)耗量特性縱橫坐標(biāo)單位相同時(shí)，它的倒數(shù)就是發(fā)電設(shè)備的效率n。耗量特性曲線(xiàn)上某一點(diǎn)切線(xiàn)的斜率稱(chēng)為耗量微增率九。耗量微增率是單位時(shí)間內(nèi)輸入能量微增量與輸出功率微增量的比值，即X=^F/^P=dF/dP或X=^W/AP=dW/dPo比耗量和比耗量微增率雖然通常具有相同的單位，如t/（MW.h）,卻是兩個(gè)不同的概念。而且它們的數(shù)值一般也不相等。只有在耗量特性曲線(xiàn)上某一個(gè)特殊的點(diǎn)m,它們才相等。如圖b所示。這個(gè)特殊的點(diǎn)m就是從原點(diǎn)做直線(xiàn)與耗量特性曲線(xiàn)相切時(shí)的切點(diǎn)。顯然，在這個(gè)點(diǎn)上，比耗量的數(shù)值恰好最小。這個(gè)比耗量的最小值就稱(chēng)為最小比耗量卩min。合理組合發(fā)電設(shè)備的方法之一，就是按照這個(gè)最小比耗量由小到大的順序，隨負(fù)荷的由小到大增加，逐套投入發(fā)電設(shè)備；或負(fù)荷的由大到小減少，逐套推出發(fā)電設(shè)備。比耗量和耗量微增率的變化如圖c所示。2．目標(biāo)函數(shù)和約束條件明確了有功功率負(fù)荷的大小和耗量特性，在系統(tǒng)中有一定備用容量時(shí)候，就可以考慮這些負(fù)荷在已經(jīng)運(yùn)行發(fā)電設(shè)備和發(fā)電廠(chǎng)之間的最優(yōu)分配問(wèn)題了。這個(gè)問(wèn)題實(shí)際上屬于非線(xiàn)性規(guī)劃范疇。因在數(shù)學(xué)上，其性質(zhì)是，在一定的約束條件下，使某一目標(biāo)函數(shù)為最優(yōu)，而這些約束條件和目標(biāo)函數(shù)都是這種變量狀態(tài)變量、控制變量、擾動(dòng)變量的非線(xiàn)性函數(shù)，換而言之,在數(shù)學(xué)上這個(gè)問(wèn)題表達(dá)為：在滿(mǎn)足等約束調(diào)件：f（x、u、d）=0和不等約束條件：g（x、u、d）WO的前提下，使目標(biāo)函數(shù)C=C（X、u、d）為最優(yōu)?，F(xiàn)在的問(wèn)題在于，如何表示分析有功功率負(fù)荷最優(yōu)分配時(shí)的目標(biāo)函數(shù)和約束調(diào)件。由于討論有功功率負(fù)荷最優(yōu)分配的目的在于：在供應(yīng)相同大小負(fù)荷有功功率的前提下，單位時(shí)間內(nèi)的能源耗量最少。這里的目標(biāo)函數(shù)就應(yīng)該是總耗量。原則上，這總耗量應(yīng)該與所有變量有關(guān)，但通常認(rèn)為，它只是各發(fā)電設(shè)備所發(fā)有功功率PG）的函數(shù)，即這里的目標(biāo)函數(shù)寫(xiě)作：F’=F1（Pgi）+F2（Pg2）+F3（PG3）+…+Fn（PGn）=EFi（PGi）式中，F(xiàn)i（PGi）表示某發(fā)電設(shè)備發(fā)出有功功率PGi時(shí)單位時(shí)間內(nèi)所消耗的能源。這里的等約束條件也就是有功功率必須保持平衡的條件。就每個(gè)節(jié)點(diǎn)而言，這條件是：Pg—PLi—UjUj（GijC劇ij+%Si逋ij）F式中，i=l,2。。。n就整個(gè)系統(tǒng)而言，則為：工PG—工卩口—小廠(chǎng)0式中△匕為網(wǎng)絡(luò)總損耗。

