【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系 （補充） ?本章主要內(nèi)容及其關系 ? 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)電機組的有功平衡 ：發(fā)電機的電磁功率PGi與原動機的機械功率 PTi之間的平衡。 原動機慣性大，有功調(diào)節(jié)慢，無法時刻保持與瞬變負荷及發(fā)電機功率的平衡，而只能保證 動態(tài)平衡 ，相應頻率也只能保持 動態(tài)穩(wěn)定 。 ????????fPPfPPffPPGiTiGiTiGiTi 0＝發(fā)電機組 原動機＋發(fā)電機 dq)2( f?? ?TiPGiP電力系統(tǒng)的有功平衡 ：發(fā)電機與負荷之間的電磁功率平衡，時刻平衡 推力 阻力 發(fā)電機組的有功平衡與頻率的關系 頻率變化反映機組的有功平衡關系，是機組有功調(diào)節(jié)的依據(jù)。 有功平衡與頻率變化的關系 4 本章主要內(nèi)容及其關系 目標：保證頻率的質(zhì)量與穩(wěn)定，滿足有功調(diào)度的經(jīng)濟與可靠性要求 負荷的變動類型 頻率的調(diào)整方法 發(fā)電機的電磁有功變化類型 原動機的有功調(diào)整方法 各類機組的有功調(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 ? 負荷變動的類型及其特點？ ? 頻率調(diào)整的方法及其特點？ ? 負荷變動與頻率調(diào)整的關系？ ? 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、負荷備用（事故備用、檢修備用、國民經(jīng)濟備用）？ ? 兩類備用容量的關系？ 6 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡 ? 有功功率負荷的變動和調(diào)整控制 （ 1）有功功率負荷的變動 —— 變動類型及其特點 —— 綜合負荷的分解 （ 2）有功功率和頻率的調(diào)整 —— 調(diào)整方法及其特點 —— 任務的分配 ? 有功功率負荷曲線的預計 ? 有功功率電源和備用容量 7 負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。 —— 偶然性的負荷變動 ? 第二種：變動幅度較大，周期較長，沖擊性負荷（電爐、壓延機械、電氣機車） —— 沖擊性的負荷變動 ? 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（可以預計） —— 可預見的負荷變動 圖 51 有功功率負荷的變動曲線 綜合負荷曲線 偶然性負荷變動 沖擊性負荷變動 可預見性負荷變動 9 頻率調(diào)整方法及其特點 ? 頻率的一次調(diào)整：用發(fā)電機組的 調(diào)速器 (第一種負荷變動 )。 ? 頻率的二次調(diào)整：用發(fā)電機組的 調(diào)頻器 (第二種負荷的變動 )。 —— 調(diào)頻廠，對應潮流計算中的平衡節(jié)點 ? 頻率的三次調(diào)整：按 最優(yōu)化準則 分配第三種有規(guī)律變動的負荷，即責成各發(fā)電廠按事先給定的發(fā)電負荷曲線發(fā)電。 ? 負荷側管理：個別負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)中負荷變動的幅度愈大，周期就愈長。 圖 52 調(diào)頻任務的分配 P 11 有功功率負荷曲線的預測 ? 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 有功功率負荷曲線的預計 —— 傳統(tǒng)方法 ? 收集未來若干天的預計負荷 (大用電量用戶 )； ? 參照長期積累的實測數(shù)據(jù)，匯總調(diào)整用電負荷； ? 計入網(wǎng)絡損耗：一般約為系統(tǒng)總負荷的 6%～ 10% 不變損耗：與負荷大小無關 (變壓器空載損耗 ) 可變損耗：與負荷的平方成正比 ? 考慮廠用電：水電廠， %～ 1%；火電廠， 5%～ 8%；原子能電廠： 4%～ 5%；相應必須考慮可投入的發(fā)電設備和發(fā)電容量， ? 特別注意氣象條件變化對負荷曲線的影響。 ? 實測負荷曲線形成以后，還需要負荷曲線的加工。 13 圖 53 負荷曲線加工 加工原則：實測曲線加工前后，最大和最小負荷特征及曲線下的面積應一致。 有功功率負荷曲線的預計 —— 負荷曲線的加工 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 負荷備用、事故備用、檢修備用、國民經(jīng)濟備用 各種備用容量的關系 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 總裝機容量 ? 定期停機檢修 ? 水電廠的發(fā)電機因水頭極度降低不能按額定容量發(fā)電 ? 各發(fā)電廠預計可投入運行的發(fā)電機組的 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)電負荷。 ? 備用容量 ：可供調(diào)度的系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負荷的部分。 ? 熱備用 (旋轉備用 )：運轉中的發(fā)電設備可能發(fā)的最大功率與系統(tǒng)發(fā)電負荷之差。 ? 冷備用 ：未運轉的發(fā)電設備可能發(fā)的最大功率。檢修中的發(fā)電設備不屬冷備用。發(fā)電設備從“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)濟性不好。 17 有功功率 電源和備用容量 * —— 有功功率 備用容量 ? 負荷備用 ：調(diào)整系統(tǒng)中的 短時負荷波動 并擔負 計劃外的負荷增加而 設置的備用。負荷備用設置在調(diào)頻廠內(nèi) ,取最大負荷的 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)電設備 發(fā)生 偶然性事故 時不受嚴重影響，維持系統(tǒng)正常供電需要的備用。取最大負荷的 5%～ 10%，但不得小于系統(tǒng)中最大機組的容量。 ? 檢修備用 ：使系統(tǒng)中的發(fā)電設備能 定期檢修 而設置的備用。系統(tǒng)負荷季節(jié)性低落期間和節(jié)假日安排不下所有設備的大小檢修時才設置專門的檢修備用。 ? 國民經(jīng)濟備用 ：計及負荷的超計劃增長而設置的備用 。 18 有功功率 電源和備用容量 * —— 各種備用容量的關系