電力系統(tǒng)分析第四章-新(已修改)
2025-05-14 18:00 本頁面
【正文】 電力系統(tǒng)分析 第四章 電力系統(tǒng)有功功率和頻率調整 第四章 電力系統(tǒng)有功功率和頻率調整 電力系統(tǒng)有功功率的平衡 電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配 電力系統(tǒng)的頻率調整 電力系統(tǒng)有功功率的平衡 引言： 衡量電能質量的指標包括：頻率質量、電壓質量和波形質量，分別以 頻率偏移、電壓偏移和波形畸變率 表示。 衡量運行經(jīng)濟性的主要指標為： 比耗量和線損率 線損率：線路損耗電能與始端輸入電能的比值 ； 比耗量：生產(chǎn)單位電能所消耗的一次能源。 z1Δ W 100%W有 功功率的最優(yōu)分布包括： 有功功率負荷預測、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)分配 等。 電力系統(tǒng)有功功率的平衡 頻率與有功平衡的關系： 1）轉矩平衡與功率平衡： 2）轉矩不平衡時，轉子轉速變化， 引起頻率變化： ?T E T EM = M P = Ppnf=60頻率偏差的概念：實際頻率與額定頻率之間的差值； 我國頻率額定值是 50Hz，偏移范圍為 177。 （ ～ ） Hz。 一、頻率偏差及頻率調整的必要性 電力系統(tǒng)有功功率的平衡 ★ 對用戶的影響： （ 1）異步電機轉速：紡織工業(yè)、造紙工業(yè)； （ 2）異步電機功率下降； （ 3）電子設備的準確度。 ★ 對發(fā)電廠和電力系統(tǒng)的影響： （ 1）對發(fā)電廠廠用機械設備運行的影響； （ 2）對汽輪機葉片的影響； （ 3）對異步電機及變壓器勵磁的影響，增加無功消耗。 頻率調整的必要性（頻率變化的影響）： 電力系統(tǒng)有功功率的平衡 根據(jù)有功負荷隨時間不規(guī)則變化按其 變化幅度和周期 ，將負荷變動分為三類： （ 1） 變動幅度很小，變化周期很短， 這種負荷變動有很大的偶然性，屬隨機負荷變動； （ 2） 變動幅度較大，變化周期較長， 屬于這種負荷的主要有：電爐、電氣機車等帶有沖擊性的負荷變動； （ 3） 變動幅度最大，變化周期最長， 其變動基本上可以預計，是由生產(chǎn)、生活、氣象等變化引起的負荷變動。 二、有功功率負荷的變化及調整 有功負荷變動的分類： 電力系統(tǒng)有功功率的平衡 有功功率負荷的變化及調整 ☆ 這三種負荷變動都將使電力系統(tǒng)的頻率發(fā)生一定的變化，有 功功率電源的輸出功率也發(fā)生變化。 電力系統(tǒng)有功功率的平衡 根據(jù)負荷變動的分類，有功平衡和頻率調整也相應分為三類： a. 一次調頻： 由發(fā)電機調速器進行； b. 二次調頻： 由發(fā)電機調頻器進行； c. 三次調頻： 由調度部門根據(jù)負荷預測曲線進行最優(yōu)分配。 ☆ 前兩種是事后的，第三種是事前的。 ☆ 一次調頻時所有運行中的發(fā)電機組都可以參加，取決于發(fā) 電機組是否已經(jīng)滿負荷發(fā)電，這類發(fā)電廠稱為負荷監(jiān)視廠； 二次調頻是由平衡節(jié)點來承擔； 三次調頻則屬于電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行調度的范疇。 有功平衡和頻率調整： 電力系統(tǒng)有功功率的平衡 有功功率平衡： ??G i L D i L o s s , ΣP = P + Δ P有功功率電源： 電力系統(tǒng)各類發(fā)電廠的發(fā)電機； 系統(tǒng)電源容量（系統(tǒng)裝機容量）： 系統(tǒng)中所有發(fā)電廠機組 額定容量的總和； 備用容量： 系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負荷的部分。 