第5章电力系统的有功功率和频率调整

1、第五章第五章 电力系统的有功功率电力系统的有功功率和频率调整和频率调整第五章第五章 电力系统的有功功率和频率调整电力系统的有功功率和频率调整衡量电能质量的指标衡量电能质量的指标l频率频率l电压电压l波形波形衡量经济性的主要指标衡量经济性的主要指标l比耗量比耗量l线损率线损率本章的主要内容本章的主要内容有功功率的最优分布有功功率的最优分布l有功功率负荷预计有功功率负荷预计l有功功率电源的最优组合有功功率电源的最优组合l有功功率负荷在运行机组间的最优分有功功率负荷在运行机组间的最优分配等配等频率调整频率调整 第一节第一节 电力系统中有功功率的平衡电力系统中有功功率的平衡电力系统经济调度：是在满足安

2、全和一定质量要求的电力系统经济调度：是在满足安全和一定质量要求的条件下尽可能提高运行的经济性，即合理地利用现有条件下尽可能提高运行的经济性，即合理地利用现有的能源和设备，以最少的燃料消耗量（或燃料费用或的能源和设备，以最少的燃料消耗量（或燃料费用或运行成本），保证对用户可靠而满意地供电。运行成本），保证对用户可靠而满意地供电。最优潮流：满足各节点正常功率平衡及各种安全性不最优潮流：满足各节点正常功率平衡及各种安全性不等式约束条件下，求以发电费用（耗量）或网损为目等式约束条件下，求以发电费用（耗量）或网损为目标函数的最优的潮流分布。标函数的最优的潮流分布。最优潮流的优点：将安全性运行和最优经济运

3、行等问最优潮流的优点：将安全性运行和最优经济运行等问题综合地用统一的数学模型来描述。题综合地用统一的数学模型来描述。 发电机的功率平衡发电机的功率平衡 PT PE + PD PE电力系统的功率平衡电力系统的功率平衡 LossLoadGPPP一一、有功、有功功率负荷的变动和调整控制功率负荷的变动和调整控制有功频率特性有功频率特性负荷波动是频率偏差的根本原因负荷波动是频率偏差的根本原因有功平衡的高低决定了频率的高低有功平衡的高低决定了频率的高低一.负荷预测的简要介绍电力系统经济调度的第一个问题就是研究用户的电力系统经济调度的第一个问题就是研究用户的需求，即进行电力负荷预测，按照调度计划的周需求，即

4、进行电力负荷预测，按照调度计划的周期，可分为日负荷预测，周负荷预测和年负荷预期，可分为日负荷预测，周负荷预测和年负荷预测。不同的周期的负荷有不同的变化规律：测。不同的周期的负荷有不同的变化规律：第一种变动幅度很小，周期又很短，这种负荷变动有很第一种变动幅度很小，周期又很短，这种负荷变动有很大的偶然性；大的偶然性；第二种变动幅度较大，周期也较长，属于这种负荷的主第二种变动幅度较大，周期也较长，属于这种负荷的主要有：电炉、压延机械、电气机车等带有冲击性的负荷要有：电炉、压延机械、电气机车等带有冲击性的负荷变动；变动；1.第三种变动基本上可以预计，其变动幅度最大，周期也第三种变动基本上可以预计，其变

5、动幅度最大，周期也最长，是由于生产、最长，是由于生产、生活、气象等变化引起的负荷变动生活、气象等变化引起的负荷变动。第一种负荷第一种负荷一次调一次调频频发电机的调速器发电机的调速器第二种负荷第二种负荷二次调二次调频频调频厂的调频器调频厂的调频器第三种负荷第三种负荷三次调三次调频频电力调度计划电力调度计划负荷波动性质的分析负荷波动性质的分析前两种是事后的，第三种是事前的。前两种是事后的，第三种是事前的。一次调频是所有运行中的发电机组都可一次调频是所有运行中的发电机组都可参加的，取决于发电机组是否已经满负参加的，取决于发电机组是否已经满负荷发电。这类荷发电。这类 发电厂称为负荷监视厂。发电厂称为负