這里的不等約束條件有3,分別為各節(jié)點(diǎn)發(fā)電設(shè)備有功功率PGi、無(wú)功功率QGi&電壓Ui的大小不能逾越限額，即：QGiminQGimin叫2Gimaxu..wuwu.iminiimax式中，PGimax就取發(fā)電設(shè)備的額定功率；PGimin則因發(fā)電設(shè)備的類(lèi)型的差異有所不同，例如火力發(fā)電設(shè)備的PGimin不能低于額定有功功率的20%?75%°QGimax取決于發(fā)電機(jī)定子或轉(zhuǎn)子繞組的溫升；QGimin主要取決于發(fā)電機(jī)并列允許的穩(wěn)定性和定子端部溫升等等。Uima和U.m.nGimin imax imin則由對(duì)電能質(zhì)量的要求決定。系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備消耗的能源可能收到限制。例如,水電廠(chǎng)一晝夜消耗的水量受約束于水庫(kù)調(diào)度。出現(xiàn)這種情況時(shí),目標(biāo)函數(shù)就不應(yīng)再是單位時(shí)間內(nèi)消耗的能源,而應(yīng)是一段時(shí)間內(nèi)消耗的能源，即應(yīng)該為：FE=E/0tFi（PGi）dt而等約束條件增加：打氣（PGj）dt=定值這里的F.可以理解為單位時(shí)間內(nèi)火力發(fā)電設(shè)備的燃料消耗；氣為單位時(shí)間內(nèi)水利發(fā)電設(shè)備的水量消耗，t為時(shí)間段長(zhǎng)，例如24h。而這里設(shè)1=1,2，…m為火力發(fā)電設(shè)備，j=（m+l）,（m+2）...n為水力發(fā)電設(shè)備。最優(yōu)分配負(fù)荷時(shí)的等耗量微增率準(zhǔn)則所謂等微增率法則，就是運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組按照微增率相等的原則來(lái)分配負(fù)荷我們以?xún)膳_(tái)機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行為例，說(shuō)明等微增率法則。圖機(jī)組負(fù)荷改變時(shí)耗量的變化示意圖如圖所示兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組，原來(lái)所帶的負(fù)荷，機(jī)組1為P］,微增率為b1，機(jī)組2為P2,微增率為b2，且耳＞b2，如果機(jī)組1的功率減小AP,即功率變?yōu)镻‘i，相應(yīng)的微增率變?yōu)閎‘］，而機(jī)組2的增加相同的AP,使其功率變?yōu)镻2,微增率變?yōu)閎2,此時(shí)總的負(fù)荷不變。由圖可知，機(jī)組1減少的燃料耗量（圖中陰影部分，由b‘］、P］、P‘］所圍的面積）大于機(jī)組2增加的燃料耗量（由b2、b‘2、圖機(jī)組負(fù)荷改變時(shí)耗量的變化示意圖P2、P‘2所圍的面積），這兩個(gè)面積之差即為減少（或增加）的燃料消耗量，如果上述過(guò)程是使總的燃料消耗減少，則這樣的轉(zhuǎn)移負(fù)荷的過(guò)程就繼續(xù)下去，總的燃料消耗就繼續(xù)減少，直到兩臺(tái)機(jī)組的微增率相等時(shí)為止。即b]=b2時(shí)，總的燃料耗量為最小。如果微增率曲線(xiàn)時(shí)反函數(shù)曲線(xiàn)，即微增率隨負(fù)荷增加而減小，用上述同樣的方法，可以證明，把機(jī)組負(fù)荷加到最大時(shí)則最經(jīng)濟(jì)。當(dāng)然，等微增率準(zhǔn)則的嚴(yán)格證明應(yīng)該由數(shù)學(xué)推導(dǎo)獲得。各類(lèi)發(fā)電廠(chǎng)之間負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配電力系統(tǒng)中，有功功率的最優(yōu)分配其實(shí)有兩方面的內(nèi)容，即有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配和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)備或發(fā)電廠(chǎng)的合理組合，也就是通常所說(shuō)機(jī)組的合理開(kāi)停。它大體上包括三部分：機(jī)組的最優(yōu)組合順序、機(jī)組的最后組合數(shù)量，和機(jī)組的最優(yōu)開(kāi)停時(shí)間。簡(jiǎn)而言之，涉及的是電力系統(tǒng)中冷備用容量的合理分布問(wèn)題。合理組合機(jī)組的方法，目前有最優(yōu)組合順序法，動(dòng)態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)法、整數(shù)規(guī)劃法等等。各類(lèi)發(fā)電廠(chǎng)的合理組合：一般，火電廠(chǎng)以承擔(dān)基本不變的負(fù)荷為宜。這樣可避免頻繁開(kāi)停設(shè)備或增減負(fù)荷。其中，高壓高溫電廠(chǎng)因?yàn)楣β室驍?shù)高，應(yīng)優(yōu)先投入，而且，它們可靈活調(diào)節(jié)的范圍較窄，在負(fù)荷曲線(xiàn)的更基底部分運(yùn)行更恰當(dāng)。其次是中溫中壓電廠(chǎng)。低溫低壓電廠(chǎng)設(shè)備陳舊，效率很低，應(yīng)該及早淘汰。而在淘汰前只能在高峰負(fù)荷期間用于發(fā)必要的功率。核能電廠(chǎng)的可調(diào)容量雖大，但因核能電廠(chǎng)的一次投資大，運(yùn)行費(fèi)用小，建成后應(yīng)盡可能利用，原則上是應(yīng)該持續(xù)承擔(dān)額定容量負(fù)荷，在負(fù)荷曲線(xiàn)的更基底部分運(yùn)行。無(wú)調(diào)節(jié)水庫(kù)水電廠(chǎng)的全部功率和有調(diào)節(jié)水庫(kù)水電廠(chǎng)的強(qiáng)迫功率都不可調(diào)，應(yīng)首先投入。有調(diào)節(jié)水庫(kù)水電廠(chǎng)的可調(diào)功率，在洪水季節(jié)，為了防止棄水，往往也優(yōu)先投入；在苦水季節(jié)恰好相反，應(yīng)承擔(dān)高峰負(fù)荷。抽水蓄能電廠(chǎng)在低谷負(fù)荷時(shí)，其水輪發(fā)電機(jī)組做電動(dòng)機(jī)-水泵方式運(yùn)行，因而應(yīng)做負(fù)荷考慮；在高峰負(fù)荷時(shí)發(fā)電，與常規(guī)水電廠(chǎng)無(wú)異。雖然這一抽水蓄能放水發(fā)電循環(huán)的總效率只有70％左右，但因這類(lèi)電廠(chǎng)的介入，使火電廠(chǎng)的負(fù)荷進(jìn)一步平穩(wěn)，就系統(tǒng)總體而言，是很合理的。另外，由于發(fā)電廠(chǎng)之間通過(guò)傳輸線(xiàn)路相聯(lián)，所以考慮發(fā)電廠(chǎng)之間的負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配時(shí)，要考慮線(xiàn)路的功率損耗。在考慮線(xiàn)損的條件下，負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的準(zhǔn)則是每個(gè)電廠(chǎng)的微增率與相應(yīng)的線(xiàn)損修正系數(shù)的乘積相等。調(diào)頻電廠(chǎng)按照下式運(yùn)行是最經(jīng)濟(jì)的（公式的推導(dǎo)省略）。bbb1=2=..,?= n =入1—O1—b1—b12n式中：bi——各電廠(chǎng)的微增率； b――各電廠(chǎng)線(xiàn)損微增率；九一一系統(tǒng)微增率;

電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減載經(jīng)過(guò)分析可知，當(dāng)分發(fā)電機(jī)功率＆負(fù)荷功率失去平衡的時(shí)候，系統(tǒng)頻率f按指數(shù)曲線(xiàn)化。功圖電力系統(tǒng)頻率的動(dòng)態(tài)特性電力系統(tǒng)頻率的動(dòng)態(tài)特性經(jīng)過(guò)分析可知，當(dāng)分發(fā)電機(jī)功率＆負(fù)荷功率失去平衡的時(shí)候，系統(tǒng)頻率f按指數(shù)曲線(xiàn)化。功圖電力系統(tǒng)頻率的動(dòng)態(tài)特性率缺額△Ph*是一個(gè)隨機(jī)不定的數(shù)，但系統(tǒng)的頻率f的變化總是可以歸納為如下幾種情況。?由于勺值與功率缺額厶Ph*成比例,

