第三章电力系统频率及有功功率的调节

1、第三章电力系统频率及有第三章电力系统频率及有功功率的自动调节功功率的自动调节 一、电力系统的频率特性一、电力系统的频率特性二、调频与调频方程式二、调频与调频方程式三、电力系统的经济调度与自动调频三、电力系统的经济调度与自动调频四、电力系统低频减载四、电力系统低频减载目的要求：目的要求： 了解电力系统调频的实质和重要性；了解负荷的静态频率特性及负荷调节效应；了解调速器的工作原理及其静态调节特性、配有调速器的发电机组的功率频率特性.重点：重点： 负荷的静态频率特性及负荷调节效应难点：难点： 电力系统的功率-频率特性分析 第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 一、概述 1)并列运行的每

2、一台发电机组的转速与系统频率的关系为：式中 P发电机组转子极对数 n 发电机组的转数（r/min） f电力系统频率（Hz） 显然，电力系统的频率控制实际上就是调节发电机组的转速。 60pnf第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 2) 电力系统频率一致。3)任一时刻，发供平衡。4)负荷增加时，系统出现了功率缺额，机组的转速下降，整个系统的频率降低。5) 调频与有功功率调节是不可分开的。6)调频是一个要有整个系统来统筹调度与协调的问题，不允许任何电厂有一点“各自为政”的趋向。7)调频与运行费用的关系也十分密切。8)力求使系统负荷在发电机组之间实现经济分配。第一节第一节 电力系统的频率

3、特性电力系统的频率特性 9）负荷的变动情况可以分成几种不同的分量：一是变化周期一般小于10s的随机分量；二是变化周期在10s3min之间的脉动分量；三是变化周期在3min以上的持续分量，负荷预测预报这一部分。10）第一种负荷变化引起的频率偏移，利用调速器来调整原动机的输入功率，这称为频率的一次调整。11）第二种负荷变化引起的频率偏移较大，必须由调频器参与控制和调整，这称为频率的二次调整。12）第三种负荷变化，调度部门的计划内负荷，这称为频率的三次调整。第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 二、电力系统负荷的调节效应1）当系统频率

4、变化时，整个系统的有功负荷也要随着改变，即 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。)( fFPL2）电力系统中各种有功负荷与频率的关系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 nNLNnNLNNLNLNLffPaffPaffPaPaP)()()(2210 NfLPLNPNfnaaa,.1,0LNP第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 将上式除以PLN，则得标么值形式，即 通常与频率变化三次方以上成正比的负荷很

5、少，如忽略其影响，并将上式对频率微分，得 称为负荷的调节效应系数。 *2*3*21*32LLKfafaadfdP*LKNLNLLffPPfPfPK/%*第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 第一节第一节 电力系统的频率特性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 =1-3。即使是同一系统的 ，也随季度及昼

6、夜交替导致负荷组成的改变而变化。 *LK*LK*LK*LK*LK*LK第一节第一节 电力系统的频率特性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。第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 解 由（3-3）式可求出当频率下降到47Hz时系统的负荷为 则 于是 nnLNLfafPafaaP*2*2*10* 3294.02.094.01.094.04.03.093.0166.0088.0376.03.

7、07100)93.01(%LP17.167%*fPKLL第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 例3-2 3-2 某电力系统总有功负荷为3200MW（包括电网的有功损耗），系统的频率为50Hz，若 ，求负荷频率调节效应系数KL值。解 ：若系统KL*值不变，负荷增长到3650MW时，则即频率降低1Hz，系统负荷减少l09.5MW，由此可知，KL的数值与系统的负荷大小有关。 5.1*LK)/(965032005.1*HzMWfpKKeleLL)/(5.1095036505.1*HzMWfpKKeleLL第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 三、发电机组的功率频率特性a)a

8、)发电机组转速的调整是由原动机的调速系统来实现的。b)b)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。c)c)发电机组的功率频率特性取决于调速系统的特性。第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 (一) 机械式调速器简介1）两个重锤开度减小A降至AC点尚未移动B点降至B点D点代表有伺服马达控制的转速整定元件，它不会因转速而变动E、F下降至E、F。活塞提升，汽门提升，进汽量增加转速就会回升。 第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 2）转速上升时重锤开度增加A、B、E、F各点也随之不断改变；这个过程要到C点升到某一位置时，比如C，

