電力系統(tǒng)的有功功率平衡與頻率調(diào)整教材(參考版)
2025-05-03 01:44本頁面
【正文】 。 ? 系統(tǒng)中的負(fù)荷不斷發(fā)生變化 ， 負(fù)荷的變化將引起頻率偏移 ， 系統(tǒng)中凡裝有調(diào)速器且具有可調(diào)容量的發(fā)電機(jī)組 ， 都自動(dòng)參與頻率的一次調(diào)整 ，一次調(diào)整為有差調(diào)節(jié)；頻率的二次調(diào)整只由系統(tǒng)中的調(diào)頻機(jī)組承擔(dān) ， 通過調(diào)頻器完成 ， 二次調(diào)整為無差調(diào)節(jié) 。 核電廠的反應(yīng)堆和汽輪機(jī)投入 、 退出或承擔(dān)急劇變動(dòng)負(fù)荷時(shí) ， 需耗費(fèi)能量 ， 花費(fèi)時(shí)間 ， 且設(shè)備易損壞 。 水電廠的水輪機(jī)沒有嚴(yán)格的最小技術(shù)負(fù)荷要求 ， 發(fā)電機(jī)出力的調(diào)整范圍較寬 。 水電廠機(jī)組的投入 、 退出或承擔(dān)急劇變動(dòng)的負(fù)荷時(shí) ， 所需時(shí)間短 ， 操作簡(jiǎn)單 ， 無需額外的耗費(fèi) 。 ? 燃油火力發(fā)電廠 ? 燃汽火力發(fā)電廠 ? 燃燒火力發(fā)電廠效率高容量大 ? 低溫低壓（ 450℃ ， 35大氣壓） ? 中溫中壓（ 520℃ ， 100大氣壓） ? 高溫高壓（ 550℃ ， 180大氣壓） ? 超臨界機(jī)組 (575℃ ， 200大氣壓以上 ) （ 2）熱力發(fā)電廠：發(fā)電 +供熱 強(qiáng)迫出力：為保證供熱而必須發(fā)出的有功功率。 帶有熱負(fù)荷的火電廠稱為熱電廠 ， 它采用抽汽供熱 ， 其總效率要高于一般的凝汽式火電廠 。 火電廠的鍋爐和汽輪機(jī)都受最小技術(shù)負(fù)荷的限制 。 有功功率平衡及備用 電力系統(tǒng)中各類發(fā)電廠的合理分配 電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠主要有 火力發(fā)電廠 ， 水力發(fā)電廠 和 核能發(fā)電廠 三類。 發(fā)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后必須進(jìn)行檢修 ， 在這期間內(nèi) ，如不能完全安排所有機(jī)組的大小修時(shí) ， 才設(shè)置所需的檢修備用容量 。 一般取最大負(fù)荷的 5％ ～ 10％ ， 但不能小于系統(tǒng)中一臺(tái)最大機(jī)組容量 。 一般取最大負(fù)荷的 3％ ～ 5％ 。 冷備用 則是指未運(yùn)轉(zhuǎn)但能隨時(shí)啟用的發(fā)電設(shè)備可發(fā)的最大功率 。 ? ? ? ?? ????? CLDG PPPPP ?（ ） ? 為保證系統(tǒng)安全 、 優(yōu)質(zhì) 、 經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行 ， 系統(tǒng)應(yīng)具有一定的 備用容量 ， ? 系統(tǒng)備用容量按存在形式可分為熱備用和冷備用 。MWPHZMWKHZMWK DBDBGB 50,/40,/7 0 0 ????f?ABP? 互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡 有功功率平衡及備用 電力系統(tǒng)中各類發(fā)電廠的合理分配 有功功率平衡及備用 電力系統(tǒng)有功功率平衡 是指運(yùn)行中 ， 所有發(fā)電廠發(fā)出的有功功率的總和 ， 在任何時(shí)刻都等于該系統(tǒng)的總負(fù)荷 。 。 （ 1）當(dāng)二系統(tǒng)機(jī)組都參加一次調(diào)頻； （ 2）當(dāng) A系統(tǒng)機(jī)組參加一次調(diào)頻，而 B系統(tǒng)機(jī)組不參加一次調(diào)頻。如果先提高電壓，會(huì)擴(kuò)大無功缺額，導(dǎo)致頻率更加下降。 ? 系統(tǒng)有功和無功都不足因而引起頻率和電壓降低時(shí)， 首先解決有功平衡問題 。 ? 系統(tǒng)電壓水平提高時(shí)，系統(tǒng)總的有功需求增加，若有功電源不足，頻率會(huì)下降。（ 當(dāng)系統(tǒng) B的負(fù)荷增量全由聯(lián)絡(luò)線的功率增量來平衡時(shí)，聯(lián)絡(luò)線的功率增量最大） 0AP??0BP?? 互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整 頻率調(diào)整和電壓調(diào)整的關(guān)系 ? 系統(tǒng)頻率下降時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出無功減少，系統(tǒng)無功需求相對(duì)增加，若無功電源不足，電壓會(huì)下降。其實(shí)，兩系統(tǒng)聯(lián)合后，本應(yīng)看作是一個(gè)系統(tǒng)。 GP?DP? 0??f 互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整 ( ) ( )A D B G B B D A G AABABK P P K P PPKK? ? ? ? ? ? ????（ ） 由 1310式可得： 可見，當(dāng) A、 B兩系統(tǒng)都進(jìn)行二次調(diào)整，且兩系統(tǒng)的功率缺額與其單位調(diào)節(jié)功率成比例時(shí)，即 D A G A D B G BABP P P PKK? ? ? ? ? ??聯(lián)絡(luò)線上的交換功率增量 為零。 圖 AK BKGAP? GBP?DAP? DBP?ABP? 對(duì)系統(tǒng) A相當(dāng)于負(fù)荷增量 ， 對(duì)系統(tǒng) B相當(dāng)于發(fā)電功率增量 。 、 分別為兩系統(tǒng)的負(fù)荷變化量 。 互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整 假設(shè) 、 分別為兩系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率 。 調(diào)整頻率時(shí)，要考慮引起的聯(lián)絡(luò)線上功率的波動(dòng)和某些中樞點(diǎn)的電壓波動(dòng)是否超出允許范圍。 調(diào)頻機(jī)組具有能適應(yīng)負(fù)荷變化需要的調(diào)整速度 。 非調(diào)頻廠 （也叫 基載廠 ）則按預(yù)先給定的負(fù)荷曲線發(fā)電。 頻率的三次調(diào)整 主調(diào)頻廠的選擇 按照是否承擔(dān)二次調(diào)整可將所有電廠分為：
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