當(dāng)厶Ph*不同時(shí)，系統(tǒng)頻率特性分別如左圖中曲線(xiàn)a、b所示。該兩曲線(xiàn)表明，事故初期，頻率的下降速率與功率缺額的標(biāo)要值成正比，即△Ph*值越大，頻率下降的速率也越大。它們的頻率穩(wěn)定值分別是fa*。co設(shè)系統(tǒng)的功率缺額是APh,當(dāng)頻率下降到f1時(shí)，切除負(fù)荷功率△PL，如果APl等于△Ph，則發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率剛好與切除后的系統(tǒng)功率平衡。系統(tǒng)頻率按照指數(shù)規(guī)律恢復(fù)到額定頻率f,允許，如圖中的c所示。上述事故情況下，如果在f1時(shí)，切除負(fù)荷功率厶PL小于功率缺額APh值，則系統(tǒng)的穩(wěn)定頻率就低于額定值。設(shè)切除負(fù)荷△PL1后，正好使系統(tǒng)的頻率f-維持在f1運(yùn)行，那么，它的頻率特性就如圖中直線(xiàn)d所示。4?設(shè)頻率下降到f1時(shí)切除的負(fù)荷功率為APL2，且小于上述情況的△PL1，這時(shí)，系統(tǒng)頻率fx降繼續(xù)下降，如果這時(shí)候系統(tǒng)功率缺額所對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率也為fb，于是系統(tǒng)頻率的變化o過(guò)程如圖中曲線(xiàn)e所示。比較b、e曲線(xiàn)也可以說(shuō)明，如果能及早切除負(fù)荷功率，可以延緩系統(tǒng)頻率下降的過(guò)程。自動(dòng)低頻減載的工作原理當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重功率缺額時(shí)候，自動(dòng)低頻減載裝置的任務(wù)就是迅速斷開(kāi)相應(yīng)數(shù)量的用戶(hù)的負(fù)荷，時(shí)系統(tǒng)的頻率在不低于某一允許值的情況下，達(dá)到有功功率的平衡，以確保電力系統(tǒng)安全允許，防止事故的擴(kuò)大。1最大功率缺額的確定在電力系統(tǒng)中，自動(dòng)低頻減載裝置是用來(lái)應(yīng)付嚴(yán)重功率缺額事故的重要措施之一，它通過(guò)切除負(fù)荷功率（通常是比較不重要的負(fù)荷）的辦法來(lái)制止系統(tǒng)頻率的下降，藉以取得逐步恢復(fù)系統(tǒng)正常工作的條件。因此，必須考慮即使系統(tǒng)發(fā)生最嚴(yán)重事故的情況下，即出現(xiàn)最大的可能功能缺額的情況下，接至低頻減載裝置的用戶(hù)功率量也能使系統(tǒng)頻率恢復(fù)在可運(yùn)行的水平，以避免系統(tǒng)事故的擴(kuò)大。可見(jiàn)，確定系統(tǒng)事故情況下的最大可能功率缺額，以及接入自動(dòng)低頻減載裝置的相應(yīng)的功率值，是保證系統(tǒng)安全允許的重要措施。確定系統(tǒng)中可能發(fā)生的功率缺額涉及到對(duì)系統(tǒng)事故的設(shè)想，為此應(yīng)作具體分析。一般應(yīng)該根據(jù)不利的允許方式下發(fā)生故障時(shí)，實(shí)際可能發(fā)生的最大功率缺額來(lái)考慮，例如按系統(tǒng)中斷最大機(jī)組或某一電廠(chǎng)來(lái)考慮，如果系統(tǒng)有可能解列成幾個(gè)子系統(tǒng)（即幾個(gè)部分）運(yùn)行時(shí)，還必須考慮各子系統(tǒng)可能發(fā)生的最大功率缺額。自動(dòng)低頻減載裝置是針對(duì)事故情況的一種反故障措施，并不要求系統(tǒng)頻率恢復(fù)至額定值，一般希望它的恢復(fù)頻率*低于額定值，約為49.5?50HZ之間，所以接到低頻減載裝置最大可能的斷開(kāi)功率厶PLmax可小于最大功率缺額△Phmax。設(shè)正常允許時(shí)候系統(tǒng)負(fù)荷為PLe，額定頻率與恢復(fù)頻率f之差A(yù)f,則有：hhAP -AP AP —KAfPAP=hmax Lmax=KAf—AP —hmaxL*h*Le*P—AP L*h* Lmax 1—KAfLe Lmax L*h*其中：△P――功率缺額；*△P――切負(fù)荷總量；Lmax△P――系統(tǒng)最大功率缺額；hmax上式表明，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷PLe,系統(tǒng)最大功率缺額△Phmax已知后，只要系統(tǒng)恢復(fù)頻率fh確定,就可以求得接到自動(dòng)低頻減載裝置的功率總數(shù)。自動(dòng)低頻減載裝置的動(dòng)作順序在電力相同發(fā)生故障的情況下，被迫采取斷開(kāi)部分的負(fù)荷的辦法以確定系統(tǒng)的安全運(yùn)行，這對(duì)于被切除的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑會(huì)造成不少困難，因此，應(yīng)該力求盡可能少的斷開(kāi)負(fù)荷。如上所述，接于自動(dòng)低頻減載裝置的總功率是按照系統(tǒng)最嚴(yán)重的事故的情況來(lái)考慮的。然而，系統(tǒng)的運(yùn)行方式是很多的，而且事故的嚴(yán)重程度也是有差別的，對(duì)于各種可能發(fā)生的事故，都要求自動(dòng)低頻減載裝置能作出恰當(dāng)?shù)姆从?，切除相?dāng)數(shù)量的負(fù)荷功率，既不能過(guò)多又不能過(guò)少，只有分批斷開(kāi)負(fù)荷功率采用逐步修正的辦法，才能取得較為滿(mǎn)意的結(jié)果。在頻率下降速率信號(hào)df/dt,中，載有功率缺額的信息，從理論上講，它提供了切除相應(yīng)x功率量的數(shù)學(xué)描述，是較為理想的檢測(cè)信號(hào)。然而，目前得到的實(shí)際應(yīng)用的是按照頻率降低值切除負(fù)荷，即按頻率自動(dòng)減載。自動(dòng)低頻減載裝置，是在電力系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)系統(tǒng)頻率下降的過(guò)程中，按照頻率的不同數(shù)值按順序的切除負(fù)荷。也就是將接至低頻減載裝置的總功率厶pLmax分配在不同啟動(dòng)頻率值來(lái)分批的切除，以適應(yīng)不同功率缺額的需要。根據(jù)啟動(dòng)頻率的不同，低頻減載可以分為若干級(jí)，也稱(chēng)為若干輪。為了確定自動(dòng)低頻減載裝置的級(jí)數(shù)，首先應(yīng)該定出裝置的動(dòng)作頻率范圍，即選定第一級(jí)啟動(dòng)頻率f和最末一級(jí)啟動(dòng)頻率f的數(shù)值。1N1第一級(jí)啟動(dòng)頻率f］的選則有前面的“電力系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)特性”圖可知，在事故初期，如果能夠很快的及早切除負(fù)荷功率，這對(duì)于延緩頻率的下降是有利的。因此，第一級(jí)啟動(dòng)頻率宜選擇得高一些，但又必須考慮電力系統(tǒng)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)備用容量所需要的時(shí)間延遲，避免因暫時(shí)性頻率下降而不必要的斷開(kāi)負(fù)荷情況，所以一般第一級(jí)的啟動(dòng)頻率整定在48.5?49Hz。在以水電廠(chǎng)為主的電力系統(tǒng)中，由于水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)作較慢，所以第一級(jí)啟動(dòng)頻率宜取低值。?最末一級(jí)啟動(dòng)頻率f的選擇N電力系統(tǒng)允許的最低頻率受“頻率崩潰”或“電壓崩潰”的限制，對(duì)于高溫高火的火電廠(chǎng)，在頻率低于46?46.5HZ時(shí)，廠(chǎng)用電已經(jīng)不能夠正常工作，在頻率低于45hz時(shí)，就有“電壓崩潰”的危險(xiǎn)。因此，末級(jí)啟動(dòng)頻率以不低于46?46.5HZ為宜。?頻率級(jí)差在f和f確定后，就可以在該頻率范圍內(nèi)按頻率級(jí)差A(yù)f分為N級(jí)斷開(kāi)負(fù)荷，即1Nf—fN=厶N(yùn)+1Af級(jí)數(shù)N越大，每極斷開(kāi)的負(fù)荷就越小，這樣裝置所切除的負(fù)荷量就越有可能近于實(shí)際功率缺額，具有較好的適應(yīng)性。4.2.3頻率級(jí)差的選擇關(guān)于頻率級(jí)差A(yù)f的選擇問(wèn)題，當(dāng)前有兩種截然不同的原則。1按選擇性確定級(jí)差強(qiáng)調(diào)各級(jí)動(dòng)作的次序，要在前一級(jí)動(dòng)作以后還不能抑止頻率下降的情況下，后一級(jí)才動(dòng)作?？紤]選擇性的最小頻率級(jí)差為：

