【正文】 ) 系統(tǒng)內(nèi)突然故障，造成大面積切除負(fù)荷； ? (2) 系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)線故障，斷路器跳閘，造成系統(tǒng)解列； ? (3) 系統(tǒng)內(nèi)大機(jī)組因故突然退出運(yùn)行； ? (4) 系統(tǒng)內(nèi)大量負(fù)荷突然投入； ? (5) 系統(tǒng)內(nèi)大機(jī)組突然投入。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制裝置 ? 由于出現(xiàn)電源和負(fù)荷間有功功率的嚴(yán)重不平衡，會(huì)引起系統(tǒng)頻率急劇變化，威脅系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。 ? ? 系統(tǒng)頻率過(guò)高： ? 系統(tǒng)頻率急劇下降： ? 會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成災(zāi)難性的影響，必須迅速制止頻率下降，同時(shí)又要在不使頻率崩潰的前提下盡量保住更多的用戶用電。 采取措施：及時(shí)切除部分電源就可使系統(tǒng)頻率下降； 采取措施： 一方面：立即增加具有旋轉(zhuǎn)備用容量的發(fā)電機(jī)組的有功出力。 另一方面：采取特殊的穩(wěn)定控制裝置。 穩(wěn)定控制裝置的作用： （ 1）加快切除故障時(shí)間，提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性。 （ 2）維持送受端功率平衡： ? 保證送端機(jī)組不至于加速而與系統(tǒng)失步； ? 受端系統(tǒng)不至于功率缺額而導(dǎo)致電壓、頻率崩潰等惡性事故的發(fā)生。 二、 常規(guī)穩(wěn)定裝置 （一）常規(guī)穩(wěn)定裝置的類型： 低頻自起動(dòng)發(fā)電機(jī)裝置 適用于：水輪發(fā)電機(jī)組 對(duì)于處在低頻自起動(dòng)備用狀態(tài)的水輪發(fā)電機(jī)組，在系統(tǒng)頻率下降到低頻起動(dòng)整定值 (～ )時(shí)，低頻起動(dòng)裝置會(huì)自動(dòng)起動(dòng)機(jī)組，并以 自同期方式 并入電力系統(tǒng)，整個(gè)過(guò)程可以在 40s內(nèi)將水輪發(fā)電機(jī)組從靜止?fàn)顟B(tài)升速到額定轉(zhuǎn)速，并入系統(tǒng)接帶負(fù)荷。 (2) 低頻調(diào)相改發(fā)電裝置 ? 水輪發(fā)電機(jī)可根據(jù)系統(tǒng)需要作調(diào)相運(yùn)行，此時(shí)發(fā)電機(jī)組不發(fā)有功功率。 ? 當(dāng)系統(tǒng)頻率下降時(shí)，可通過(guò)低頻繼電器起動(dòng)這一裝置，使處于調(diào)相運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組迅速轉(zhuǎn)為發(fā)電運(yùn)行。 ? 這種裝置很簡(jiǎn)單，實(shí)際上是水輪發(fā)電機(jī)組控制回路中的一部分。 ? 目前國(guó)內(nèi)安裝的水輪發(fā)電機(jī)組都具有這一功能 。 (3) 低頻降低電壓裝置 ? 當(dāng)系統(tǒng)頻率降低到某一定值時(shí)，低頻降低電壓裝置動(dòng)作，自動(dòng)調(diào)節(jié)變壓器有載調(diào)壓分接頭位置，使用戶電壓在短時(shí)間內(nèi)降低 5%～ 8%。 ? 由于電壓的降低，負(fù)荷所吸收的有功功率隨之減小，這樣就會(huì)借助于負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)緩解有功功率供求不平衡的矛盾，抑制系統(tǒng)頻率下降?？梢詾槠渌胧┌l(fā)揮作用贏得寶貴時(shí)間。 ? 