電力系統(tǒng)有功功率平衡電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析陳珩(參考版)
2025-06-30 06:29本頁面
【正文】 廣義的自動調(diào)頻又稱為自動負(fù)荷頻率控制（ALFC）或自動發(fā)電控制（AGC），有時也包含經(jīng)濟(jì)調(diào)度控（EDC）的內(nèi)容，即自動負(fù)荷頻率控制應(yīng)有如下三方面的功能：保持系統(tǒng)頻率等于或十分接近額定值；保持各子系統(tǒng)間的交換功率為給定值；保持各發(fā)電設(shè)備以最經(jīng)濟(jì)的方式運(yùn)行。但手動操作調(diào)頻器時，為防止混亂，一般不允許同時調(diào)幾臺機(jī)組。當(dāng)僅由一個發(fā)電廠擔(dān)任調(diào)頻任務(wù)時，其調(diào)整容量可能不夠大，應(yīng)確定幾個調(diào)頻廠，并分別規(guī)定其調(diào)整范圍和順序，如第一、第二、第三調(diào)頻廠等等。從以上兩方面分析可見，一般可選水電廠作調(diào)頻廠；系統(tǒng)中沒有水電廠或水電廠不宜擔(dān)任調(diào)頻任務(wù)時，如豐水季節(jié)，可選中溫中壓火電廠作調(diào)頻廠。水電廠水輪機(jī)出力變化速度非?？欤糠昼娍蛇_(dá)50%～400%，即1分鐘內(nèi)可達(dá)到額定出力。調(diào)頻廠的調(diào)整速度調(diào)頻廠的調(diào)整速度電力系統(tǒng)中負(fù)荷上升的速度是很快的，如容量為5000MW的系統(tǒng)其負(fù)荷上升的速度就可達(dá)15～20MW/min。水電廠的可調(diào)容量一般大于火電廠，至少有其額定容量的50%或以上。?PGn0是可用于二次調(diào)整的容量，并不是調(diào)頻廠的容量。式中：系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率Ks是可以計算的；?f可認(rèn)為是允許的頻率偏差，通常是已知的；而負(fù)荷變動的幅度?PL0具有隨機(jī)性質(zhì)，較難確定，可用統(tǒng)計方法作近似估算，例如可近似按即非調(diào)頻廠在系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下只按調(diào)度中心預(yù)先安排的日發(fā)電計劃運(yùn)行，并進(jìn)行頻率的一次調(diào)整，而不參加頻率的二次調(diào)整。根據(jù)這些條件，在水火電廠并存的電力系統(tǒng)中，一般應(yīng)選擇大容量的有調(diào)節(jié)庫容的水電廠作為主調(diào)頻電廠，因為水電廠調(diào)整出力時，速度快，操作簡便，調(diào)整范圍大，且調(diào)整出力時不影響電廠的安全生產(chǎn)?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)中，絕大部分發(fā)電機(jī)組都在有熱備用的條件下參加頻率的一次調(diào)整，少數(shù)的發(fā)電機(jī)組或發(fā)電廠承擔(dān)二次調(diào)頻任務(wù)，這種發(fā)電廠可稱為調(diào)頻廠。電力系統(tǒng)調(diào)頻廠的選擇?f=?PA+?PBKA+KB=40795+226=(Hz)?Pab=KA?PBKB?PAKA+KB=22640795+226=(MW) 這種情況說明，由于系統(tǒng)中有一半機(jī)組不能參加調(diào)頻，頻率的偏移將增大，單也正由于有一半機(jī)組不能參加調(diào)頻，通過聯(lián)絡(luò)線又B系統(tǒng)相A系統(tǒng)傳輸?shù)慕粨Q功率將有所減少。 ?PA=10060=40MW。 KA=KGA+KLA=795MW/Hz。 ?PLA=100MW。聯(lián)絡(luò)線上傳輸大量交換功率是不希望發(fā)生的。?f=?PA+?PBKA+KB=10060795+426=(Hz)?Pab=KA?PBKB?PAKA+KB=79560426100795+426=74(MW)這種情況與上一種情況相比，頻率偏移相同，因聯(lián)合系統(tǒng)的功率缺額都是40MW。 ?PA=100MW。 KA=KGA+KLA=795MW/Hz。 ?PLA=100MW。?f=?PA+?PBKA+KB=40795+426=(Hz)?Pab=KA?PBKB?PAKA+KB=42640795+426=14(MW) 這種情況說較理想，頻率偏移很小，通過聯(lián)絡(luò)線由B系統(tǒng)輸往A系統(tǒng)的交換功率也較小。 ?PA=10060=40MW。 KA=KGA+KLA=795MW/Hz。 ?PLA=100MW。?f=?PA+?PBKA+KB=5050795+426=0(Hz)?Pab=KA?PBKB?PAKA+KB=7955042650795+426=50(MW) 這種情況說明，由于進(jìn)行了二次調(diào)頻，發(fā)電機(jī)增發(fā)的總和與負(fù)荷增量平衡，系統(tǒng)頻率無偏移，B系統(tǒng)增發(fā)的功率全部通過聯(lián)絡(luò)線輸往A系統(tǒng)。 ?PA=10050=50MW。 KA=KGA+KLA=795MW/Hz。 ?PLA=100MW。?f=?PA+?PBKA+KB=10045+26=(Hz)?Pab=KA?PBKB?PAKA+KB=42610045+426=(MW) 這種情況說明，由于A系統(tǒng)機(jī)組不參加調(diào)頻，A系統(tǒng)的功率缺額主要由B系統(tǒng)供應(yīng)，以致聯(lián)絡(luò)線上要流過可能會超過限額的大量交換功率。 ?PA=100MW。 KA=KLA=45MW/Hz。 ?PLA=100MW。B系統(tǒng)所能供應(yīng)的，實際上只是由于聯(lián)合系統(tǒng)頻率略有下降，它的負(fù)荷略有減少。 ?PB=0。 KB=KLB=26MW/Hz。 KGA=750W/Hz；KGB=0。(3) B系統(tǒng)機(jī)組不參與一次調(diào)頻時?PGA=?PGB=?PLB=0。?f=?PA+?PBKA+KB=10045+26=(Hz)?Pab=KA?PBKB?PAKA+KB=2610045+26=(MW)這種情況最嚴(yán)重，發(fā)生在A、B兩系統(tǒng)的機(jī)組都已滿載，調(diào)速器受負(fù)荷限制器的限制已無法調(diào)整，只能依靠負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)。 ?PA=100MW。 KGA=KGB=0； KA=KLA=45MW/Hz。(2) A、B兩系統(tǒng)機(jī)組都不參與一次調(diào)頻時?PGA=?PGB=?PLB=0。 ?PB=0。 KB=KGB+KLB=426MW/Hz。 ?PLA=100MW。兩系統(tǒng)的容量分別為1500MW和1000MW；各自的單位調(diào)節(jié)功率（分別以兩系統(tǒng)容量為基準(zhǔn)的標(biāo)么值）示于下圖，設(shè)A系統(tǒng)負(fù)荷增加100MW，試計算下列情況下的頻率變量和聯(lián)絡(luò)線上流過的交換功率：（1）A、B兩系統(tǒng)機(jī)組都參與一次調(diào)頻；（2）A、B兩系統(tǒng)機(jī)組都不參與一次調(diào)頻；（3）B系統(tǒng)機(jī)組不參與一次調(diào)頻；（4）A系統(tǒng)機(jī)組不參與一次調(diào)頻；（5）A、B兩系統(tǒng)機(jī)組都參與一、二次調(diào)頻，A、B兩系統(tǒng)都增發(fā)50MW；（6）A、B兩系統(tǒng)機(jī)組都參與一次調(diào)頻，A系統(tǒng)機(jī)組都參與二次調(diào)頻并增發(fā)60MW；（7）A、B兩系統(tǒng)機(jī)組都參與一次調(diào)頻，B系統(tǒng)機(jī)組都參與二次調(diào)頻并增發(fā)60MW；（8）A系統(tǒng)所有機(jī)組都參與一次
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