△f=2Af+Af+Afo t y其中：Af――頻率測(cè)量元件的最大誤差；如果土0.15Hz,則厶f=0.5Hz；如果＜0.15Hz,則厶f=0.2?0.3Hz；△ft——對(duì)應(yīng)于At時(shí)間內(nèi)的變化率，一般可取0.15Hz；△f――頻率欲度，一般可取0.05Hz；y按照各級(jí)有選擇性的順序切斷負(fù)荷功率，級(jí)差A(yù)f的值主要決定于頻率測(cè)量元件的最大誤差△f，和At時(shí)間內(nèi)的變化率Af。當(dāng)頻率測(cè)量元件本身的最大誤差為土0.15Hz，則△f=0.5Hz,o t這樣，整個(gè)低頻減載裝置只可分成5?6級(jí)?，F(xiàn)在數(shù)字式頻率繼電器已經(jīng)在電力系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用，其測(cè)量誤差已經(jīng)大為減小，且動(dòng)作延時(shí)也縮短，為此頻率級(jí)差可相應(yīng)減小為0.2?0.3Hz。2．級(jí)差不強(qiáng)調(diào)選擇性由于電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和負(fù)荷水平是不固定的，針對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)功率缺額有很大分散性的特點(diǎn)，低頻減載裝置遵循逐步試探求解的原則分級(jí)切除少量負(fù)荷，以求達(dá)到最佳的控制效果。這就要求減小級(jí)差增加總的頻率動(dòng)作級(jí)數(shù)N，同時(shí)相應(yīng)的減少每極的切負(fù)荷功率，則兩級(jí)間的選擇性問(wèn)題并不突出，所以近來(lái)的趨勢(shì)時(shí)增加級(jí)數(shù)N的方法。4.2.4每極切除負(fù)荷△PL的限值低頻減載裝置采用了分級(jí)切除負(fù)荷的辦法，以適應(yīng)各種事故條件下系統(tǒng)功率缺額大小等不同的情況。在同一事故情況下，切除負(fù)荷越多，系統(tǒng)恢復(fù)頻率越高，可見(jiàn)每一級(jí)切除負(fù)荷的功率受到恢復(fù)頻率的限制。我們不希望恢復(fù)頻率過(guò)高，更不希望頻率恢復(fù)值大于額定值。設(shè)第i級(jí)動(dòng)作頻率為f，它所切除的用i戶(hù)功率為P，電力相同頻率f下降特性是Lix是不確定的。典型的系統(tǒng)頻率變化過(guò)程總可表達(dá)為如圖所示。其中如果特性曲線(xiàn)的與功率缺額相對(duì)應(yīng)的，顯然它是隨機(jī)的，是不確定的。典型的系統(tǒng)頻率變化過(guò)程總可表達(dá)為如圖所示。其中如果特性曲線(xiàn)的穩(wěn)態(tài)頻率恰好是f，這是能使第I級(jí)啟動(dòng)的i功率缺額為最小的臨界情況，因此，當(dāng)切除后AP，系統(tǒng)頻率恢復(fù)值f達(dá)到最大值。Li h在其他功率缺額較大的情況下，也能使第i級(jí)啟動(dòng)，不過(guò)它們的恢復(fù)頻率均低于f,如曲線(xiàn)2、h3所示。曲線(xiàn)2表示切除后AP，頻率正好穩(wěn)定在f；曲線(xiàn)3表示切除后AP，頻率還繼續(xù)下Li i Li降。

如上所述，若系統(tǒng)恢復(fù)頻率f為已知，則第i級(jí)啟動(dòng)切除功率的限值就不難求得，即按h第（i—1）級(jí)動(dòng)作切除負(fù)荷后，系統(tǒng)的穩(wěn)定性頻率正好為第i級(jí)啟動(dòng)頻率fi來(lái)考慮。此時(shí)頻TOC\o"1-5"\h\z率的變化率Af=f—f;系統(tǒng)當(dāng)前的頻率缺額為AP，由負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)的減少功率來(lái)補(bǔ)償，因iei i—1此： i-i =K 其中土AP 冃U(1—1)輪斷開(kāi)的負(fù)荷頻率;i-1 L*f LkP-工AP e "1Le Lkk=1如果把所有功率都表示為系統(tǒng)總負(fù)荷PL。的標(biāo)么值，那么上式寫(xiě)出標(biāo)么值形式為:、APi-1*AAPi-1*TOC\o"1-5"\h\zLk* L* i*丿當(dāng)?shù)趇輪切負(fù)荷AP，系統(tǒng)頻率恢復(fù)到f，同樣當(dāng)前系統(tǒng)的功率缺額AP相應(yīng)的由負(fù)荷調(diào)節(jié)