這一方法在國(guó)外的一些電力系統(tǒng)中已被采用。 (4) 低頻抽水改發(fā)電裝置 ? 在抽水蓄能水電廠，當(dāng)系統(tǒng)頻率下降時(shí)，利用低頻繼電器使發(fā)電機(jī)組由抽水運(yùn)行方式迅速改為發(fā)電運(yùn)行方式。 ? 抽水蓄能機(jī)組都是可逆的，既可抽水蓄能，又可放水發(fā)電。 (5) 自動(dòng)低頻減載裝置 ? 當(dāng)頻率下降到某一定值時(shí)，低頻減負(fù)荷裝置起動(dòng)，自動(dòng)切除預(yù)先安排的部分負(fù)荷，同時(shí)迅速啟動(dòng)備用發(fā)電機(jī)組，能有效地抑制頻率的繼續(xù)下降，使之逐步恢復(fù)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。這種辦法稱為按頻率自動(dòng)減負(fù)荷。 ? 中文簡(jiǎn)拼為 “ ZPJH” ； ? 英文為 UFLS（ Under Frequency Load Shedding）。 當(dāng)系統(tǒng)頻率超過(guò)某一整定值時(shí)，利用高頻繼電器起動(dòng)，將部分運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組退出運(yùn)行，以減輕系統(tǒng)功率過(guò)剩。 (6)高頻切機(jī)裝置 (7) 高頻減出力裝置 ?當(dāng)系統(tǒng)頻率升高時(shí)，可用短時(shí)減小汽輪機(jī)主汽門或水輪機(jī)導(dǎo)水葉開度的方法，減少發(fā)電機(jī)組的出力，當(dāng)系統(tǒng)故障消除后，又很容易恢復(fù)到正常出力。這種方法比高頻切機(jī)裝置的靈活性好。 “輪 ” ：計(jì)算點(diǎn) f f2??fn 點(diǎn) 1：系統(tǒng)發(fā)生了大量的有功功率缺額； 點(diǎn) 2： 頻率下降到 f1，第一輪繼電器起動(dòng)，經(jīng)一定時(shí)間△ t1 點(diǎn) 3：斷開一部分用戶， 這就是第一次對(duì)功率缺額進(jìn)行的計(jì)算。 點(diǎn) 34： 如果功率缺額比較大， 第一次計(jì)算不能求到系統(tǒng)有功 功率缺額的數(shù)值，那么頻率還 會(huì)繼續(xù)下降， 很顯然由于切除了一部分負(fù)荷， 功率缺額已經(jīng)減小，所有頻率 將按 34的曲線而不是 33′曲線 繼續(xù)下降。 三、自動(dòng)低頻減載裝置 （一）自動(dòng)低頻減載裝置的工作原理 ? 點(diǎn) 4： 當(dāng)頻率下降到 f2時(shí) ， ZPJH的第二輪頻率繼電器啟動(dòng)， ? 經(jīng)一定時(shí)間 Δt2后 ， ? 點(diǎn) 5：又?jǐn)嚅_了接于第二輪頻率繼電器上的用戶。 ? 點(diǎn) 56：系統(tǒng)有功功率缺額得到補(bǔ)償。頻率開始沿 5～ 6曲線回升，最后穩(wěn)定在 f2(∞)。 ? 逐次逼近：進(jìn)行一次次的計(jì)算，直到找到系統(tǒng)功率缺額的數(shù)值（同時(shí)也斷開了相應(yīng)的用戶）。即系統(tǒng)頻率重新穩(wěn)定下來(lái)或出現(xiàn)回升時(shí)，這個(gè)過(guò)程才會(huì)結(jié)束。 自動(dòng)低頻減負(fù)荷必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的整定計(jì)算， 一般經(jīng)過(guò) ZPJH動(dòng)作五級(jí) (輪 )之后，就會(huì)使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到允許頻率值。 （二）最大功率缺額的確定： ? 保證在系統(tǒng)發(fā)生最大可能的功率缺額時(shí)，也能斷開相應(yīng)的用戶，避免系統(tǒng)的瓦解，使頻率趨于穩(wěn)定。 ? 