6、荷监视厂。二次调频是由平衡节点来承担。二次调频是由平衡节点来承担。负荷波动性质的分析负荷波动性质的分析 负荷预测的精度直接影响经济调度负荷预测的精度直接影响经济调度的效益，提高预测的精度就可以降低备用的效益，提高预测的精度就可以降低备用容量，减少临时出力调整和避免计划外开容量，减少临时出力调整和避免计划外开停机组，以利于电网运行的经济性和安全停机组，以利于电网运行的经济性和安全性。性。二二、有功、有功功率负荷曲线的预测功率负荷曲线的预测安全监视过程中的超短期负荷预测；安全监视过程中的超短期负荷预测；日调度计划；日调度计划；周负荷预测；周负荷预测；年负荷预测；年负荷预测；规划电源和网络发展时需要

7、用规划电源和网络发展时需要用120年年的负荷预测值的负荷预测值。负荷预测分类负荷预测分类有功功率电源有功功率电源：可投入发电设备的可发功率：可投入发电设备的可发功率之和，不应小于包括网损和厂用电在内的系之和，不应小于包括网损和厂用电在内的系统（总）发电负荷。统（总）发电负荷。系统的备用容量系统的备用容量：系统电源容量大于发电负：系统电源容量大于发电负荷的部分，可分为热备用和冷备用或负荷备荷的部分，可分为热备用和冷备用或负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用等。用、事故备用、检修备用和国民经济备用等。经济调度的第二个问题是有功功率的最优分经济调度的第二个问题是有功功率的最优分配，包括有功功率

8、电源的最优组合和有功功配，包括有功功率电源的最优组合和有功功率负荷的最优分配。率负荷的最优分配。二二、有功、有功功率电源和备用容量功率电源和备用容量 有功功率电源的最优组合是指系统中有功功率电源的最优组合是指系统中发电设备或发电厂的合理组合。通常所说发电设备或发电厂的合理组合。通常所说的机组的合理开停，大体上包括三个部分：的机组的合理开停，大体上包括三个部分：l机组的最优组合顺序机组的最优组合顺序l机组的最优组合数量机组的最优组合数量1.机组的最优开停时间机组的最优开停时间有功功率电源的最优组合有功功率电源的最优组合有功功率负荷的最优分配：有功功率负荷的最优分配：是指系统的有功功率负荷在各个正

9、在运行的发电设备或发电厂之间的合理分配。其核心是按等耗量微增率准则进行分配。最优化最优化：是指人们在生产过程或生活中为某个目的而选择的一个“最好”方案或一组“得力”措施以取得“最佳”效果这样一个宏观过程。有功功率负荷的最优分配有功功率负荷的最优分配电力系统最优运行：电力系统最优运行：是电力系统分析的一个重要分支，它所研究的问题主要是在保证用户用电需求（负荷）的前提下，如何优化地调度系统中各发电机组或发电厂的运行工况，从而使系统发电所需的总费用或所消耗的总燃料耗量达到最小这样决策问题。有功功率负荷的最优分配有功功率负荷的最优分配第二节第二节 电力系统中有功功率的最优分配电力系统中有功功率的最优分

10、配一、各类发电厂的运行特点和合理组合一、各类发电厂的运行特点和合理组合 1. 各类发电厂的运行特点各类发电厂的运行特点火电厂火电厂有一个技术最小负荷；有一个技术最小负荷；退出、投入、急剧改变负荷时，均需耗费退出、投入、急剧改变负荷时，均需耗费能量、花费时间，且易于损坏设备；能量、花费时间，且易于损坏设备；效率：高温高压效率：高温高压 中温中压中温中压 低温低压低温低压调节范围：中温中压优于高温高压调节范围：中温中压优于高温高压 原子能电厂原子能电厂技术最小负荷取决于汽轮机；技术最小负荷取决于汽轮机；退出、投入、或承担急剧变动负荷时，也退出、投入、或承担急剧变动负荷时，也需耗费能量、花费时间，且

