有功调频学习.pptx
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1、本章内容本章内容电力系统的频率调整电力系统的频率调整概概 述述电力系统的频率特性电力系统的频率特性小小 结结1 12 23 34 4第1页/共37页本章重点本章重点1有功平衡与频率的关系2等耗量微增率准则3课程设计4综合实训5毕业设计重点、难点第2页/共37页5.1 概述一、频率调整的必要性和目标 频率如果偏离额定值,会影响设备的性能和寿命。我国电力系统额定频率为50Hz,现行的电力工业技术管理法规中规定,频率偏差的允许范围,大系统为0.2Hz,小系统可放宽至0.5Hz。第3页/共37页二、频率调整的方法电力系统的有功平衡关系就是:所有发电机输出的功率应与系统中所有负荷的有功功率及传输过程中损
2、耗的有功功率之和相平衡。第4页/共37页二、频率调整的方法(续1)1.1.有功负荷的波动有功负荷的波动第一类:变化幅度很小,变化周期很短,有很大的偶然性;第二类:变化幅度较大,周期也较长,如工业电炉、压延机械和电气机车等;第三类:变化幅度最大,周期也最长,变化缓慢,这是由于生产、生活、气象等变化引起的负荷变动。第5页/共37页二、频率调整的方法(续2)2.频率调整对策一次调频:由发电机调速器进行的,针对第一类负荷变动引起的较小的频率偏差;二次调频:由发电机组的调频器进行,针对第二类负荷变动引起的较大的频率偏差;三次调频:针对第三类负荷变动,由各类发电厂的合理组合,达到有功负荷的优化分配。第6页
3、/共37页5.2 电力系统的频率特性一、负荷的有功频率特性当ffN,即f*=1时,PD*=1,有 取额定频率fN和额定频率时的负荷功率PDN为基准,则上式可表示成标幺值第7页/共37页一、负荷的有功频率特性负荷的频率调节效应系数:物理含义是当系统频率变化1Hz时,负荷有功功率的变化量(MW)。负荷的有功频率特性具有整的调节效应 ,频率升高时,负荷取用的有功功率增加;频率降低时,负荷取用的有功功率减小。这一特性有利于维持系统频率的稳定性。第8页/共37页二、发电机的有功频率特性 发电机组的单位调节功率:当系统频率变化1Hz时,发电机组输出有功功率的变化量(MW)。KG恒为正值,频率下降时发电机组
4、的输出功率增加,频率上升时发电机组的输出功率减小。表明发电机组具有负的调节效应,有利于维持系统的频率稳定。用标幺制表示第9页/共37页二、发电机的有功频率特性(续1)发电机组的调整系数,通常由额定运行点和空载运行点定出。额定运行点,f=fN,PG=PGN;空载运行点,f=f0,PG=0。汽轮机组*=0.040.06,水轮机组*=0.020.04。第10页/共37页二、发电机的有功频率特性(续2)第11页/共37页三、有功平衡第12页/共37页三、有功平衡(续1)电力系统的备用容量第13页/共37页5.3 5.3 电力系统的频率调整电力系统的频率调整一、频率控制的策略三次调频(有功功率的最优分配
5、):根据第三类负荷的变化情况组合各类发电厂,恰当地安排它们在负荷曲线中的位置,达到优化的有功功率平衡。一次调频:当负荷发生小的变化时,凡具有调频能力的发电厂均由于调速器的作用自动参加一次调频,减小由负荷变化引起的频率偏差。二次调频:当负荷变化较大,引起较大的频率偏差时,由部分电厂(调频电厂)通过调频器作用进行二次调频以进一步减小频率偏差和恢复至额定频率。第14页/共37页二、有功功率的最优分配1.有功电源的特点及合理组合电厂类型火电厂水电厂核电厂建设情况投资小大大建设周期快慢运行情况燃料消耗需无需运行费用高低低受气候条件影响无较大无经济性能热电厂效率高于凝汽式电厂,高温高压电厂效率高,中温中压
6、电厂效率低效率高效率高,宜满载运行技术性能调节范围较小,高温高压约30,中温中压约75,较宽宽,一般不带变动负荷调节速度慢快机组启停费时费能费时少,费能少费时费能第15页/共37页二、有功功率的最优分配(续1)调频电厂的选择 调频电厂应具有足够的调节容量、较宽的调节范围和较快的调节速度,以及不引起网络的过压和过载。水电厂的调节范围较宽,可达到额定容量50以上,调节速度快,且操作平稳安全,适宜作为调频电厂。火电厂调节速度很慢,高温高压电厂的调节范围很窄,仅30,中温中压电厂可达75。因此,从经济运行的角度考虑,在丰水期,应充分利用水资源,水电厂应满发,此时宜选用中温中压火电厂作为调频电厂,在枯水
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