對(duì)系統(tǒng)中可能發(fā)生的最大功率缺額應(yīng)作具體分析： 有的按系統(tǒng)中斷開最大容量的機(jī)組來(lái)考慮；有的要按斷開發(fā)電廠高壓母線來(lái)考慮等。 ? 系統(tǒng)功率最大缺額確定以后，就可以考慮接于減負(fù)荷裝置上的負(fù)荷的總數(shù)。 要求恢復(fù)頻率 fhf可以低于額定頻率 。 ? 考慮到負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)， 接于減負(fù)荷裝置上的負(fù)荷總功率PJH可以比最大功率缺額 Pqe小些。 三、自動(dòng)低頻減載裝置 根據(jù)負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)公式 可以得到 三、自動(dòng)低頻減載裝置 PJH— 接于減負(fù)荷裝置上的負(fù)荷總功率 Pqe— 最大功率缺額。 (347) 三、自動(dòng)低頻減載裝置 （三）各輪動(dòng)作功率的選擇 第一級(jí)動(dòng)作頻率 一般的一級(jí)啟動(dòng)頻率整定在 49Hz。 最后一輪的動(dòng)作頻率 自動(dòng)減負(fù)荷裝置最后一輪的動(dòng)作頻率最好不低于 46～。 （大型機(jī)組應(yīng)大于等于 48Hz） 前后兩級(jí)動(dòng)作的頻率間隔 前后兩級(jí)動(dòng)作的時(shí)間間隔是受頻率測(cè)量元件的動(dòng)作誤差和開關(guān)固有跳閘時(shí)間限制的。 三、自動(dòng)低頻減載裝置 （四）各輪最佳斷開功率的計(jì)算 ? 如果不論系統(tǒng)功率缺額的大小和動(dòng)作的輪數(shù)多少，ZPJH裝置動(dòng)作后，系統(tǒng)頻率總是準(zhǔn)確地恢復(fù)到同一數(shù)值，這樣的 ZPJH裝置的選擇性應(yīng)該是最理想的了。 ? 但是實(shí)際上這樣高度準(zhǔn)確的別 ZPJH裝置是不存在的，目前在 ZPJH裝置的第 i輪動(dòng)作后，只能做到系統(tǒng)頻率的最后穩(wěn)定值 在最大恢復(fù)頻率 f hf ?max? i與最小恢復(fù)頻率 f hf ?min?i之間。 三、自動(dòng)低頻減載裝置 （四）各輪最佳斷開功率的計(jì)算 可以認(rèn)為（ f hf ?max? i － f hf ?min?i ）是正比于 ZPJH第 i次的計(jì)算誤差的。 當(dāng) ZPJH動(dòng)作后，可能出現(xiàn)的最大誤差為最小時(shí)， ZPJH就具有最高的選擇性。 f hf ?min?i 事實(shí)上等于特殊輪的動(dòng)作頻率 f dz ?ts 一般情況下，各輪的 f hf ?max? i是不同的，而 ZPJH的最終計(jì)算誤差則應(yīng)按其中最大的計(jì)算。根據(jù)極值原理，顯而易見，要使 ZPJH裝置的誤差為最小的條件是： f hf ?max?1 = f hf ?max?2 =??= f hf ?max?3 = f hf 0 三、自動(dòng)低頻減載裝置 各輪恢復(fù)頻率的最大值 f hf 0可考慮如下： 當(dāng)系統(tǒng)頻率緩慢下降，并正好穩(wěn)定在第 i輪繼電器的動(dòng)作頻率 f dzi時(shí)，第 i輪繼電器動(dòng)作，并斷開了相應(yīng)的用戶功率ΔPi，于是頻率回升到這一輪的最大恢復(fù)頻率 f hf ?max?i 。 三、自動(dòng)低頻減載裝置 （五）特殊輪的功用與斷開功率的選擇 第 i輪動(dòng)作后，系統(tǒng)頻率穩(wěn)定在低于恢復(fù)頻率的低限 f hf ?min?i 但又不足使 i+1輪減負(fù)荷裝置動(dòng)作。 