11、易于损坏设备；需耗费能量、花费时间，且易于损坏设备；一次投资大，运行费用小。一次投资大，运行费用小。 各类发电厂的运行特点各类发电厂的运行特点水电厂水电厂存在强迫功率和技术最小负荷；存在强迫功率和技术最小负荷；退出、投入、或承担急剧变动负荷时，所退出、投入、或承担急剧变动负荷时，所需能量、花费时间少，操作简单；需能量、花费时间少，操作简单；发出功率受水头影；发出功率受水头影；按其有无调节水库、调节水库的大小或其按其有无调节水库、调节水库的大小或其功能分为无调节、日调节、季调节、年调功能分为无调节、日调节、季调节、年调节、多年调节和抽水蓄能等。节、多年调节和抽水蓄能等。 各类发电厂的运行特点各类

12、发电厂的运行特点丰水期：丰水期：水电厂应满发以避免弃水，与热电水电厂应满发以避免弃水，与热电厂和核电厂一起带基本负荷稳定运行，其次厂和核电厂一起带基本负荷稳定运行，其次是高温高压火电厂，然后是中温中压火电厂是高温高压火电厂，然后是中温中压火电厂承担峰值负荷。承担峰值负荷。 枯水期：枯水期：有调节水电厂承担调峰任务，其余有调节水电厂承担调峰任务，其余各类电厂的安排顺序不变。各类电厂的安排顺序不变。 丰水期和枯水期电厂的运行安排丰水期和枯水期电厂的运行安排 各类发电厂的合理组合各类发电厂的合理组合1. 耗量特性耗量特性 发电设备的输入和输出的关系，即发电设备发电设备的输入和输出的关系，即发电设备单

13、位时间内消耗的燃料单位时间内消耗的燃料F（耗水量（耗水量W）与发出）与发出有功功率有功功率PG的关系。的关系。2. 比耗量比耗量 耗量特性曲线上某一点纵坐标和横坐标的比耗量特性曲线上某一点纵坐标和横坐标的比值。值。GGPWPF/or/最优负荷分配的基本概念最优负荷分配的基本概念3. 发电设备的效率发电设备的效率 输入功率与输出功率之比。输入功率与输出功率之比。 耗量特性的纵横坐标单位相同时，耗量特性的纵横坐标单位相同时，4. 耗量微增率耗量微增率 单位时间内输入能量微增量与输出功率微增单位时间内输入能量微增量与输出功率微增量的比值。量的比值。OIPP /1PWPWPFPFd/d/ord/d/最

14、优负荷分配的基本概念最优负荷分配的基本概念5. 最小比耗量最小比耗量 min耗量特性曲线切点对应的比耗量。耗量特性曲线切点对应的比耗量。E(F、W)PGE = f (PG)tgtg最优负荷分配的基本概念最优负荷分配的基本概念目标函数目标函数： C = C (x, u, d ) 等约束条件等约束条件： f (x, u, d ) = 0 不等约束条件不等约束条件： g(x, u, d ) 0 x 为状态变量；为状态变量；u为控制变量；为控制变量；d 为扰动变量为扰动变量 最优负荷分配的目标函数与约束条件最优负荷分配的目标函数与约束条件有功最优分配的目标函数是使全系统每小时的总能有功最优分配的目标函

15、数是使全系统每小时的总能源消耗或燃料费用为最小源消耗或燃料费用为最小。对于纯火电系统，对于纯火电系统， 发电厂的燃料费用主要与发电机发电厂的燃料费用主要与发电机输出的有功功率有关，与输出的无功功率及电压等输出的有功功率有关，与输出的无功功率及电压等运行参数关系较小运行参数关系较小 。这种反映单位时间内发电设备。这种反映单位时间内发电设备的能量消耗与发出的有功功率之间的关系称为耗量的能量消耗与发出的有功功率之间的关系称为耗量特性。其函数关系式为：特性。其函数关系式为： 单位：吨单位：吨/小时小时 GiiiPff 最优负荷分配的目标函数最优负荷分配的目标函数上述函数可用试验数据通过最小二乘法拟合上

