PDF《第五章》

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第五章

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第五章 电力系统有功功率与频率的调整 电力系统有功功率与频率的调整 电力系统有功功率与频率的调整 电力系统有功功率与频率的调整

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第五章 电力系统有功功率与频率的调整 电力系统有功功率与频率的调整 电力系统有功功率与频率的调整 电力系统有功功率与频率的调整

2 5.

1 5.1 5.1 5.1 有功平衡和频率调整 有功平衡和频率调整 有功平衡和频率调整 有功平衡和频率调整 1. 1. 1. 1.电力系统频率变化的影响 电力系统频率变化的影响 电力系统频率变化的影响 电力系统频率变化的影响 ? 对用户的影响 对用户的影响 对用户的影响 对用户的影响 ( ( ( (1

1 1 1) ) ) )异步电机转速 异步电机转速 异步电机转速 异步电机转速: : : :纺织工业 纺织工业 纺织工业 纺织工业、 、 、 、造纸工业 造纸工业 造纸工业 造纸工业 ( ( ( (2

2 2 2) ) ) )异步电机功率下降 异步电机功率下降 异步电机功率下降 异步电机功率下降 ( ( ( (3

3 3 3) ) ) )电子设备的准确度 电子设备的准确度 电子设备的准确度 电子设备的准确度 ? 对发电厂和电力系统的影响 对发电厂和电力系统的影响 对发电厂和电力系统的影响 对发电厂和电力系统的影响 ( ( ( (1

1 1 1) ) ) )对发电厂厂用机械设备运行的影响 对发电厂厂用机械设备运行的影响 对发电厂厂用机械设备运行的影响 对发电厂厂用机械设备运行的影响 ( ( ( (2

2 2 2) ) ) )对汽轮机叶片的影响 对汽轮机叶片的影响 对汽轮机叶片的影响 对汽轮机叶片的影响 ( ( ( (3

3 3 3) ) ) )对异步电机及变压器励磁的影响 对异步电机及变压器励磁的影响 对异步电机及变压器励磁的影响 对异步电机及变压器励磁的影响, , , ,增加无 增加无 增加无 增加无 功消耗 功消耗 功消耗 功消耗. . . .

3 5.1 5.1 5.1 5.1 有功功率和频率调整 有功功率和频率调整 有功功率和频率调整 有功功率和频率调整

2 2

2 2 频率与有功平衡的关系 频率与有功平衡的关系 频率与有功平衡的关系 频率与有功平衡的关系 ? 转矩平衡与功率平衡 转矩平衡与功率平衡 转矩平衡与功率平衡 转矩平衡与功率平衡 ? 转矩不平衡时 转矩不平衡时 转矩不平衡时 转矩不平衡时, , , ,转子转 转子转 转子转 转子转 速变化 速变化 速变化 速变化, , , ,引起频率变化 引起频率变化 引起频率变化 引起频率变化 ? 保持频率恒定不变是十分困难的 保持频率恒定不变是十分困难的 保持频率恒定不变是十分困难的 保持频率恒定不变是十分困难的 ! ! ! ! E T E T P P M M = = = = ? ? ? ? = = = =

60 pn f = = = =

4 5.1 有功功率和频率调整

3 有功功率负荷的 变化及其调整

5 系统负荷可以看作由以下三种具有不同变化规律的变动 系统负荷可以看作由以下三种具有不同变化规律的变动 系统负荷可以看作由以下三种具有不同变化规律的变动 系统负荷可以看作由以下三种具有不同变化规律的变动 负荷组成 负荷组成 负荷组成 负荷组成: : : : ( ( ( (1

1 1 1) ) ) )变动周期小于 变动周期小于 变动周期小于 变动周期小于10s 10s 10s 10s, , , ,变化幅度小 变化幅度小 变化幅度小 变化幅度小: : : :小操作 小操作 小操作 小操作、 、 、 、线路摇摆等 线路摇摆等 线路摇摆等 线路摇摆等 ( ( ( (3

3 3 3) ) ) )变动周期最大 变动周期最大 变动周期最大 变动周期最大, , , ,变化幅度最大 变化幅度最大 变化幅度最大 变化幅度最大: : : :气象 气象 气象 气象、 、 、 、生产 生产 生产 生产、 、 、 、生活规律 生活规律 生活规律 生活规律 ( ( ( (2) ) ) )变动周期在 变动周期在 变动周期在 变动周期在( ( ( (10s 10s 10s 10s, , , ,180s 180s 180s 180s), ), ), ),变化幅度较大 变化幅度较大 变化幅度较大 变化幅度较大: : : :大电机 大电机 大电机 大电机、 、 、 、电电电电炉启停 炉启停 炉启停 炉启停 调速器 调速器 调速器 调速器 频率的一次调整 频率的一次调整 频率的一次调整 频率的一次调整 调频器 调频器 调频器 调频器 频率的二次调整 频率的二次调整 频率的二次调整 频率的二次调整 根据预测负 根据预测负 根据预测负 根据预测负 荷荷荷荷, , , ,在各机 在各机 在各机 在各机 组间进行最 组间进行最 组间进行最 组间进行最 优负荷分配 优负荷分配 优负荷分配 优负荷分配 电力系统的经济运行调度 电力系统的经济运行调度 电力系统的经济运行调度 电力系统的经济运行调度( ( ( (发电计划 发电计划 发电计划 发电计划) ) ) )