9、即汽门开大到某一位置时，机组的转速通过重锤的开度使杠杆DEF重新回复到使的活门完全关闭的位置时才会结束，这时B点就回到原来的位置。 3）由于C上升了，所以A必定低于A。这说明调速过程结束时，出力增加，转速稍有降低。 4）调速器是一种有差调节器。 5）通过伺服马达改变D点的位置，就可以达到将调速器特性上下平移的目的。 第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 （二）发电机的调差系数 同步发电机的频率调差系数R 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。 GPfR*/GGeGeePfPPffR0*GPRf第一节第一节

10、电力系统的频率特性电力系统的频率特性 在计算功率与频率的关系时，常常采用调差系数的倒数， KG*发电机的功率-频率特性系数，或原动机的单位调节功率。 一般发电机的调差系数或单位调节功率，可采用下列数值： 对汽轮发电机组 R*=(4-6)%或KG* =16.6-25 ； 对水轮发电机组 R*=(2-4)%或KG* =25-50 ； *1fPRKGG第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 （三）调差特性与机组间有功功率分配的关系 曲线代表1号发电机组的调节特性。 曲线代表2号发电机组的调节特性。 系统频率为fe： 线段CB的长度所示系统总负荷PL。 1号机承担的负荷为P1，2号机承担的

11、负荷为P2，于是有 P1+P2=PL第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 系统频率稳定在f1： 1号机组的负荷增加了P1 2号机组的负荷增加了P2 两台机组增量之和等于PL 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。 *1*2*2*1RRPP第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 （四）调节特性的失灵区 由于测量元件的不灵敏性，对微小的转速变化不能反应，调速器具有一定的失灵区，因而调节特性实际上是一条具有一定宽度的带子。不灵敏区的宽度可以用失灵度来描述，即 式中 fW调速器的最大频率呆滞 有失灵区产生的分配功率上的误差为（用标幺值表示）：ewff

12、RPw第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 1）PW*与失灵度成正比，而与调差系数R*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R*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。 第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 四、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。第一节第一节 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 a点：fe，PL b点：负荷增加PL，负荷静态频率特性变为PL1，无调速器，频率稳定值下降到f3，取用功率仍然

13、为原来的PL值 c点：调速器一次调节，增加机组的输入功率PT。频率稳定在f2 d点：调频器二次调节，增加机组的输入功率PT。频率稳定在fe 第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 一、有差调频法 1)调频方程式： 有差调频法指用有差调频器进行并联运行，达到系统调频的目的的方法。有差调频器的稳态工作特性可以用下式表示，即 f+RPc=0式中f 、Pc调频过程结束时系统频率的增量与调频机组有功功率的增量 R 有差调频器的调差系数 第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式2）调频过程： 调频器的调整是向着 满足调频方程式的方 向进行的。 第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式

14、3）机组间有功功率的分配： 当系统中有 n 台机组参加调频 式中 f系统的频率增量 Ri第i台机组的调差特性 PCi第i台机组的有功功率增量（调频功率) 0002211CnnCCPRfPRfPRf第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 设系统的负荷增量（即计划外的负荷）为PL，则调节过程结束时，必有 上式也可以写为其中 是系统的等值调节系数 则每台调频机组所承担的计划外负荷为xncnccLRfRRRfPPPP)1.11(.21210cxPRfnxRRRR1.11121).3 ,2, 1(niPRRPLixCi第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 4 4）优缺点： 1 1、各机

15、组同时参加调频，没有先后之分 2 2、计划外负荷在调频机组间是按一定的比例分配的 3 3、频率稳定值的偏差较大 第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 二、主导发电机法 1）调频方程式： 式中 Pci第i调频发电机的有功增量 Ki 功率分配系数 )()2()1(011112nPKPPKPfnnCnCC发电机发电机，主导发电机发电机第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 2）调频过程： 设系统负荷有了新的增量P ，主导发电机调频器的调节方程的原有平衡状态被首先打破，无差调频器向着满足其调节方程的方向对机组的有功出力进行调整，随之出现了新的P1值，于是其余n1个调频机组的功率分配。

16、方程式的原有平衡状态跟着均被打破，它们都会向着满足其功率分方程的方向对各自机组的有功出力进行调节，即出现了“成组调频” 的状态。调频过程一直要到PC1不再出现新值才告结束。 第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 3）机组间有功功率的分配： 调频结束时必有 而各调频机组分担的频率为 式中上式说明各调频机组间的出力也是按照一定的比例分配的。 0).1 (1111fPKKPPcnnicifhefhexifhenciPKKPKKKP111.111.1nxKKK第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 4 4）优缺点： 1 1、各调频机组间的出力也是按照一定的比例分配的。 2 2、在无差

