【正文】 ，所以可用在工作處的切線代替原高次曲線（近似簡化成一條直線）： NfLNPfLP0?電力系統負荷的有功功率 — 頻率靜態(tài)特性 ffPPPNLNLNL 10 ?? ??說明： 167。 ?與頻率的一次方成正比的負荷，如機床、往復式水泵、壓縮機、球磨機、卷揚機等； ?與頻率的二次方成正比的負荷，如變壓器中的渦流損耗； ?與頻率的三次方成正比的負荷，如通風機、循環(huán)水泵等離心式機械； ?????????????????????????????? 332210NLNNLNNLNLNL ffPffPffPPP ????167。 根據電力系統負荷的有功功率與頻率的關系可將負荷分為以下幾種： 167。 51 電力系統的有功功率平衡 功率變化大，周期長 可作負荷預計（編制負荷曲線），投入適量的發(fā)電機組來調整； 2022年 2月 11日 8時 28分 15 第五章 電力系統的有功功率和頻率調整 ?與頻率變化無關的負荷，如照明、電阻爐、電弧爐、整流負荷等； 電力系統負荷消耗的有功功率與頻率有關。 51 電力系統的有功功率平衡 說明： 2022年 2月 11日 8時 28分 13 功率變化小，周期短 用發(fā)電機的調速器進行（每個發(fā)電機都有，各發(fā)電機共同進行）； 功率變化較大，周期較長 用調頻器進行； 裝有調頻器的發(fā)電廠稱為 調頻廠 ，在系統中只有幾個； 二次調整（二次頻率調整）： 三次調整（三次頻率調整）： 一次調整（一次頻率調整）： ? 根據三種負荷變化，也采用三種調整方法： 167。 51 電力系統的有功功率平衡 2022年 2月 11日 8時 28分 11 ?冷備用 ： 未運轉的、但能隨時啟動的發(fā)電設備可以發(fā)的最大功率 (不含檢修中的設備 )； 一般負荷的變化是隨機的，且很難找到其規(guī)律； 在實際頻率調整中，一般根據負荷變化周期長短和幅度大小，將負荷的變化分為三類； 圖中，可由三種類型的負荷組成； 167。 51 電力系統的有功功率平衡 2022年 2月 11日 8時 28分 10 電氣設備檢修一般安排在低負荷季節(jié)，若 在低負荷季節(jié)能安排下系統內發(fā)電機組檢修計劃，可不增設檢修備用容量 ，否則應增設檢修備用容量 ； ? 事故備用： 一般取用 510% PLmax,并且不小于系統中最大一臺機組的容量； ?國民經濟發(fā)展備用： 一般取用 35% PLmax。 51 電力系統的有功功率平衡 2022年 2月 11日 8時 28分 9 有功不足有備用無備用000???BBBPPP備用容量目的：為了保證電氣設備檢修、故障和在負荷突然變化時，不至于出現有功功率缺額。 51 電力系統的有功功率平衡 ③ 為了保證系統的供電可靠性，除保證發(fā)電機輸出功率快速跟隨負荷變化外，還應 2022年 2月 11日 8時 28分 8 應對負荷的突然增長。 (~)Hz ； 根據能量守恒，電力系統運行中，在任何時刻，系統中所有發(fā)電廠發(fā)出的有功功率總和，每時每刻都必須和系統的總消耗的有功負荷相等，可用公式表示為： ? ??? ?? ??? 廠用電網損 PPPP LG① 上式為有功功率平衡公式，平衡一旦破壞，導致頻率變化； 167。 51 電力系統的有功功率平衡 2022年 2月 11日 8時 28分 5 ?????? ????? fnpM mpmMee 不變發(fā)電機負荷 )()(例如： 發(fā)電機負荷增加時，電磁功率增加，發(fā)電機轉速下降，導致頻率下降；只有增加發(fā)電機機械功率，才能使轉速回到同步轉速； ? 為了保證系統的頻率不變，必須使發(fā)電機輸出功率快速跟隨負荷功率的變化（保證轉速為額定轉速）； ? 發(fā)電機應該有一個快速的自動調速裝置； ? 系統的頻率與發(fā)電機輸出有功功率密切相關，發(fā)電機輸出功率不足 →f↓；發(fā)電機輸出功率過剩 →f↑ ； 發(fā)電機的良好的調速性能是保證頻率質量的關鍵 167。 由同步發(fā)電機機轉速公式可知： 60NNpnf ?)( mm PM)( ee PM)( eNn?當發(fā)電機輸出有功發(fā)生變化時，轉子上的轉矩平衡破壞，是轉子的轉速變化，引起頻率的變化 。 167。