特殊輪的動(dòng)作頻率 f dzts = f hf ?min （一般取 47Hz） 它是在系統(tǒng)頻率已比較穩(wěn)定時(shí)動(dòng)作的，因此其動(dòng)作時(shí)限可以取系統(tǒng)頻率時(shí)間常數(shù) Tf的 2～ 3倍，一般為 15～ 25s 三、自動(dòng)低頻減載裝置 特殊輪斷開功率可按以下兩個(gè)極限條件來(lái)選擇： （ 1）當(dāng)最后第二輪即 n－ 1輪動(dòng)作后，系統(tǒng)頻率不回升反而降到最后一輪，即第 n輪動(dòng)作頻率 fdzn附近，但又不足使第 n輪動(dòng)作時(shí)，則在特殊輪動(dòng)作斷開其所接用戶功率后，系統(tǒng)頻率應(yīng)恢復(fù)到 f hf ?min以上，因此特殊輪應(yīng)斷的用戶功率為： 三、自動(dòng)低頻減載裝置 352 （ 2）當(dāng)系統(tǒng)頻率在第 i輪動(dòng)作后穩(wěn)定在稍低于特殊輪的動(dòng)作頻率 fdzts，特殊輪動(dòng)作斷開其用戶后，系統(tǒng)頻率不應(yīng)高于 fhf0，因此： 三、自動(dòng)低頻減載裝置 只有在按式（ 353）算出的 ΔPts %小于式（ 352）的數(shù)值時(shí)，才按式（ 352）選擇 ΔPts % 。 353 （六） ZPJH裝置的時(shí)限 ? a)為了防止在系統(tǒng)發(fā)生振蕩或系統(tǒng)電壓短時(shí)間下降時(shí) ZPJH裝置的誤動(dòng)作，要求裝置能帶有一些時(shí)限。 ? b)但時(shí)限太長(zhǎng)將使系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，頻率會(huì)危險(xiǎn)地降低到臨界值以下。因此一般可以取為 ～ 。 ? c)參加自動(dòng)減載的一部分負(fù)荷允許帶稍長(zhǎng)一些的時(shí)限，例如帶5s時(shí)限，但是這部分負(fù)荷功率的數(shù)量必須控制在這樣的范圍內(nèi)，即其余部分動(dòng)作以后，保證系統(tǒng)頻率不低于臨界頻率 45Hz。 三、自動(dòng)低頻減載裝置 本節(jié)小結(jié) ? 掌握常用的常規(guī)穩(wěn)定裝置的作用； ? 重點(diǎn)掌握低頻減載裝置的工作原理； 本章小結(jié) ? 電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)的必要性； ? 電力系統(tǒng)的頻率特性： 負(fù)荷的功率頻率特性； 發(fā)電機(jī)的功率頻率特性； 電力系統(tǒng)的功率頻率特性； ? 調(diào)頻與調(diào)頻方程式； ? 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)穩(wěn)定控制裝置； 本章作業(yè) 應(yīng)當(dāng)如何理解電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)的重要性 ? 什么是電力系統(tǒng)負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng) ?它有什么作用 ?如何衡量其大小。 在多機(jī)參與調(diào)頻的系統(tǒng)中，為什么發(fā)電機(jī)調(diào)速器要具備下降特性 ? 如何理解一次調(diào)頻和二次調(diào)頻的基本概念和作用。 簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻的頻率積差調(diào)節(jié)法的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則、調(diào)頻過(guò)程及其實(shí)現(xiàn)方式。 如何通過(guò)其實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度 ? 什么是電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制 (AGC)? 簡(jiǎn)述 AGC系統(tǒng)的組成。 什么叫自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置 ? 簡(jiǎn)述自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的整定原則。