三、有功功率平衡和備用容量 即保證有功功率電源發(fā)出有功與系統(tǒng)發(fā)電負荷相平衡。 相關的一些基本概念： 電力系統(tǒng)有功功率的平衡 作用：為了保證供電可靠性及電能質量合格，系統(tǒng)電源容量 必須大于發(fā)電負荷。 分類：按存在形式分為：熱備用和冷備用； 按作用分為：負荷備用、事故備用、檢修備用、國民 經(jīng)濟備用等。 備用容量的分類： 負荷備用：調整負荷波動或超計劃負荷增加； 事故備用： 發(fā)電設備發(fā)生偶然事故時，維持系統(tǒng)正常供電所需的備用； 檢修備用：使系統(tǒng)中發(fā)電設備能定期檢修而設置； 國民經(jīng)濟備用：著眼未來 電力系統(tǒng)有功功率的平衡 四、有功功率負荷曲線的預測 電力系統(tǒng)經(jīng)濟調度概述： 電力系統(tǒng)經(jīng)濟調度 是電力系統(tǒng)運行的重要內容之一，其主要任務是在保證電能質量和供電安全性的前提下，使系統(tǒng)的運行成本降至最低。系統(tǒng)經(jīng)濟調度主要通過制定優(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的系統(tǒng)發(fā)電計劃，其直接服務于系統(tǒng)的優(yōu)化運行。 系統(tǒng)的短期運行計劃問題是一個十分復雜的系統(tǒng)優(yōu)化問題，但由于其所帶來的顯著經(jīng)濟效益，人們一直在積極研究，提出了各種方法來解決這個問題。 電力系統(tǒng)有功功率的平衡 有功功率負荷預測目的： 電力系統(tǒng)經(jīng)濟調度的第一個問題就是研究用戶的需求，即進 行電力負荷預測，以此為依據(jù)按最優(yōu)準則對各發(fā)電廠、發(fā)電 機組之間進行有功功率的經(jīng)濟分配。 負荷曲線的編制：發(fā)電廠負荷曲線＝總負荷＋網(wǎng)損＋廠用電 ① 參照長期積累的數(shù)據(jù)對用戶的用電計劃進行調整； ② 確定網(wǎng)絡損耗和廠用電； ③ 注意氣象、節(jié)假日等條件的變化。 負荷預測方法： 傳統(tǒng)預測方法和現(xiàn)代預測方法。 糊系統(tǒng)方法 方法 方法 電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配 主要內容 要求在保證系統(tǒng)安全的條件下，在所研究的周期內， 以小時為單位 合理選擇電力系統(tǒng)中 哪些機組應該運行 、 何時運行 及 運行時各機組的發(fā)電功率 ，其目標是在滿足系統(tǒng)負載及其它物理和運行約束的前提下 使周期內系統(tǒng)消耗的燃料總量或總費用值為最少 。 引言： 經(jīng)濟調度的第二個問題是有功功率的最優(yōu)分配，包括： 有功功率電源的最優(yōu)組合 有功功率負荷的最優(yōu)分配 電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配 有功功率電源的最優(yōu)組合：系統(tǒng)中 發(fā)電設備或發(fā)電廠 的合理組合，即通常所說的機組的合理開停，大體上包括三個部分： 1. 機組的最優(yōu)組合順序； 2. 機組的最優(yōu)組合數(shù)量； 3. 機組的最優(yōu)開停時間。 有功功率負荷的最優(yōu)分配：是指系統(tǒng)的 有功功率負荷 在各個正在運行的發(fā)電設備或發(fā)電廠之間的 合理分配 ； 核心是按 等耗量微增率準則 進行分配。 各類發(fā)電廠的基本運行特點 ? 發(fā)電廠的效率：比耗量倒數(shù)；即 。 比耗量： 耗量特性曲線上某點的縱
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