其中影響最大的是高壓給水泵和磨煤機 ,由于出力的下降 ,使電網有功電源更加缺乏 ,致使頻率進一步下降 ,造成惡性循環(huán)。發(fā)電機兩端的風扇的進風量減?。L冷發(fā)電機） ,冷卻條件變壞 ,如果仍維持出力不變 ,則發(fā)電機的溫度升高 ,可能超過絕緣材料的溫度允許值 ,為了使溫升不超過允許值 ,勢必要降低發(fā)電機出力。當低頻率運行時 , 汽輪機葉片由于受不均勻汽流沖擊末級葉片可能發(fā)生共振或接近于共振 ,從而使葉 167。另外，頻率下降，將引起電氣測量儀器誤差增大等。2022年 2月 11日 8時 28分 1 2022年 2月 11日 8時 28分 2 第五章 電力系統的有功功率和頻率調整 前面討論的主要是電力系統穩(wěn)態(tài)分析中的潮流分布計算，從本章開始討論電力系統穩(wěn)態(tài)運行的經濟運行、控制（調整）和管理。 1. 對用戶的危害 :頻率下降，將使用戶的電動機轉速下降，出力降低，從而影響用戶產品的質量和產量。 。 51 電力系統的有功功率平衡 2022年 2月 11日 8時 28分 3 。 片振動應力大大增加 ,如時間過長 ,葉片可能損傷甚至斷裂； ,造成火電廠的給水泵、風機、磨煤機等輔助設備的出力也將下降 ,從而 影響電廠的出力。即出現“頻率崩潰”現象。 51 電力系統的有功功率平衡 2022年 2月 11日 8時 28分 4 當發(fā)電機為同步轉速 nN時，則發(fā)電機發(fā)出的電壓的頻率為fN 。 ??? ? ?? ? ???? ? ? fnMMMp eme )(167。 51 電力系統的有功功率平衡 可見： 13 2022年 2月 11日 8時 28分 6 ? 系統容量越大，頻率的穩(wěn)定性越好 ，我國規(guī)定的頻率范圍： 50Hz177。 51 電力系統的有功功率平衡 分析： 2022年 2月 11日 8時 28分 7 注意：系統頻率的下降，會導致系統負荷吸收功率下降，從而，發(fā)電機輸出有功功率和負荷吸收有功功率在低頻下也會達到新的有功功率平衡，只是這種平衡是不希望的（有危害）； ② 從有功功率平衡公式看，一旦出現如下情況： ? ??? ?? ??? 廠用電網損 PPPP LG系統有功功率缺額；嚴重時系統會甩負荷 167。所以 系統 還必須具有一定的 備用容量 ，即 發(fā)電機可能的輸出功率大于系統的總有功消耗 ； ? ??? ?? ?? ? 廠用電網損 PPPP LGN系統總裝機容量???? GNP? ???? ?? ?? ? BLGN PPPPP )( 廠用電網損∴ 有功功率平衡式： 總發(fā)電負荷 BLG PPPPP ?? ??? ?? ?? ? 廠用電網損備用容量 167。為了保證系統的供電可靠性，系統必須設置 備用容量 ； 備用容量分類 : ?按作用形式分： ? 負荷備用：即 調頻備用容量，一般取 (25%PLmax) ? 檢修備用： 167。 ?按機組工作狀態(tài)分： ?熱備用（也稱旋轉備用） ： 運轉中發(fā)電設備可能發(fā)的最大功率 與發(fā)電負荷之差； 167。 51 電力系統的有功功率平衡 2022年 2月 11日 8時 28分 12 P1:變化幅度小，周期短 偶然性負荷； P2:幅度較大，周期較長 沖擊性負荷 (鍛壓機械、電氣機車 )； P3:幅度最大，周期最長，是緩慢持續(xù)變動； 可預見性（主要由工廠的作息制度、生產 ,人民生活規(guī)律、氣象等引起）； 可編制負荷曲線 ? 為了保證系統的頻率質量，根據負荷的變化必須對發(fā)電機的輸出有功功率進行調整 稱為 頻率調整 ； 167。 51 電力系統的有功功率平衡 2022年 2月 11日 8時 28分 14 三次頻率調整分為了三段； 167。 當電力系統穩(wěn)態(tài)運行時，系統中負荷的有功功率隨頻率變化的特性（系統其它因素不變）稱為 負荷的有功功率 — 頻率靜態(tài)特性 。 52 電力系統的有功功率和頻率調整 2022年 2月 11日 8時 28分 16 因此，系統綜合負荷的有功功率 — 頻率靜態(tài)特性用數學式可表示為： ?與頻率的更高次方成正比的負荷，如靜水頭很高的給水泵等。 52 電力系統的有功功率和頻率調整 2022年 2月 11日 8時 28分