6 4

4 4

4 有功功率平衡与备用容量 有功功率平衡与备用容量 有功功率平衡与备用容量 有功功率平衡与备用容量 C 备用容量 备用容量 备用容量 备用容量: : : :15% 15% 15% 15%~ ~ ~ ~20% 20% 20% 20% ? 作用 作用 作用 作用: : : :为了保证供电可靠性及电能质量合格 为了保证供电可靠性及电能质量合格 为了保证供电可靠性及电能质量合格 为了保证供电可靠性及电能质量合格, , , ,系统电源容 系统电源容 系统电源容 系统电源容 量应大于发电负荷 量应大于发电负荷 量应大于发电负荷 量应大于发电负荷. . . . ? 定义 定义 定义 定义: : : :备用容量 备用容量 备用容量 备用容量 = = = = 系统可用电源容量 系统可用电源容量 系统可用电源容量 系统可用电源容量 - - - - 发电负荷 发电负荷 发电负荷 发电负荷 C 有功功率平衡 有功功率平衡 有功功率平衡 有功功率平衡: : : : , Gi Li Loss P P P ? = + ? ?

8760 t(h) P(M W) 发电负荷 发电负荷 发电负荷 发电负荷 备用容 备用容 备用容 备用容 量量量量新增容 新增容 新增容 新增容 量量量量7按作用分 按作用分 按作用分 按作用分: : : : (1)负荷备用 负荷备用 负荷备用 负荷备用: : : :满足负荷波动 满足负荷波动 满足负荷波动 满足负荷波动、 、 、 、计划外 计划外 计划外 计划外 的负荷增量 的负荷增量 的负荷增量 的负荷增量2%~5% (2)事故备用 事故备用 事故备用 事故备用: : : :发电机因故退出运行而 发电机因故退出运行而 发电机因故退出运行而 发电机因故退出运行而 预留的容量 预留的容量 预留的容量 预留的容量5%~10% (3)检修备用 检修备用 检修备用 检修备用: : : :发电机计划检修 发电机计划检修 发电机计划检修 发电机计划检修 4%~5% (4)国民经济备用 国民经济备用 国民经济备用 国民经济备用: : : :满足工农业超计划 满足工农业超计划 满足工农业超计划 满足工农业超计划 增长 增长 增长 增长3%~5% 按其存在形式分 按其存在形式分 按其存在形式分 按其存在形式分: : : : (1)热备用 热备用 热备用 热备用 (2)冷备用 冷备用 冷备用 冷备用 备用容量的分类 备用容量的分类 备用容量的分类 备用容量的分类

8 1. 1. 1. 1.负荷的有功功率 负荷的有功功率 负荷的有功功率 负荷的有功功率- - - -频率静态特性 频率静态特性 频率静态特性 频率静态特性 5.2 电力系统的频率特性 电力系统的频率特性 电力系统的频率特性 电力系统的频率特性 L + + + + ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? è è è è ? ? ? ? + + + + ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? è è è è ? ? ? ? + + + + ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? è è è è ? ? ? ? + + + + = = = =

3 3

2 2

1 0 N DN N DN N DN DN D f f P a f f P a f f P a P a P

1 3

2 1

0 = = = = + + + + + + + + + + + + + + + + L a a a a L + + + + + + + + + + + + + + + + = = = = * * * * * * * * * * * * * * * *

3 3

2 2

1 0 f a f a f a a PD 的标幺值表达式 的标幺值表达式 的标幺值表达式 的标幺值表达式 为基准值 为基准值 为基准值 为基准值 和和和和以以以以DN N P f

9 负荷的有功功率 负荷的有功功率 负荷的有功功率 负荷的有功功率- - - -频率静态特性 频率静态特性 频率静态特性 频率静态特性简化表达 简化表达 简化表达 简化表达 当频率偏离额定值不大时 当频率偏离额定值不大时 当频率偏离额定值不大时 当频率偏离额定值不大时, , , ,负荷有功 负荷有功 负荷有功 负荷有功- - - -频率静态特性用一 频率静态特性用一 频率静态特性用一 频率静态特性用一 条近似直线来表示 条近似直线来表示 条近似直线来表示 条近似直线来表示. . . . f P tg K D D D D D D D D D D = = = = = = = = b b b b * * * * * * * * * * * * D D D D D D D D = = = = D D D D D D D D = = = = f P f f P P K D N DN D D / / 负荷的 负荷的 负荷的 负荷的频率调节效应系 频率调节效应系 频率调节效应系 频率调节效应系 数数数数或称为负荷的 或称为负荷的 或称为负荷的 或称为负荷的频率调 频率调 频率调 频率调 节效应 节效应 节效应 节效应, , , ,表示负荷随频 表示负荷随频 表示负荷随频 表示负荷随频 率的变化程度 率的变化程度 率的变化程度 率的变化程度. . . . 例例例例4

4 4 4- - - -

1 1

1 1

10 2........