17、调频器为主导调频器的主要缺点是各机组在调频过程中的作用有先有后，缺乏“同时性”。 第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式三、积差调频法（同步时间法） 1）调频方程式： 积差调频法（或称同步时间法）是根据系统频率偏差的累积值进行工作的。单机积差调节的调频方程式为： 式中 K-调频功率比例系数0cPKfdt第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 2）调频过程： 在t=0时：f = fe 、fdt=0、Pc = 0 ，上式是得到满足的。 在 t1-tA时：负荷增大，频率下降，出现了f 0 ，fdt 向正方向积累，使其负值减小平衡被破坏，调节器动作，减小功率的设定值Pc直到频率恢复到f

18、e，调节过程结束，这时有f =0，fdt=B=常数，发电机的出力为CACBcPKBPP 由此可见，积差调节法的特点是调节过程只能在f=0时结束， ，此常数与计划外负荷成正比。常数cPKfdt第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 3）机组间有功功率的分配： 多台机组用积差法实现调频时，可采用集中制、分散制两种方式 第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 其调频方程组如下 0.002211cnnccPKfdtPKfdtPKfdt第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 各机组的fdt 也可以认为是相等的，系统的调频方程式为式中 )(1)1(11111niixniiniini

19、niiiPKKPfdtKfdtPniixKK1/1/1第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 每台调频机组分担的计划外负荷为 按积差调频法实现调频时，各机组的出力也是 按照一定比例自动进行分配的。 )(1niiixiPKKP4 4）优缺点： 1. 1. 频率积差调节法的优点是能使系统频率维持额 定。 2. 2. 计划外的负荷能在所有参加调频的机组间按一定 的比例进 行分配。 3. 3. 缺点是频率积差信号滞后于频率瞬时值的变化， 因此调节 过程缓慢。 第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 四、改进积差调频法 1）调频方程式： 在频率积差调节的基础上增加频率瞬时偏差的信息 式中

20、 Pci第i机组承担的功率调节量 Ri 第i台机组的调差系数 第i台机组的调节功率的分配系数， K功率频率换算系数 ),.,2, 1(0)(nifdtKPRficiii11ni第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 2）调频过程： 当系统频率变化时，按f启动的调速器会比按积差工作的调频器先进行大幅度的调整.当频差累积到一定值时，调频器会取代调速器的工作特性，使频率稳定在fe. 调速器的作用为一次调频，积差调频为二次调频. 3）机组间有功功率的分配： Kfdt代表了系统计划外负荷的数值（K是一个转换常数），在调频结束时，计划外负荷是按一定比例在调频机组间进行分配的。 第二节第二节 调频与

21、调频方程式调频与调频方程式 4 4）优缺点： 1、集中制调频的主要优点是各机组的功率分配是有比例的，也即式中的 i，i是按照经济分配的原则给出的。 2、所示分散机制调频的主要缺点是各调频 装置的误差会带来系统内无休止的无谓的功率交换。 第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 五、分区调频法 （一）、分区控制误差 ACE ACE 联络线功率应维持为计划功率 A区负荷不变时，B区负荷增长，f 0f 和PAB的符号相同，本区有负荷变动 f 和PAB的符号不同，它区有负荷变动 找到KA使KAf +PAB=0 分区控制误差（area control error）ACE= Kif +Ptie AC

22、E=0表明本区无负荷变动，无须调频 第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 （二）、分区调频方程式 1）调频方程式： ACE 积差调频方程式为： 式中 系统频率的偏差,即 i区联络线功率和的实际值 i区联络线功率和的计划值 i区调频机组的出力增量 0)(istieatieiPdtPPfKif0)(iPdtACEaitiepsitiepipeiifff第二节第二节 调频与调频方程式调频与调频方程式 2）频率恢复到额定值： 在调频过程结束时，必有分区控制误差 ACE 为零 系统分区调频方程组为 0itieiPfKACE0)(0)(BBtieBBAAAAPdtPfKPdtPfK第二节第二节