Li* h hi效應(yīng)來(lái)補(bǔ)償，即：、APhiAPK APhiLk*L* h*丿因?yàn)榈趇級(jí)動(dòng)作前的功率缺額等于第i級(jí)切除功率與動(dòng)作后頻率恢復(fù)為f時(shí)系統(tǒng)功率缺額之h和，即：&_*=&□*+APhi*所以第i級(jí)切除負(fù)荷量為：APLi*、APLi*、APK AfLk* L* i*丿、APK AfLk* L* h*丿Lk*丿K (Af-Af)L* i* h*1-KAfL* h*一般希望各級(jí)切除功率小于按上式計(jì)算所得的值，特別是在采用N增大，級(jí)差減小的系統(tǒng)中,每極切除功率值就更應(yīng)該小一些。小結(jié)：第（i-l）輪切負(fù)荷（減載）后，系統(tǒng)頻率恢復(fù)到f，當(dāng)前系統(tǒng)的功率缺額為「，第i輪切負(fù)荷（減載）后，系統(tǒng)頻率恢復(fù)到f，當(dāng)前系統(tǒng)的功率缺額為APj則第i輪減載為（）在自動(dòng)低頻減載裝置的動(dòng)作過(guò)程中，當(dāng)?shù)趇級(jí)動(dòng)作切除負(fù)荷后，如果系統(tǒng)頻率仍然下降,則下面的各級(jí)會(huì)相繼動(dòng)作，直到頻率下降被制止為止。如果出現(xiàn)這種情況：第i級(jí)動(dòng)作后，系統(tǒng)頻率可能穩(wěn)定在f，它低于恢復(fù)頻率的極限值f，但又不足以使下一級(jí)減載裝置啟動(dòng)，hi h例如像圖中曲線(xiàn)2所示的那樣，因此要裝設(shè)后備輪，以便使頻率能恢復(fù)到允許的限制f之上h后備輪的動(dòng)作頻率應(yīng)該不低于前面基本段第一級(jí)的啟動(dòng)頻率，它是在系統(tǒng)頻率已經(jīng)比較穩(wěn)定的時(shí)候動(dòng)作的。因此，其動(dòng)作時(shí)限可以為系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)T的2?3倍，最小動(dòng)作時(shí)間應(yīng)該為10?x15秒。后備段可以按照時(shí)間分為若干級(jí)，也就是其動(dòng)作頻率相同，但動(dòng)作時(shí)延不一樣，各級(jí)時(shí)間差可不小于5秒，按時(shí)間的先后次序分批切除用戶(hù)負(fù)荷，以適應(yīng)功率缺額大小不等的需要。在分批切負(fù)荷的過(guò)程中，一旦系統(tǒng)恢復(fù)頻率高于后備段的返回頻率，低頻減載裝置就停止切除負(fù)荷。接于后備輪的功率總數(shù)應(yīng)該按照最不利的情況來(lái)考慮，即低頻減載裝置切除負(fù)荷后，系統(tǒng)頻率穩(wěn)定在可能最低的頻率值，按此條件考慮后備輪段所切除負(fù)荷功率總數(shù)的最大值，并且保證具有足以使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到fh的能力。h4.2.5自動(dòng)低頻減載裝置的動(dòng)作時(shí)延及防止誤操作措施自動(dòng)低頻減載裝置動(dòng)作時(shí)，原則上應(yīng)盡可能快，這是延遲系統(tǒng)頻率下降的最有效的措施但考慮到系統(tǒng)發(fā)生事故，電壓急劇下降期間有可能引發(fā)頻率繼電器的誤動(dòng)作，所以往往采用一個(gè)不大的時(shí)限（通常用0.1?0.2s）以躲過(guò)暫態(tài)過(guò)程可能出現(xiàn)的誤動(dòng)作。自動(dòng)低頻減載裝置是通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)頻率來(lái)判斷系統(tǒng)是否發(fā)生頻率缺額事故的，在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中往往會(huì)出現(xiàn)使裝置誤動(dòng)作的例外情況，例如地區(qū)變電所某些操作，可能會(huì)造成短實(shí)際供電中斷，該地區(qū)的旋轉(zhuǎn)機(jī)組如同步電動(dòng)機(jī)，同步調(diào)相機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)等的動(dòng)能仍短時(shí)反饋輸送功率，且維持一個(gè)不低的電壓水平，而頻率則急劇下降，因而引發(fā)低頻減載裝置的錯(cuò)誤啟動(dòng)。該地區(qū)變電所很快恢復(fù)供電時(shí)，用戶(hù)負(fù)荷已經(jīng)被錯(cuò)誤的切掉了。當(dāng)電力系統(tǒng)容量不大，系統(tǒng)中有很大沖擊負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)頻率將瞬時(shí)下跌，同樣也肯能引起低頻減載裝置啟動(dòng)，錯(cuò)誤的斷開(kāi)負(fù)荷。在上述自動(dòng)低頻減載裝置誤動(dòng)作的例子中，可引入其他信號(hào)量進(jìn)行閉鎖，防止其誤動(dòng)作如頻率急劇變化速率閉鎖等。有時(shí)可以簡(jiǎn)單的采用自動(dòng)重合閘來(lái)補(bǔ)救，即當(dāng)系統(tǒng)頻率恢復(fù)的時(shí)候，將被自動(dòng)低頻減載裝置所斷開(kāi)的用戶(hù)按頻率分批的的進(jìn)行自動(dòng)重合，以恢復(fù)供電。按頻率進(jìn)行自動(dòng)重合閘以恢復(fù)對(duì)用戶(hù)的供電，一般都是在相同頻率恢復(fù)至額定值后進(jìn)行的，而且采用分組自動(dòng)投入的方法（每組的用戶(hù)功率不大）。如果重合閘后系統(tǒng)頻率又下降則自動(dòng)重合就停止。低頻減載的計(jì)算傳統(tǒng)算法功率缺額情況下，系統(tǒng)功率缺額AP，輪次N,頻率之間的關(guān)系:hf=K?1f=K?1?3LPLe*eAPK=hL AfAPK=LL* Af*其中： K*――負(fù)荷功率調(diào)節(jié)系數(shù)，它表明系統(tǒng)頻率變化1%時(shí)負(fù)荷功率變化的百分比L*△Ph――系統(tǒng)功率缺額，即系統(tǒng)負(fù)荷所減少的功率，一般切負(fù)荷量<=功率缺額hf――額定頻率50HzePL 額定頻率時(shí)系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)荷Le5.1?1已知切負(fù)荷量輪次N,求頻率f公式1：APi-1-ZAPLeLk用標(biāo)么值表示：Afi*L*AfUA公式1：APi-1-ZAPLeLk用標(biāo)么值表示：Afi*L*AfUAfAP1-Zi-1AP50xAPLei-1-ZAPLkLkL*Lk其中： AP第（i—1）輪后的功率缺額；i－1f 第（i—1）后穩(wěn)定的頻率，△=f—f；i ieiZaP前（i—1）輪斷開(kāi)的負(fù)荷頻率;Lkk=1公式2：AP1-Zi-1APLiLk■L-Af■h1-KAfL*h*AP■LT(1-■L■h1-Zi-1AP+Afh*LkL*Lk其中：AP――第i輪后的切除的負(fù)荷功率；Lif――系統(tǒng)要求恢復(fù)功率的極限值，△=f—f；h heh或：用國(guó)際中的方法求。具體方法見(jiàn)后。