16、述函数可用试验数据通过最小二乘法拟合而成，根据前人经验，阶数为而成，根据前人经验，阶数为2比较合适，比较合适，即即总的目标函数为：总的目标函数为： iGiiGiiiaPaPaf0122 GSiiGiiGiitiaPaPaFf0122cosmin最优负荷分配的目标函数最优负荷分配的目标函数（1）全系统有功功率平衡约束条件为）全系统有功功率平衡约束条件为 对于每个节点：对于每个节点：对于整个系统：对于整个系统：若不计网损：若不计网损：0sincos1ijijijijnjjiLiGiBGUUPP011PPPniLiniGi011niLiniGiPP最优负荷分配的约束条件最优负荷分配的约束条件（2）各

17、发电机出力不等约束条件为）各发电机出力不等约束条件为（3）系统各点的电压不等约束条件为）系统各点的电压不等约束条件为 Ui min Ui Ui max , i = 1,2,n （4）水电厂用水约束条件为）水电厂用水约束条件为 TjTj，jwdtw021,maxminmaxminGiGiGiGiGiGiQQQPPP最优负荷分配的约束条件最优负荷分配的约束条件 一般用拉格朗日乘数法。用两个发电厂之间的经济调度来说明，问题略去网络损耗。建立数学模型。 max22min2max11min1max22min2max11min1max22min2max11min12121210122cos,0minUUU

18、UUUQQQQQQPPPPPPPPaPaPaFfGGGGGGGGGGGGiLiiGiiiGiiGiit三、三、最优分配最优分配负荷时等耗量微增率准则负荷时等耗量微增率准则根据给定的目标函数和等式约束条件建立一个新的、不受约束的目标函数拉格朗日函数。对拉格朗日函数求导，得到最小值时应有的三个条件：拉格朗日乘子21212211*LLGGGGPPPPPFPFC212121222111,00LLGGGGGGGGPPPPPPfdPPdFdPPdF三、三、最优分配最优分配负荷时等耗量微增率准则负荷时等耗量微增率准则求解（1）得到： 这就是著名的等耗量微增率准则等耗量微增率准则，表示为使总耗量最小，应按相等

19、的耗量微增率在发电设备或发电厂之间分配负荷。21三、三、最优分配最优分配负荷时等耗量微增率准则负荷时等耗量微增率准则对不等式约束进行处理v对于有功功率限制，当计算完后发现某发电设备越限，则该发电设备取其限制，不参加最优分配计算，而其他发电设备重新进行最优分配计算。v无功功率和电压限制和有功功率负荷的分配没有直接关系，可暂时不计，当有功功率负荷的最优分配完成后计算潮流分布在考虑。三、三、最优分配最优分配负荷时等耗量微增率准则负荷时等耗量微增率准则推广到多台发电机组或发电厂，有推广到多台发电机组或发电厂，有即即等耗量微增率准则等耗量微增率准则：各机组以相等的耗量微增各机组以相等的耗量微增率运行并满

20、足功率平衡约束时，系统的总耗量率运行并满足功率平衡约束时，系统的总耗量最小。最小。 GnnGGGnnGGPFPFPFPFPFPFddddddor22112211n21三、三、最优分配最优分配负荷时等耗量微增率准则负荷时等耗量微增率准则设耗量微增率的初值 ；求与 对应的各发电设备应发功率 ；校验求得的 是否满足等式约束条件：如不能满足，则如 ，取 ；如 ，取 ，自2）开始重新计算。直到满足条件。)0()0(GiP)0()0(GiP011)0(niLiniGiPPLiGiPP)0()1(LiGiPP)0()1(用迭代法求解电力系统经济调度问题用迭代法求解电力系统经济调度问题算例算例1：例：例52

21、同一发电厂内两套发电设备共同供电，它们的同一发电厂内两套发电设备共同供电，它们的耗量特性分别为耗量特性分别为即如图即如图512所示。它们的可发有功功率上下限则所示。它们的可发有功功率上下限则分别为：分别为：PG1min=20MW；PG1max=100MWPG2min=20MW；PG2max=100MW)t/h(0018. 018. 00 . 5)t/h(0014. 025. 05 . 222222111GGGGPPFPPF试求负荷的最优分配方案和两套设备的综试求负荷的最优分配方案和两套设备的综合耗量微增率曲线；合耗量微增率曲线；设两套设备平均分配负荷，试求负荷为设两套设备平均分配负荷，试求负荷

