【正文】 1 第 5 章 電力系統(tǒng) 的有功功率和頻率調(diào)整 2 基本內(nèi)容 ?有功平衡與頻率變化的關(guān)系 （補充） ?本章主要內(nèi)容及其關(guān)系 ? 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡 ? 電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配 ? 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整 3 發(fā)電機(jī)組的有功平衡 ：發(fā)電機(jī)的電磁功率PGi與原動機(jī)的機(jī)械功率 PTi之間的平衡。 原動機(jī)慣性大，有功調(diào)節(jié)慢，無法時刻保持與瞬變負(fù)荷及發(fā)電機(jī)功率的平衡，而只能保證 動態(tài)平衡 ，相應(yīng)頻率也只能保持 動態(tài)穩(wěn)定 。 ????????fPPfPPffPPGiTiGiTiGiTi 0＝發(fā)電機(jī)組 原動機(jī)＋發(fā)電機(jī) dq)2( f?? ?TiPGiP電力系統(tǒng)的有功平衡 ：發(fā)電機(jī)與負(fù)荷之間的電磁功率平衡，時刻平衡 推力 阻力 發(fā)電機(jī)組的有功平衡與頻率的關(guān)系 頻率變化反映機(jī)組的有功平衡關(guān)系，是機(jī)組有功調(diào)節(jié)的依據(jù)。 有功平衡與頻率變化的關(guān)系 4 本章主要內(nèi)容及其關(guān)系 目標(biāo)：保證頻率的質(zhì)量與穩(wěn)定，滿足有功調(diào)度的經(jīng)濟(jì)與可靠性要求 負(fù)荷的變動類型 頻率的調(diào)整方法 發(fā)電機(jī)的電磁有功變化類型 原動機(jī)的有功調(diào)整方法 各類機(jī)組的有功調(diào)節(jié)特性 有功備用容量的概念 一次調(diào)頻 二次調(diào)頻 三次調(diào)頻 頻率變化與功率調(diào)整量的定量關(guān)系 偶然性 沖擊性 周期性 fKP GG ????fKP LL ???fKP SL ???? 0fKPP SGL ????? 00 －5 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡 —— 基本概念 ? 負(fù)荷變動的類型及其特點？ ? 頻率調(diào)整的方法及其特點？ ? 負(fù)荷變動與頻率調(diào)整的關(guān)系？ ? 什么是可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量、備用容量、熱備用和冷備用、負(fù)荷備用（事故備用、檢修備用、國民經(jīng)濟(jì)備用）？ ? 兩類備用容量的關(guān)系？ 6 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡 ? 有功功率負(fù)荷的變動和調(diào)整控制 （ 1）有功功率負(fù)荷的變動 —— 變動類型及其特點 —— 綜合負(fù)荷的分解 （ 2）有功功率和頻率的調(diào)整 —— 調(diào)整方法及其特點 —— 任務(wù)的分配 ? 有功功率負(fù)荷曲線的預(yù)計 ? 有功功率電源和備用容量 7 負(fù)荷變動的類型及其特點 ? 第一種：變動幅度很小，周期很短，有很大的偶然性。 —— 偶然性的負(fù)荷變動 ? 第二種：變動幅度較大，周期較長，沖擊性負(fù)荷（電爐、壓延機(jī)械、電氣機(jī)車） —— 沖擊性的負(fù)荷變動 ? 第三種：變動幅度最大，周期最長，由生產(chǎn)、生活、氣象變化引起（可以預(yù)計） —— 可預(yù)見的負(fù)荷變動 圖 51 有功功率負(fù)荷的變動曲線 綜合負(fù)荷曲線 偶然性負(fù)荷變動 沖擊性負(fù)荷變動 可預(yù)見性負(fù)荷變動 9 頻率調(diào)整方法及其特點 ? 頻率的一次調(diào)整：用發(fā)電機(jī)組的 調(diào)速器 (第一種負(fù)荷變動 )。 ? 頻率的二次調(diào)整：用發(fā)電機(jī)組的 調(diào)頻器 (第二種負(fù)荷的變動 )。 —— 調(diào)頻廠，對應(yīng)潮流計算中的平衡節(jié)點 ? 頻率的三次調(diào)整：按 最優(yōu)化準(zhǔn)則 分配第三種有規(guī)律變動的負(fù)荷，即責(zé)成各發(fā)電廠按事先給定的發(fā)電負(fù)荷曲線發(fā)電。 ? 負(fù)荷側(cè)管理：個別負(fù)荷大量或長時間超計劃用電以致影響系統(tǒng)運行質(zhì)量時，由系統(tǒng)管理部門在遠(yuǎn)方將其部分或全部切除的控制方式 (不同于前三種 ) 電力系統(tǒng)中負(fù)荷變動的幅度愈大，周期就愈長。 