5.1.2已知切負(fù)荷量△PL，頻率要求匚，求切負(fù)荷的輪次并優(yōu)化切負(fù)荷的輪次：N=fi~fN+1其中：f 第一級(jí)啟動(dòng)頻率，宜選擇高一些，火電為主的電力系統(tǒng)49Hz，水電為主的電力1系統(tǒng)48.5Hz；f――末級(jí)啟動(dòng)頻率，不低于46?46.5Hz,火電為主的電力系統(tǒng)47.5Hz,水電為主的N電力系統(tǒng)46.5Hz；；△f 頻率級(jí)差原則上越小越好?！鱢的確定：(1)按選擇性確定Af即強(qiáng)調(diào)各級(jí)啟動(dòng)的次序，要是在前一級(jí)動(dòng)作后，還不能制止頻率下降的情況，后一級(jí)才動(dòng)作；△f=2Af+Af+Afo ty其中：Af――頻率測(cè)量元件的最大誤差；如果土0.15Hz,則Af=0.5Hz；如果＜0.15Hz,則Af=0.2?0.3Hz；△ft——對(duì)應(yīng)于At時(shí)間內(nèi)的變化率，一般可取0.15Hz；Af――頻率欲度，一般可取0.05Hz；y(2)不強(qiáng)調(diào)選擇性Af減小，增加輪次N,減小每極的切除功率，即使兩輪無(wú)選擇啟動(dòng)，系統(tǒng)恢復(fù)f也不會(huì)過(guò)高；(3)若每一輪切負(fù)荷量相等，都是APL，則可以由APL求Af5.1.3已知頻率要求fh，求切負(fù)荷總量△PLmax和分配輪次NAf~e■hAPAP5.1.3已知頻率要求fh，求切負(fù)荷總量△PLmax和分配輪次NAf~e■hAPAPmaxLe—APmax—APLmaxAP —KAfPKAf二AP =hmax L*h*―Le-L*h* Lmax 1—KAfL*h*其中：AP 功率缺額；*AP ――切負(fù)荷總量；LmaxAP ――系統(tǒng)最大功率缺額hmax輪次：Af第i輪切負(fù)荷量：AP 蘭AP]Kl* *丿Li* （ Lk*丿1—Kf'k=1 丿 L*h*（基本級(jí)各級(jí)減載量的確定）國(guó)標(biāo)規(guī)定算法中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL428—91《電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷技術(shù)規(guī)定》半適應(yīng)法：當(dāng)頻率下降到設(shè)定的頻率點(diǎn)時(shí)，測(cè)量當(dāng)前的頻率變化率df/dt,根據(jù)頻率變化率的值決定具體切負(fù)荷的量。采用單機(jī)帶集中負(fù)荷的最簡(jiǎn)單模型計(jì)算推薦采用單機(jī)帶集中負(fù)荷的最簡(jiǎn)單模型計(jì)算系統(tǒng)平均頻率的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。由此求得的全系統(tǒng)平均頻率變化標(biāo)么值A(chǔ)f的表示式如下AfTtDTAfTtDTPPT=m—L+(+(K—1)P上三式中AL——系統(tǒng)頻率變化的標(biāo)么值；ff—計(jì)算階段開(kāi)始時(shí)的系統(tǒng)頻率;T——以保留在運(yùn)行中發(fā)電機(jī)力矩為基準(zhǔn)的加速力矩標(biāo)么值；aP——保留在運(yùn)行中發(fā)電機(jī)輸出的有功功率；mD——總阻尼因數(shù)；T① 機(jī)械角速度（每秒鐘轉(zhuǎn)過(guò)的弧度）；M—以保留在運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)容量為基準(zhǔn)的系統(tǒng)慣性常數(shù)；P 在系統(tǒng)頻率為f時(shí)的負(fù)荷有功功率，表達(dá)式為L(zhǎng)

PLPL其中f——額定頻率；0P——f=f時(shí)的負(fù)荷有功功率；0K——負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)系數(shù)。L利用式(1)計(jì)算系統(tǒng)平均頻率變化和進(jìn)行自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的整定分析時(shí)，對(duì)有關(guān)系統(tǒng)因素可作如下考慮：為了求得可能的最大頻率偏移，不考慮系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)備用容量的作用，即認(rèn)為Pm在頻率下降過(guò)程中保持為事件初始時(shí)之值不變。負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)系數(shù)K，如果缺乏實(shí)際數(shù)據(jù)，依如上同樣理由，可考慮取為1.5，但L希望加強(qiáng)對(duì)實(shí)際低頻事故的過(guò)程分析，以求得較確切的數(shù)值。在頻率恢復(fù)階段中，如果按P為常數(shù)求得的頻率穩(wěn)態(tài)超調(diào)值低于51.0Hz，即可認(rèn)為m滿(mǎn)足要求；如果超過(guò)51.0Hz，則應(yīng)在頻率恢復(fù)過(guò)程中引入系統(tǒng)等價(jià)機(jī)組的綜合調(diào)速器特性作進(jìn)一步的計(jì)算分析。式(1)公式的應(yīng)用舉例：假定系統(tǒng)在正常運(yùn)行情況下，突然發(fā)生了20%的有功功率缺額。在t=0時(shí)，即發(fā)生有功功率缺額的開(kāi)始，60=1.0，P=1.0,mP=1+0.2=1.2，M=10，K=1.5求得LLPm—w11.2-0.211Pm—w11.2-0.211P P 1.2D=-m+(K—1)-L=1+0.5x=1.6TwLw1b?假定在48.8Hz時(shí)切除了10%的負(fù)荷，計(jì)算求得切除負(fù)荷后瞬間的下列各 值:50—48.81—w50—48.81—w'1.2=1—0.024=0.97650(f)KLP—P~m~——50(f)KLP—P~m~——w0.9761.06060.976—0.062150(1.2-0.1)X0.9761.=1.0606

PP11.0606D=-m+（K—1）-L= +0.5x =1.57TwLw0.976 0.976c.假定在48.65Hz時(shí)切除了另外10%負(fù)荷，計(jì)算求得第二次切除負(fù)荷后瞬間的下列各值:Af Aw= n50—Af Aw= n50—48.6550nw'=1— =0.973P=PL0KL_P=PL0KL_(1.2-0.2)X0.9731._0.9600.960=+0.04110.9730.973PP10.960D=F+(K—1)F= +0.5x =1.52TwLw0.973 0.973全過(guò)程的頻率隨時(shí)間變化曲線(xiàn)如下。5.2.2自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的整定計(jì)算算例5.2.2自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的整定計(jì)算算例(C1)(C1)式中Af——系統(tǒng)頻率的變化；f——計(jì)算階段開(kāi)始時(shí)的系統(tǒng)頻率;D——總阻尼因素T久+（K-久+（K-1）少①L①以保留運(yùn)行發(fā)電機(jī)力矩為基準(zhǔn)的加速力矩標(biāo)么值，且保留運(yùn)行的發(fā)電機(jī)輸出有功功率標(biāo)么值，認(rèn)為恒定；P——在系統(tǒng)頻率為f時(shí)的負(fù)荷有功功率標(biāo)么值；LM—保留運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組慣性常數(shù)（s）。由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程得頻率變化率值為(C2)f=丄(f-T+D?△/)dtMaT(C2)f在式(c1)及式(C2)中，f可近似取為50Hz，則得△f=50T1-△f=50T1-T1(Hz)(C3)(C4)f二丄(50T+D△f)

dtMaT(C4)f2）整定步驟已知：在t=0時(shí)，即發(fā)生有功功率缺額的開(kāi)始，P=1,w=1,P=p+△P（功率缺額），M,mLmf=50Hz，fff……分別為各級(jí)切負(fù)荷啟動(dòng)頻率，各級(jí)切負(fù)荷裝置的動(dòng)作時(shí)延與人為延時(shí)總和e123為At秒（即各級(jí)動(dòng)作總延時(shí)）。則：在系統(tǒng)頻率下降到￡之后At秒的時(shí)間內(nèi)，認(rèn)為系統(tǒng)頻率的變化率df 為恒定值，從而可dt、△=fe-f1以求得第一輪裝置切負(fù)荷時(shí)的系統(tǒng)的最低頻率篇“即系統(tǒng)當(dāng)前頻率：。f=f+dfxt=f+丄&0T+D△f）x△tmin 1dt△f 1M a T其中：△=fj-f1