22、为100MW时，每小时多消耗的燃料。时，每小时多消耗的燃料。解：（1）由耗量特性得两套发电设备的耗量微增率分别为负荷PL为40MW时，两套设备都按下限发电，各承担20MW，相应的耗量微增率为因此，负荷增加时，发电设备2应首先增加负荷，而发电设备1则仍按下限发电。这时，两套设备的综合微增率应取决于发电设备2。例如，负荷为50MW时，PG1=20MW，PG2=30MW。)ht/MW(0036. 018. 0);ht/MW(0028. 025. 02211GGPP252. 0200036. 018. 0;306. 0200028. 025. 021288. 0300036. 018. 02负荷增加，

23、直到 也等于0.306后，发电设备1才开始增加负荷。而 时，由可解得PG2=35MW。从而，负荷增加至并继续增加时，发电设备1才开始增加负荷。换言之，只有负荷大于55MW时，才真正有可能按等耗量微增率准则分配负荷。 按耗量微增率准则分配负荷时的计算较简单，只要取不同 值代入下列计算公式2306. 02121;0036. 018. 0;0028. 025. 0GGLGGPPPPP20036. 018. 0306. 0GP)MW(55352021GGLPPP分别计算PG1、PG2、PL。计算结果列于表52。由表52可见， 时，发电设备1分配的负荷已达它的上限。因此，负荷继续增加时，增加的负荷应由发

24、电设备2承担，两套设备的综合耗量微增率也就应取决于发电设备2。由表52可作负荷最优分配方案如图513所示，综合耗量微增率曲线如图514所示。2121;0036. 018. 0;0028. 025. 0GGLGGPPPPP)MW(197530. 0LP，（2）PL=100MW，按最优分配时，PG1=45.3MW、PG2=54.7MW，总耗量为)t/h(93.36232.20698.16)t/h(232.207 .540018. 07 .5418. 00 . 50018. 018. 00 . 5)t/h(698.163 .450014. 03 .4525. 05 . 20014. 025. 05

25、. 2212211222111FFFPPFPPFGGGG PL=100MW，按平均分配时，PG1=50MW、PG2=50MW，总耗量为二者相差0.07t/h。虽然每小时仅相差0.07t，但日积月累，数字也很可观。)t/h(00.375 .185 .18)t/h(5 .18500018. 05018. 00 . 50018. 018. 00 . 5)t/h(5 .18500014. 05025. 05 . 20014. 025. 05 . 2212211222111FFFPPFPPFGGGG已知三个火电厂的耗量特性分别为：已知三个火电厂的耗量特性分别为：不计网损时，求：不计网损时，求：当总负荷为

26、当总负荷为700MW时各个发电时各个发电厂间有功负荷的最优分配；厂间有功负荷的最优分配；若三个火电厂所用燃若三个火电厂所用燃料价格分别为料价格分别为100、110、90元元/t，按电能成本分配，按电能成本分配负荷负荷。 MW3000MW01t/h,5 . 330. 000045. 0MW3000MW01t/h,5 . 432. 00004. 0MW15080MWt/h,430. 00007. 0332332222211211GGGGGGGGGPPPFPPPFPPPF算例算例2解：用解析法求解解：用解析法求解 = 2PD + (bi /i)/(1/i) = 1400+(0.3/0.0007+0.

27、32/0.0004+0.3/0.00045)/ (1/0.0007+1/0.0004+1/0.00045) = 0.5357则则 PG1 = (0.5357-0.3)/(20.0007)= 168.39(MW) PG2 = (0.5357-0.32)/(20.0004)= 269.68(MW) PG3 = (0.5357-0.3)/(20.00045)= 261.93(MW)算例算例2 校验有功功率不等约束校验有功功率不等约束 PGimin PGi PGimax，可知，可知 PG1 越上限，取越上限，取 PG1 =150MW，再重新计算，再重新计算 ，得，得 PD= PDPG1=700150