圖 52 調(diào)頻任務(wù)的分配 P 11 有功功率負(fù)荷曲線的預(yù)測 ? 作用：有功功率和頻率三次調(diào)整的依據(jù) ? 方法： （ 1） 傳統(tǒng)方法 （ 2）統(tǒng)計分析方法 —— 回歸分析法，時間序列分析法等。（不講） 12 有功功率負(fù)荷曲線的預(yù)計 —— 傳統(tǒng)方法 ? 收集未來若干天的預(yù)計負(fù)荷 (大用電量用戶 )； ? 參照長期積累的實測數(shù)據(jù)，匯總調(diào)整用電負(fù)荷； ? 計入網(wǎng)絡(luò)損耗：一般約為系統(tǒng)總負(fù)荷的 6%～ 10% 不變損耗：與負(fù)荷大小無關(guān) (變壓器空載損耗 ) 可變損耗：與負(fù)荷的平方成正比 ? 考慮廠用電：水電廠， %～ 1%；火電廠， 5%～ 8%；原子能電廠： 4%～ 5%；相應(yīng)必須考慮可投入的發(fā)電設(shè)備和發(fā)電容量， ? 特別注意氣象條件變化對負(fù)荷曲線的影響。 ? 實測負(fù)荷曲線形成以后，還需要負(fù)荷曲線的加工。 13 圖 53 負(fù)荷曲線加工 加工原則：實測曲線加工前后，最大和最小負(fù)荷特征及曲線下的面積應(yīng)一致。 有功功率負(fù)荷曲線的預(yù)計 —— 負(fù)荷曲線的加工 實測曲線 加工后的曲線 14 有功功率 電源和備用容量 ? 有功功率電源 ? 有功功率 備用容量 備用容量、熱備用與冷備用 負(fù)荷備用、事故備用、檢修備用、國民經(jīng)濟(jì)備用 各種備用容量的關(guān)系 15 有功功率 電源和備用容量 * —— 有功功率電源 ? 系統(tǒng)中可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量可能小于 總裝機(jī)容量 ? 定期停機(jī)檢修 ? 水電廠的發(fā)電機(jī)因水頭極度降低不能按額定容量發(fā)電 ? 各發(fā)電廠預(yù)計可投入運行的發(fā)電機(jī)組的 可發(fā)功率 之和為 可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量 。 16 有功功率 電源和備用容量 * —— 有功功率 備用容量 為了保證可靠供電和良好的電能質(zhì)量，系統(tǒng)電源容量必須大于發(fā)電負(fù)荷。 ? 備用容量 ：可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負(fù)荷的部分。 ? 熱備用 (旋轉(zhuǎn)備用 )：運轉(zhuǎn)中的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)的最大功率與系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷之差。 ? 冷備用 ：未運轉(zhuǎn)的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)的最大功率。檢修中的發(fā)電設(shè)備不屬冷備用。發(fā)電設(shè)備從“冷狀態(tài)”至投入系統(tǒng)發(fā)出額定功率所需時間幾分鐘（水電常）或十余小時（火電廠）。熱備用越多，越有利于保證電能質(zhì)量和供電可靠性，但經(jīng)濟(jì)性不好。 17 有功功率 電源和備用容量 * —— 有功功率 備用容量 ? 負(fù)荷備用 ：調(diào)整系統(tǒng)中的 短時負(fù)荷波動 并擔(dān)負(fù) 計劃外的負(fù)荷增加而 設(shè)置的備用。負(fù)荷備用設(shè)置在調(diào)頻廠內(nèi) ,取最大負(fù)荷的 2%～ 5%，（大系統(tǒng)取小值，小系統(tǒng)取大值。） ? 事故備用 ：使電力用戶在 發(fā)電設(shè)備 發(fā)生 偶然性事故 時不受嚴(yán)重影響，維持系統(tǒng)正常供電需要的備用。取最大負(fù)荷的 5%～ 10%，但不得小于系統(tǒng)中最大機(jī)組的容量。 ? 檢修備用 ：使系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備能 定期檢修 而設(shè)置的備用。系統(tǒng)負(fù)荷季節(jié)性低落期間和節(jié)假日安排不下所有設(shè)備的大小檢修時才設(shè)置專門的檢修備用。 ? 國民經(jīng)濟(jì)備用 ：計及負(fù)荷的超計劃增長而設(shè)置的備用 。 18 有功功率 電源和備用容量 * —— 各種備用容量的關(guān)系