f1――啟動(dòng)低頻減載時(shí)候系統(tǒng)的頻率（即第一輪切負(fù)荷時(shí)的啟動(dòng)頻率）fi系統(tǒng)當(dāng)前頻率（最低）min第一輪切負(fù)荷后的頻率變化率為（這時(shí)候Af等于0,Ta重新計(jì)算）Af=f1(50T+Dx0)=1x50x〔PmP)— L1= x50xPm—1(P—APff]Kl1 dt'f=fm.nMaTM(ww丿MwwL i〔fePPawwP PDPPawwP PD=~m+(K-1)-Tw Lw注意：這里因該先由此判斷第二輪是不是需要?jiǎng)幼?。判斷的方法：第一輪切?fù)荷后的頻率變化率厶f>0（頻率是逐漸上升的），且f>f即（第一輪裝置TOC\o"1-5"\h\zmin 2切負(fù)荷時(shí)的系統(tǒng)頻率的最低值高于第二輪動(dòng)作頻率），第二輪不會(huì)動(dòng)作；計(jì)算到此結(jié)束。以上條件不滿(mǎn)足的，例如，計(jì)算f<f,Af<0（頻率是逐漸下降的），即最小頻率小于min 2 1第2輪啟動(dòng)頻率，則要啟動(dòng)下一輪，乃至更下一輪，繼續(xù)計(jì)算。然后，要驗(yàn)證第一輪切負(fù)荷后，新階段開(kāi)始時(shí)，第二輪裝置的啟動(dòng)元件剛剛動(dòng)作，要再經(jīng)過(guò)小時(shí)間切負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)可能最低頻率：f2‘=f.-AfixAt,如果f‘>f,說(shuō)明系2 m.n 1 2 3統(tǒng)有足夠欲度開(kāi)始恢復(fù)，不需要啟動(dòng)第三輪，只啟動(dòng)第二輪就可以了。計(jì)算完畢。如果f‘<f,說(shuō)明系統(tǒng)頻率可能降到了第三輪啟動(dòng)頻率之后，需要啟動(dòng)第三輪，那么需3要計(jì)算：第一輪裝置動(dòng)作前瞬間，頻率的變化率為：注意begain:以下步驟在需要啟動(dòng)第門(mén)輪（n=3,4…）的時(shí)候才需要進(jìn)行計(jì)算。dfdtf=fdfdtf=fminM+D(f-f))=50fP P)+(~m+(K—1)F(f—f)TeminM(w w丿w L w e min=—(50Ta此時(shí)，到第一輪裝置動(dòng)作切負(fù)荷時(shí)候，第二輪裝置的啟動(dòng)元件已經(jīng)動(dòng)作了At-f_At-f_+f.2 min秒；Af/1（需要第三輪動(dòng)作時(shí)計(jì)算）另：公式中的f.指的是系統(tǒng)的當(dāng)前頻率。注意endmin也就是，再經(jīng)過(guò)（△t—Ati）秒后，第二輪裝置動(dòng)作切負(fù)荷，此時(shí)的系統(tǒng)頻率已經(jīng)降到了：f2‘=￡.—△f1x（△t—△t），f2‘是此時(shí)系統(tǒng)的最低頻率，即此時(shí)系統(tǒng)的最低頻率2 min 1 1 2

f=f‘。min2此時(shí)，第三輪的啟動(dòng)元件已經(jīng)動(dòng)作了At2 Af/1第二輪切負(fù)荷后的頻率變化率為（這時(shí)候Af等于0,Ta重新計(jì)算）=丄(50T1〔=丄(50T1〔PP)1—x50xm-一—L= x50xM(ww丿MP_丄"-AP fmin+DX0)=dt'f=fmin M a 丁KL再經(jīng)過(guò)再經(jīng)過(guò)（+7）秒后，第二輪裝置動(dòng)作切負(fù)荷，此時(shí)的系統(tǒng)頻率已經(jīng)降到了:f3=f.—Af/(At—At)，f3‘是此時(shí)系統(tǒng)的最低頻率，即f.=f3‘。min 2 2 3 min3如果f.〉f4，則不需要啟動(dòng)第四輪，否則啟動(dòng)第四輪。繼續(xù)計(jì)算。min 4整定計(jì)算的例子C3.1假定的系統(tǒng)條件a?切負(fù)荷總量為系統(tǒng)保留運(yùn)行總發(fā)電容量的35%。大型機(jī)組的低頻保護(hù)為47.7Hz,0s，要求在最嚴(yán)重情況下系統(tǒng)經(jīng)歷的最低頻率值大于48?0Hz。系統(tǒng)負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)系數(shù)未確切掌握，為安全計(jì)，取為較低值K=1?5。L系統(tǒng)機(jī)組的慣性常數(shù)M=10s。低頻減負(fù)荷裝置全部采用數(shù)字頻率繼電器。C3.2自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的安排自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置共分兩組，即基本輪與特殊輪?；据啚榭焖賱?dòng)作，用以抑制頻率下降；特殊輪則為在基本輪動(dòng)作后，用以恢復(fù)系統(tǒng)頻率到可以運(yùn)行操作的較高數(shù)值。C3.2.1基本輪的整定安排當(dāng)K=0.35時(shí),快速動(dòng)作的基本輪可安排5輪，每輪切負(fù)荷份額的分配可考慮平均取為7%?；据喌淖罡咭患?jí)可取為49.0Hz,級(jí)差0.2Hz，即分為49.0，48.8，48.6,48.4,48.2Hz5輪?；据喫鶐У娜藶檠訒r(shí)（不包括斷路器的動(dòng)作時(shí)間）取為0.2s,考慮斷路器的動(dòng)作時(shí)延,再加0.1s，總的延時(shí)為0.3s，以保證選擇性。按以上具體整定值，試算如下，如果可以滿(mǎn)足要求，即可通過(guò)：如果不能滿(mǎn)足，則需適當(dāng)修改頻率起動(dòng)值以及切負(fù)荷量，重新試算，直到滿(mǎn)足系統(tǒng)要求為止。