28、= 550(MW) = 1100+(0.3/0.0007+0.32/0.0004+0.3/0.00045)/ (1/0.0007+1/0.0004+1/0.00045) = 0.5435 PG2 = (0.5435-0.32)/(20.0004) = 279.41(MW) PG3 = (0.5435-0.3)/(20.00045) = 270.59(MW)算例算例2（2）燃料价格与耗量特性相乘就得到电能的费用）燃料价格与耗量特性相乘就得到电能的费用特性，将特性，将F1 、F2、 F3分别乘以分别乘以100、110、90元元/t，得到费用特性为得到费用特性为 求解得到：求解得到： PG1 = 1

29、50MW，PG2= 215.09MW，PG3 = 334.91MW MW3000MW01t/h,315270405. 090MW3000MW01t/h,4952 .3504. 0110MW15080MW/h,4003007. 0100332333222222112111GGGGGGGGGPPPFCPPPFCPPPFC元算例算例2第五章作业1用于解决火力发电厂与水力发电厂之间的最优分配问题。其目标函数不变，不等式约束不变。等式约束中加水量特性方程： wj：单位时间内水力发电设备的水量消耗。另外还有所不同的是须各时段联立求解。KdtPwGjj0四、等耗量微增率准则的推广应用四、等耗量微增率准则的推

30、广应用niiGiiGiiaPaPaF10122min011niLiniGiPPniPPPGiGiGi, 2, 1,maxminKdtPwGjj0itkkkHikiKtPw1tkkniikGiikGiitaPaPaF110122mintkPPnikLinikGi, 1, 011tkniPPPGikGiGi, 1, 1,maxmin数学模型的变化数学模型的变化拉格朗日函数对拉格朗日函数求导，得到极值条件：tkHiitkkkHikiikniLiniGikktkTikTiKtPWtPPtPFC11111*)(0000111itkkkHikinikLinikGikkHikHikiikkGikGikiKt

31、PwPPdPPdFdPPdF水火电的最优负荷分配问题水火电的最优负荷分配问题求解极值条件，得到：即： 实际可看作是一个换算系数，也称为水价系数。在枯水季节，水电厂承担调频任务， 比较小，比较大；在洪水季节，水电厂承担基荷任务， 比较大，比较小。HnnHmmTmT111iii), 2 , 1(111111tkdPPdFdPPdFdPPdFdPPdFkkHnkHnknnkHmkHmkmmkTmkTmkmkTkTik水火电的最优负荷分配问题水火电的最优负荷分配问题根据给定的可消耗水量K2，设换算系数的初值 ；求与 相对应的，各个不同时刻的有功功率负荷最优分配方案；计算与这最优分配方案对应的消耗水量

32、；校验求得的 是否与给定的K2 相等；当 时，取 ；当 ，取 。自第二步开始重复计算；继续计算，直到求得的 与给定的 K2 相等为止。)0(2)0(2)0(2K)0(2K2)0(2KK)0(2)1(22)0(2KK)0(2)1(2)(2kK换算系数的迭代求取换算系数的迭代求取数学模型数学模型miGiiPF1min0s.t.11PPPmiLimiGi)(111PPPPFLmiLimiGimiGii五、网络损耗的修正五、网络损耗的修正取取拉格朗日函数的偏导数，列出极值条件拉格朗日函数的偏导数，列出极值条件01GiGiiPPPF，m，iPPPFGiGii21,11仍符合仍符合等微增率准则等微增率准则

33、 网损网损微增率微增率网损修正系数网损修正系数网络损耗的修正网络损耗的修正网损微增率的计算网损微增率的计算方法方法B系数法系数法阻抗矩阵法阻抗矩阵法转置雅可比矩阵法等。转置雅可比矩阵法等。网络损耗的修正网络损耗的修正第三节第三节 电力系统的频率调整电力系统的频率调整一、调整频率的必要性一、调整频率的必要性频率是电力系统运行的一个重要的质量指标，频率是电力系统运行的一个重要的质量指标，直接影响着负荷的正常运行。负荷要求频率直接影响着负荷的正常运行。负荷要求频率的偏差一般应控制在（的偏差一般应控制在（0.2 0. 5）Hz的的范围内。范围内。一般而言，系统综合负荷的有功功率与频率一般而言，系统综合