23、调频与调频方程式调频与调频方程式 分区调频结束时，各区的控制误差 ACE 都等于零，任何调频机 组都不再出现新的功率增量，即有 由于 ，如果各区调频中心都没有装置误差，即 系统频率必维持在额定值 f e ，并有P tie.I=0 。 0)(0)(sBtieaBtieBBBsAtieaAtieAAAPPfKACEPPfKACE0.121nisitieeeneePffff0aBtieaAtiePP一、等微增率分配负荷的基本概念微增率是指输入耗量微增量与输出功率微增量的比值。等微增率法则，就是运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷，这样就可使系统总的燃料消耗（或费用）为最小。 第三节第三节 电力

24、系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 对应于某一输出功率时的微增率就是耗量特性曲线上对应于该功率点切线的斜率，即 式中 b耗量微增率（或简称微增率） 输入耗量微增率； 输出功率微增量。PFbFP第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 设有n台机组，每台机组承担的负荷为P1，P2，,Pn，对应的燃料消耗为F1，F2，Fn，则总的燃料消耗为 而总负荷功率PL为 niiFF1niiLPP1第三节第三节

25、电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 用拉格朗日乘子法则来求解取拉格朗日方程式中 -总燃料消耗； -拉格朗日乘子； -约束函数。这里功率平衡就是相应的约束条件，即 FLF0.21LnPPPP0).(121LniinPPPPP第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 使总燃料消耗最小的条件是对上式对功率的偏导数为零。即 ),.,2,1(0niPPFPLiii第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 因PL是常数，同时各机组的输出功率又是相互无关的，所以 iiiLniiiiiPFPFPFPPPPFPL或00010

26、1第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 设每台机组都是独立的，那么每台机组燃料消耗只与本身的输出功率有关。因此，上式可写成 nniiPFPFPFPF.2211nbbb.21第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 因此，发电厂内并联运行机组的经济调度准则为：各机组运行时微增率b1,b2, ,bn相等，并等于全厂的微增率。 第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 二、发电厂之间负荷的经济分配 设有n个发电厂，每个电厂承担的负荷分别为P1，P2，Pn，相应的燃料消耗为F1，F2，Fn，则全系统总的

27、燃料消耗为 总的发电功率与总负荷PL及线损pe 相平衡，即niinFFFF111.eLniipPP 1第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 拉格朗日方程为：上式对功率的偏导数为零，得： 式中 -线损修正系数； -系统微增率； -电厂微增率。 )(11nieLiniiPPPFLiiiieiieiiLPFPPPFPPPFPL)1/(0)1(iLieiPpL11iiibPF第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 在考虑线损条件下，负荷经济分配的准则是每个电厂的微增率与相应的线损修正系数的乘积相等。 为了求得各电厂的微增率bi，必须

28、计算出线损pe（一般事先根据运行工况而选定的线损系数求得），然后算出各电厂的线损微增率i，即 由上式得 )1(iiieibPpnnbbb1.112211第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 三、自动发电控制（AGC/EDC功能）（一） 概述电力系统中发电量的控制，一般分为三种情况由同步发电机的调速器实现的控制（一次调整10s）；由自动发电控制（简称AGC，即英文Automatic Generation Control的缩写）（二次调整，10s-3min）；按照经济调度（简称EDC，即英文Economic Dispatch Control）（三次调整，3min

29、）。第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 （2） 自动发电控制的基本原理 图中Pzd为输电线路功率的整定值，fzd为系统频率整定值，P为输电线路功率的实际值，f为系统频率的实际值，Bf为频率修正系数，用来根据电力系统频率偏差和输电线路上的功率偏差来确定输出控制信号，Pc为系统. 第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 G1、G2、G3为发电机组；ACE称为区域控制误差，用来根据系统频率偏差以及输电线路功率偏差来确定输出控制信号；负荷分配器根据输入的控制信号大小并且根据等微增率准则或其他原则来控制各台发电机输出功率的大小。第三

30、节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 自动发电控制系统具有四个基本任务和目标：使全系统的发电机输出功率和总负荷功率相匹配；将电力系统的频率偏差调整控制到零，保持系统频率为额定值；控制区域间联络线的交换功率与计划值相等，以实现各个区域内有功功率和负荷功率的平衡；在区域网内各发电厂之间进行负荷的经济分配。自动发电控制系统包括两大部分：（1）负荷分配器（2）发电机组控制器第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 各台发电机组的设定调整功率按以下公式分配： 式中 -各台发电机组的设定调整功率； -各台发电机的基点经济功率； -每台发电机的