以下是對(duì)基本輪動(dòng)作情況的分析：C3.2.1.1第一輪49.0Hz,0.2s，切7%負(fù)荷?？紤]斷路器的動(dòng)作時(shí)間0.1s,當(dāng)Ta=-10%時(shí)，系統(tǒng)頻率下降到49.0Hz后第一輪裝置的頻率繼電器開(kāi)始動(dòng)作，經(jīng)以下是對(duì)基本輪動(dòng)作情況的分析：C3.2.1.1第一輪49.0Hz,0.2s，切7%負(fù)荷?？紤]斷路器的動(dòng)作時(shí)間0.1s,當(dāng)Ta=-10%時(shí)，系統(tǒng)頻率下降到49.0Hz后第一輪裝置的頻率繼電器開(kāi)始動(dòng)作，經(jīng)0?2s起動(dòng)斷路器，再經(jīng)0.1s才動(dòng)作切負(fù)荷，使系統(tǒng)頻率恢復(fù)。df在系統(tǒng)頻率下降到49.0Hz后的0.3s間，可認(rèn)為系統(tǒng)頻率變化率不為恒定值，Af=1.0從而可求得第一輪裝置切負(fù)荷時(shí)的系統(tǒng)頻率最低值f，由式(C4)可求得min說(shuō)明：在t=0時(shí)，即發(fā)生有功功率缺額的開(kāi)始,3=1.0,P=1.0,P=1+0.1=1.1,M=10,LK=1.5求得LP P 1 11'=—-L=- =-0.1(由這個(gè)式子可以知道負(fù)荷是1.1)aw w 1 1P PD=f+(K-1)p=1+0.5x1.1Tw Lw頻率下降到49.0Hz,3秒后，系統(tǒng)的頻率為：fmin=f+斜Afxt=f+M&T+DAf)xtaT■ =49.0+fmin dtx0.3Af=1.0=49.0+—(50(-0.10)+[1+(1.5-1.0)x1.10]x(50.0-49.0)}x0.310=48.90(Hz)此時(shí)f=48.90Hz，A0第一輪切負(fù)荷后，系統(tǒng)的頻率變化率由式(C4)此時(shí)f=48.90Hz，A0f=0,可求得為1= V50x1= V50x1048.90Hz1-(110-0.07)dfdt(48.90、1.5=+0.0195(Hzs)其后系統(tǒng)頻率開(kāi)始恢復(fù)。說(shuō)明：0.07是切負(fù)荷量；因?yàn)轭l率變化率＞0,所以第二輪不會(huì)啟動(dòng)，系統(tǒng)頻率還是逐漸恢復(fù)。C3.2.1.2第二輪48.8Hz，0.2s，切7%負(fù)荷。(說(shuō)明：如果要進(jìn)入第二輪切時(shí)的計(jì)算，與前面的計(jì)算是獨(dú)立的，沒(méi)有關(guān)系)按同樣過(guò)切不超過(guò)4%，在T=-0.17時(shí)，第三輪最好不動(dòng)作，此時(shí)依靠第一、二輪的動(dòng)

作，可以恢復(fù)系統(tǒng)頻率到49.0Hz或以上。對(duì)于T=-0.17情況，在第一輪裝置動(dòng)作切負(fù)荷時(shí)的系統(tǒng)頻率為a說(shuō)明：由此可以知道P=1+0.17=1.17Lmin+型xt

dtA/fmin+型xt

dtA/f+ (50T+DAf)xt=M a T49.0+丄《0(-0.17)+11+(1.5-1.0)x11710]x(50.0-49.0)}x0.3=48.79(Hz)(即第一輪動(dòng)作后，f已經(jīng)下降到第二輪的啟動(dòng)值了)然后求第一輪裝置動(dòng)作后的f。這是新階段的初始情況，即f=48.79Hz,t=0情況，由式(C4)dt求得 第一輪動(dòng)作后的頻率變化率(這時(shí)候Af等于0，Ta重新計(jì)算)為dt48.79Hz—x50x<dt48.79Hz—x50x<101-1.10x(48.79A1.5V50丿=-0.30(Hzs) 說(shuō)明：式中當(dāng)前負(fù)荷為1.10=1.17-0.7，即在第一輪中已經(jīng)切掉了0.7,而且得到的頻率變化率＜0,即頻率是在下降的。新階段開(kāi)始時(shí)，第二輪裝置的起動(dòng)元件剛剛動(dòng)作，再經(jīng)0.3s動(dòng)作于切負(fù)荷，此時(shí)的系統(tǒng)最低頻率為48.79-0.3X0.3=48.70Hz,然后開(kāi)始恢復(fù)(因?yàn)檫@時(shí)候第二輪切負(fù)荷動(dòng)作)，有足夠裕度第三輪不起動(dòng)。說(shuō)明：“系統(tǒng)最低頻率”--因?yàn)樽畛醯念l率變化是最大的，假設(shè)一直按最大變化率變化，得到0.3秒后系統(tǒng)可能最低的頻率。然后和第三輪的啟動(dòng)頻率比較，判斷是否需要進(jìn)行第三輪啟動(dòng)。C3.2.1.3第三輪，48.6Hz,0.2s，切7%負(fù)荷。(說(shuō)明：同樣，這里指的是如果要進(jìn)入第三輪切時(shí)的計(jì)算)按同樣過(guò)切不超過(guò)4%，在T=-0.24時(shí)第四輪最好不動(dòng)作。在這種情況下，依靠前三輪a動(dòng)作，系統(tǒng)頻率可以恢復(fù)到49.0Hz以上。當(dāng)T=-0.24時(shí)，在第一輪動(dòng)作切負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)頻率已下降到P=1+0.24=1.24a Lf=f+型xt=f+丄(50T+DAf)xt=min dtAf M a T49.0+110《49.0+110《0(-0.24)+11+(1.5-1.0)x1.24]x(50.049.0x0.3=48.69(Hz)在第一輪動(dòng)作切負(fù)荷的前一瞬間（說(shuō)明：這時(shí)候Af不等于0）df_在第一輪動(dòng)作切負(fù)荷的前一瞬間（說(shuō)明：這時(shí)候Af不等于0）df_dt48.59Hzdfdt48.69Hz50一1—1.17x10/48.69]1.5I50丿=-0.620Hz/s—(50(-0.24)+[1+(1.5-1.0)x1.24]x(50.0-48.6910=-1.0(Hz..s)到第一輪裝置動(dòng)作切負(fù)荷時(shí)，第二輪裝置的起動(dòng)元件已動(dòng)作了-48-8+48-69=0.11s。-1.0一輪裝置動(dòng)作后說(shuō)明：48.8是第二輪啟動(dòng)頻率，48.69是當(dāng)前頻率，-1.0是頻率變化率第一輪動(dòng)作后（切調(diào)了0.7的負(fù)荷）的頻率變化率（這時(shí)候Af等于0,Ta重新計(jì)算）為:說(shuō)明：當(dāng)前負(fù)荷功率1.17=1.24-0.7再經(jīng)（0.3-0.11）=0.19（s）后，第二輪裝置動(dòng)作切負(fù)荷，此時(shí)的系統(tǒng)頻率已降到48.69-0.620X0.19=48.57（Hz）此時(shí)，第三輪的起動(dòng)元件已動(dòng)作了—48.60—48.60+48.57-0.620=0.05(s)說(shuō)明：48.6是第三輪啟動(dòng)頻率，48.57是當(dāng)前頻率，-0.620是頻率變化率第二輪裝置動(dòng)作切負(fù)荷后第二輪動(dòng)作后（切調(diào)了0.7的負(fù)荷）的頻率變化率（這時(shí)候Af等于0,Ta重新計(jì)算）為:df50dt48.57Hzdf50dt48.57Hz101-1.10x/48.57AI50丿1.5=-0.266(Hzj's)說(shuō)明：當(dāng)前負(fù)荷功率1.10=1.17-0.7再經(jīng)0.25s，第三輪裝置動(dòng)作切負(fù)荷，此時(shí)的系統(tǒng)頻率降到48.57-0.266X0.25=48.5（Hz）然后開(kāi)始恢復(fù)，有足夠裕度可以保證第四輪不起動(dòng)。說(shuō)