34、负荷的有功功率与频率大致呈一次方关系。大致呈一次方关系。要维持频率在正常的范围内，其必要的条件要维持频率在正常的范围内，其必要的条件是系统必须具有充裕的可调有功电源。是系统必须具有充裕的可调有功电源。频率不稳定的危害对用户的影响对用户的影响产品质量降低产品质量降低生产率降低生产率降低 对发电厂的影响对发电厂的影响汽轮机叶片谐振汽轮机叶片谐振辅机功能下降辅机功能下降 对系统的影响对系统的影响互联电力系统解列互联电力系统解列发电机解列发电机解列关键在于利用杠杆的作用调整汽轮机或水轮机的导向叶片，使其开度增大，增加进汽量或进水量。 P202204二、自动调速系统及其调节特性二、自动调速系统及其调节特

35、性概念概念l发电机的单位调节功率发电机的单位调节功率：发电机组原动：发电机组原动机或电源频率特性的斜率。机或电源频率特性的斜率。 标志着随频率的升降发电机组发出功率减标志着随频率的升降发电机组发出功率减少或增加的多寡。少或增加的多寡。GNNGGNNGGGGPfKfPfPKHzMwfPK/ *三、频率的一次调整三、频率的一次调整PG 增加时，增加时，f 下降；下降；PG 减小时，减小时，f 上升。上升。 发电机具有负的调节特性发电机具有负的调节特性 有利于有利于维持系统频率的稳定性维持系统频率的稳定性 fNPGNPGff0频率的一次调整频率的一次调整发电机的调差系数：单位调节功率的倒数。 发电机

36、的单位调节功率与调差系数的关系：100100% 0 000NNGNNGNGNNGNNGfffPffPPffPffPf100%1*GK频率的一次调整频率的一次调整一般来说发电机的单位调节功率是可以整定的：汽轮发电机组 =35或 =33.320水轮发电机组 =24或 =5025%*GK%*GK频率的一次调整频率的一次调整负荷的单位调节功率：综合负荷的静态频率特性的斜率。一般而言：LNNLLNNLLLLPfKfPfPKHzMwfPK/ *5 . 1*LK频率的一次调整频率的一次调整正的调节效应正的调节效应： dPL /d 0 有利于维持频率稳定有利于维持频率稳定l频率升高时，负荷取用的有功功率增加；

37、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频率降低时，负荷取用的有功功率减小。fNPLPLf综合负荷的静态频率特性综合负荷的静态频率特性频率的一次调整频率的一次调整2. 频率的一次调整1)简述：由于负荷突增，发电机组功率不能及时变动而使机组减速，系统频率下降，同时，发电机组功率由于调速器的一次调整作用而增大，负荷功率因其本身的调节效应而减少，经过一个衰减的振荡过程，达到新的平衡。频率的一次调整频率的一次调整有功平衡与频率的关系有功平衡与频率的关系 PG = PD + PL 有功平衡水平的高低决有功平衡水平的高低决定系统频率水平的高低。定系统频率水平的高低。f1a1P

38、G( f )ff2fa(fN)PD( f )PD( f )a2a一次调频一次调频二次调频二次调频频率的一次调整频率的一次调整2）数学表达式：KS：称为系统的单位调节功率，单位Mw/Hz。表示原动机调速器和负荷本身的调节效应共同作用下系统频率下降或上升的多少。SLGLLGLKKKfPfKKP/00频率的一次调整频率的一次调整注意：取功率的增大或频率的上升为正；为保证调速系统本身运行的稳定，不能采用过大的单位调节功率；对于满载机组，不再参加调整。频率的一次调整频率的一次调整对于系统有若干台机参加一次调频： 具有一次调频的各机组间负荷的分配，按其调差系数即下降特性自然分配。LGSKKK频率的一次调整是一种有差调节频率的一次调整是一种有差调节频率的一次调整频率的一次调整第五章作业2当负荷变动幅度较大（0.5%