【正文】 116 六 . 互聯(lián)系統(tǒng)頻率的調整 由幾個地區(qū)系統(tǒng)互聯(lián)為一個大系統(tǒng)的情況，對某一個地區(qū)系統(tǒng)而言，負荷變化（增加） 時，可能伴隨著與其他系統(tǒng)交換功率的變化 ，則有 P?tP?? ? ? ? fKfKKPPP SDGGt ?????????? ?117 若設 A、 B兩系統(tǒng)互聯(lián)，兩系統(tǒng)負荷變化（增加）分別為 ，引起互聯(lián)系統(tǒng)的頻率變化（降低） ，及聯(lián)絡線交換功率的變化 ，如下圖： 系統(tǒng) A： 系統(tǒng) B： 在負荷增加 的影響下，兩系統(tǒng)的頻率和交換功率的變化量為： A B tP? DBDA PP ?? , f?tP?? ?? ? fKPPPfKPPPBGBtDBAGAtDA??????????????DBDA PP ?? ,? ? ? ?? ? ? ?BAABBABAGADABGBDBAtBABABABAGBDBGADAKKPKPKKKPPKPPKPKKPPKKPPPPf???????????????????????????????118 七 . 自動負荷 頻率控制 這是廣義的自動調頻，其功能有： ? 。 GP?fKG ??fKL?114 四 . 頻率的二次調整 4. 頻率調整圖 115 五 . 調頻廠的選擇 調頻廠須滿足的條件： ? 調整的容量應足夠大； ? 調整的速度應足夠快； ? 調整范圍內的經濟性能應該好； ? 注意系統(tǒng)內及互聯(lián)系統(tǒng)的協(xié)調問題。 2. 數學表達式 如果 ，即發(fā)電機組如數增發(fā)了負荷功率的原始增量，則 ，即所謂的 無差調節(jié) 。 對于系統(tǒng)有若干臺機參加一次調頻： 具有一次調頻的各機組間負荷的分配，按其調差系數即下降特性自然分配。表示原動機調速器和負荷本身的調節(jié)效應共同作用下系統(tǒng)頻率下降或上升的多少。 一般而言： ? ?LNNLLNNLLLLPfKfPfPKHzMwfPK// *????????* ?LK110 2. 頻率的一次調整 1) 簡述：由于負荷突增，發(fā)電機組功率不能及時變動而使機組減速，系統(tǒng)頻率下降，同時，發(fā)電機組功率由于調速器的一次調整作用而增大，負荷功率因其本身的調節(jié)效應而減少，經過一個衰減的振蕩過程，達到新的平衡。 ? ?GNNGGNNGGGGPfKfPfPKHzMwfPK// *?????????108 1. 概念介紹 2) 發(fā)電機是調差系數 ：單位調節(jié)功率的倒數。 P112 107 三 . 頻率的一次調整 1. 概念介紹 1) 發(fā)電機的單位調節(jié)功率 ：發(fā)電機組原動機或電源頻率特性的斜率。 ? 要維持頻率在正常的范圍內，其必要的條件是系統(tǒng)必須具有充裕的可調有功電源。 0. 5） Hz的范圍內。負荷要求頻率的偏差一般應控制在（ 177。 ? 無功功率和電壓限制和有功功率負荷的分配沒有直接關系，可暫時不計，當有功功率負荷的最優(yōu)分配完成后計算潮流分布在考慮。 3) 對拉格朗日函數求導，得到最小值時應有的三個條件： （ 1） ? ? ? ? ? ?21212211* LLGGGG PPPPPFPFC ?????? ?拉格朗日乘子??? ?? ?? ?212121222111,00LLGGGGGGGGPPPPPPfdPPdFdPPdF??????????103 3. 電力系統(tǒng)經濟調度問題的求解 4) 求解（ 1）得到： 這就是著名的等耗量微增率準則，表示為使總耗量最小，應按相等的耗量微增率在發(fā)電設備或發(fā)電廠之間分配負荷。 1) 建立數學模型。 m a xm i nm a xm i nm a xm i niiiGiGiGiGiGiGiUUUQPPP??????101 3. 電力系統(tǒng)經濟調度問題的求解 一般用拉格朗日乘數法。 對于每個節(jié)點： 對于整個系統(tǒng)： 若不計網損： ? ? 0s i nc o s1???? ??ijijijijnjjiLiGi BGUUPP ??011???? ????? PPP niLiniGi011??????niLiniGi PP100 2. 電力系統(tǒng)經濟調度的數學模型 3) 不等式約束條件：為系統(tǒng)的 運行限制。 3) 發(fā)電設備的效率 ：為比耗量的倒數。 2) 比耗量 ：單位時間內輸入能量與輸出功率之比。其函數關系式為： 單位：噸 /小時 上述函數可用試驗數據通過最小二乘法擬合而成，根據前人經驗，階數為 2比較合適，即 ? ?Giii Pff ?iGiiGiii aPaPaf 0122 ???98 2. 電力系統(tǒng)經濟調度的數學模型 總的目標函數為： 關于目標函數的一些重要的概念 ： 1) 耗量微增率 ：單位時間內輸入能量微增量與輸出功率微增量的比值。 gxggxhtsxf???)( 0)( ..)(m in97 2. 電力系統(tǒng)經濟調度的數學模型 1) 目標函數：系統(tǒng)發(fā)電所需的總費用或所消耗的總燃料耗量 對于純火電系統(tǒng)， 發(fā)電廠的燃料費用主要與發(fā)電機輸出的有功功率有關，與輸出的無功功率及電壓等運行參數關系較小 。 ? 電力系統(tǒng)最優(yōu)運行 是電力系統(tǒng)分析的一個重要分支，它所研究的問題主要是在保證用戶用電需求（負荷）的前提下，如何優(yōu)化地調度系統(tǒng)中各發(fā)電機組或發(fā)電廠的運行工況，從而使系統(tǒng)發(fā)電所需的總費用或所消耗的總燃料耗量達到最小這樣決策問題。 ? 有功功率負荷的最優(yōu)分配： 是指系統(tǒng)的有功功率負荷在各個正在運行的發(fā)電設備或發(fā)電廠之間的合理分配。 一 .有功功率電源的最優(yōu)組合 ? 有功功率電源的最優(yōu)組合 ：是指系統(tǒng)中發(fā)電設 備或發(fā)電廠的合理組合。 ? 系統(tǒng)的備用容量 ：系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負荷的部分，可分為熱備用和冷備用或負荷備用、事故備用、檢修備用和國民經濟備用等。 ? 二次調頻是由平衡節(jié)點來承擔。 ? 一次調頻是所有運行中的發(fā)電機組都可參加的，取決于發(fā)電機組是否已經滿負荷發(fā)電。 92 ? 根據負荷變化，電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調整大體上也可分為： 1. 一次調頻：由發(fā)電機調速器進行； 2. 二次調頻：由發(fā)電機調頻器進行； 3. 三次調頻：由調度部門根據負荷曲線進行最優(yōu)分配。 91 ? 負荷預測的精度直接影響經濟調度的效益，提高預測的精度就可以降低備用容量，減少臨時出力調整和避免計劃外開停機組，以利于電網運行的經濟性和安全性。 90 一 .負荷預測的簡要介紹 ? 電力系統(tǒng)經濟調度的第一個問題就是研究用戶的需求，即進行電力負荷預測，按照調度計劃的周期，可分為 日負荷預測，周負荷預測和年負荷預測 。 ? 最優(yōu)潮流 ：滿足各節(jié)點正常功率平衡及各種安全性不等式約束條件下，求以發(fā)電費用（耗量）或網損為目標函數的最優(yōu)的潮流分布。 ? 衡量運行經濟性 的主要指標為：比耗量和線損率 ? 有功功率的最優(yōu)分布包括 ：有功功率負荷預計、有功功率電源的最優(yōu)組合、有功功率負荷在運行機組間的最優(yōu)分配等。如何保證正常、穩(wěn)態(tài)運行時的電能質量和經濟性問題，是我們考慮的重點問題之一。 9) 計算支路功率分布， PV節(jié)點無功功率和平衡節(jié)點注入功率，最后輸出結果，并結束。 潮流計算的計算機算法是以電網絡理論為基礎的，應用數值計算方法求解一組描述電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性的方程。 其目的 是求取電力系統(tǒng)在給定運行方式下的節(jié)點電壓和功率分布，用以檢查系統(tǒng)各元件是否過負荷、各點電壓是否滿足要求、功率分布和分配是否合理以及功率損耗等。替代后，網絡中其他部分的電壓、電流、功率保持不變。 S a S c S b U 1 2 3 U 4 1 Z 12 Z 23 Z 34 4 S 2 S 3 79 以回路電壓不為 0的單一環(huán)網為例，其求解過程為： 1)設節(jié)點 4的電壓差為： 2)用簡化的回路電流法解簡化等值電路 3)通過近似方法，從功率中求取相應的電流，電壓近似認為是額定電壓： UdUU ??? ?? 41UdIIIZIIZIZ aaa ??????? ?????? )()( 323421312UdUSSSZSSZSZ Naaa ??????? )()( 3*2**312**23*1280 ? 流經阻抗 Z12功率為： ? 流經阻抗 Z43功率為： 34*23*12*34*23*12*334*234*23* ~~)(~ZZZUdUZZZSZSZZS Na?????????34*23*12*34*23*12*221*321*32* ~~)(~ZZZUdUZZZSZSZZS Nb?????????稱為循環(huán)功率,~34*23*12*ZZZUdUS Nc????81 4) 計算各線段的電壓降落和功率損耗，過程為：求得網絡功率分布后，確定其功率分點以及流向功率分點的功率，在功率分點即網絡最低電壓點將環(huán)網解開，將環(huán)形網絡看成兩個輻射形網絡，由功率分點開始，分別從其兩側逐段向電源端推算電壓降落和功率損耗。 78 回路電壓為 0的單一環(huán)網等值于兩端電壓大小相等、相位相同的兩端供電網絡。 ? 在環(huán)網潮流求解過程中，在功率分點處將環(huán)網解列。 74 第二步： 用簡化的回路電流法解該簡化等值電路 通過近似方法，從功率中求取相應的電流，電壓近似認為是額定電壓： 0)()( 323121312 ?????? IIIZIIZIZ aaa ??????的功率，為流經阻抗1231*23*12*331*231*23*3*2**312**23*12~~)(~0)()(ZZZZSZSZZSSSSZSSZSZaaaa???????????75 第三步： 用相同的方法求解 第四步： 計算整個網絡的功率分布 的功率，為流經阻抗 3131*23*12*221*321*23* ~~)(~ZZZZSZSZZS b????? S a S b 1 2 3 1’ Z 12 Z 23 Z 31