电力系统的频率特性.ppt

,项目六电力系统的有功功率平衡和频率调整,,任务二电力系统的频率特性,电力系统的频率特性,当电力系统稳态运行时系统中有功负荷随频率变化的特性即为负荷的有功功率一频率静态特性。,当系统频率变化时,整个系统的负荷功率PL也要随之改变,即,PLFf,这种有功负荷随频率而改变的特性叫做负荷的功率频率特性，是负荷的静态频率特性，也称作负荷的调节效应。,1.电力系统中负荷的功率频率特性（负荷的静态频率特性）,电力系统的频率特性,负荷的功率频率特性一般可表示为式中额定频率系统频率为f时，整个系统的有功负荷系统频率为额定值时，整个系统的有功负荷为上述各类负荷占的比例系数,（6-3）,电力系统的频率特性,将上式除以P，则得标幺值形式，即,P1a0a1fa2f2......anfn,（6-3）,图6-1负荷的静态频率特性图6-2有功负荷的静态频率特性,电力系统的频率特性,2.负荷调节效应系统频率变化时,总负荷吸收的有功功率也随之变化即当频率下降时,总负荷吸收的有功功率随之下降,如果系统频率升高,总负荷吸收的有功功率随之增大。3.负荷调节效应系数通常与频率变化三次方以上成正比的负荷很少，如忽略其影响，并将上式（6-3）对频率微分，得,或写成,称为负荷的调节效应系数。,（6-4）,（6-5）,电力系统的频率特性,说明1）负荷的频率效应起到减轻系统能量不平衡的作用。2）称为负荷的频率调节效应系数。3）电力系统允许频率变化的范围很小，为此负荷功率与频率的关系曲线可近似地视为具有不变斜率的直线。这斜率即为4）表明系统频率变化1时，负荷功率变化的百分数。5）对于不同的电力系统，值也不相同。一般13。即使是同一系统的，也随季度及昼夜交替导致负荷组成的改变而变化。,电力系统的频率特性,例3-1某电力系统中，与频率无关的负荷占30％，与频率一次方成比例的负荷占40％，与频率二次方成比例的负荷占10％，与频率三次方成比例的负荷占20％。求系统频率由50Hz下降到47Hz时，负荷功率变化的百分数及其相应的值。,解由（6-3）式可求出当频率下降到47Hz时系统的负荷为,则,于是,电力系统的频率特性,电力系统的频率特性,二、发电机组的功率频率特性发电机组转速的调整是由原动机的调速系统来实现的。通常把由于频率变化而引起发电机组输出功率变化的关系称为发电机组的功率频率特性或调节特性。发电机组的功率频率特性取决于调速系统的特性。,（一）调速器,测量，放大，执行等组成。控制汽门或导水叶的开度，以控制进入原动机的动力元素。,图6-3调速系统示意图,电力系统的频率特性,（二）调速系统静态特性（有差调节特性）在稳态下，配有调速器的发电机组转速n与所带有功功率P的关系。同步发电机的频率调差系数,负号表示发电机输出功率的变化和频率的变化符号相反。调差系数R的标幺值表示为,上式又称为发电机组的静态调节方程。,或写成,图6-4发电机组的功率-频率特性,电力系统的频率特性,（6-6）,电力系统的频率特性,（6-7）,电力系统的频率特性,1号机组的负荷增加了,2号机组的负荷增加了,两台机组增量之和等于,可得,此式表明在发电机组间的功率分配与机组的调差系数成反比。,图6-5两台发电机并联运行情况,电力系统的频率特性,（6-8）,（6-9）,电力系统的频率特性,1）与失灵度成正比，而与调差系数成反比。过小的调差系数将会引起较大的功率分配误差，所以不能太小。,2）如果不灵敏区太小或完全没有，那么当系统频率发生微小波动时，调速器也要调节，这样会使阀门的调节过分频繁。,图6-6调速器的不灵敏区,电力系统的频率特性,发电机组的功率频率特性与负荷的功率、频率特性曲线的交点就是电力系统频率的稳定运行点。,图6-7电力系统的功率--频率关系及频率特性a电力系统功率-频率关系（b）电力系统频率关系,电力系统的频率特性,a点，,b点负荷增加，负荷静态频率特性变为，无调速器，频率稳定值下降到，取用功率仍然为原来的值,c点调速器一次调节，增加机组的输入功率。频率稳定在,d点调频器二次调节，增加机组的输入功率。频率稳定在,电力系统的频率特性,小结,负荷吸收的有功功率随频率而改变的特性称为负荷的功率频率特性，也称为负荷的静态频率特性，这是负荷本身固有的调节效应。,调速系统动作的起因是系统内负荷变化，发电机阻力转矩变化，造成与发电机的原动转矩（汽轮机输出转矩）不平衡；调速系统动作的目的是达到新的转矩平衡，即功率平衡。,频率的一次调整通过汽轮发电机组调速系统反应机组转速变化，调节原动力阀门开度调节转速，其表现在某一条调节特性上运行点的变化，当负荷变化较大时，调整结束时频率与额定值偏差较大调节结果有差；,频率的二次调整通过调频器反应系统频率变化，调节原动力阀门开度调节转速，表现为一条调节特性上、下平移，可以保证调整结束时频率与额定值偏差很小或趋于零调节结果是无差的；,