31、实际输出功率； -每台发电机的实际输出功率； )(11nibiniGiibiCiPACEPPPciPbiPGiPi第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 经济负荷分配（EDC）每隔五分钟修改一次Pbi和i值，以适应经济调度的要求。有时为了增大加到发电机组上的误差信号信息，可以使用一个或者多个附加的负荷分配回路，如图3-19所示。这样的附加分配回路可以用一个分配系数i来表示，但它与按经济调度调整负荷的“分配系数i”不同，它不受经济调度的约束，所以称为调整分配。 第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 第三节第三节 电力系统电力系

32、统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 自动发电控制（AGC）的分配方式为 或 当ACE=0，负荷按经济调度（ EDC）分配当ACE=0，ACE功率按 分配 ACEPACEPPPinibiniGiibiCi)(11ACEPACEPPPiinibiniGiibiCi)()(11)(ii第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 第三节第三节 电力系统电力系统 的经济调度与自动调频的经济调度与自动调频 N满足 地区间规定的净交换功率PA+PB+PC 保持本系统的频率为额定值 第四节电力系统低频减载第四节电力系统低频减载一、概述a)事故情况下，系统可能产生严重的有

33、功缺额，因而导致系统频率大幅度下降。b)所缺功率已经大大超过系统热备用容量，只能在系统频率降到某值以下，采取切除相应用户的办法来减少系统的有功缺额，使系统频率保持在事故允许的限额之内。c)这种办法称为按频率自动减负荷。中文简拼为“ZPJH”，英文为UFLS（Under Frequency Load Shedding）。第四节电力系统低频减载第四节电力系统低频减载二、系统频率的事故限额（1）系统频率降低使厂用机械的出力大为下降，有时可能形成恶性循环，直至频率雪崩。（2）系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低，当励磁电流一定时，发送的无功功率会随着频率的降低而减少，可能造成系统稳定的破坏。 第四节

34、电力系统低频减载第四节电力系统低频减载 （3）电力系统频率变化对用户的不利影响： 频率变化将引起异步电动机转速的变化。 系统频率降低将使电动机的转速和功率降低。（4）汽轮机对频率的限制。（5）频率升高对大机组的影响。（6）频率对核能电厂的影响。第四节电力系统低频减载第四节电力系统低频减载三、系统频率的动态特性系统频率变化不是瞬间完成的，而是按指数规律变化，其表示式为式中 -由功率缺额引起的另一个稳定运行频率 -系统频率变化的时间常数，它与系统等值机组惯性常数以及负荷调节效应系数KL有关，一般在（410）间。大系统Tf较大，小系统Tf较小。 fTteeffff)(ffT第四节电力系统低频减载第四

35、节电力系统低频减载四、自动低频减载（按频率自动减负荷装置“ZPJH”）的工作原理第四节电力系统低频减载第四节电力系统低频减载“轮” ：计算点f1、f2,fn 点1：系统发生了大量的有功功率缺额 点2：频率下降到f1，第一轮继电器起动，经一定时间t1 点3：断开一部分用户，这就是第一次对功率缺额进行的计算。点3-4：如果功率缺额比较大，第一次计算不能求到系统有功功率缺额的数值，那么频率还会继续下降，很显然由于切除了一部分负荷，功率缺额已经减小，所有频率将按3-4的曲线而不是3-3曲线继续下降。 第四节电力系统低频减载第四节电力系统低频减载点4：当频率下降到f2时，ZPJH的第二轮频率继电器启动，

36、经一定时间t2后 点5：又断开了接于第二轮频率继电器上的用户。点5-6：系统有功功率缺额得到补偿。频率开始沿56曲线回升，最后稳定在f(2) 。 逐次逼近：进行一次次的计算，直到找到系统功率缺额的数值（同时也断开了相应的用户）。即系统频率重新稳定下来或出现回升时，这个过程才会结束。 第四节电力系统低频减载第四节电力系统低频减载五、最大功率缺额的确定 1）保证在系统发生最大可能的功率缺额时，也能断开相应的用户，避免系统的瓦解，使频率趋于稳定。2）对系统中可能发生的最大功率缺额应作具体分析：有的按系统中断开最大容量的机组来考虑；有的要按断开发电厂高压母线来考虑等。 3）系统功率最大缺额确定以后，就

37、可以考虑接于减负荷装置上的负荷的总数。要求恢复频率fhf可以低于额定频率。 4）考虑到负荷调节效应，接于减负荷装置上的负荷总功率PJH可以比最大功率缺额Pqe小些。 第四节电力系统低频减载第四节电力系统低频减载根据负荷调节效应系数公式 可以得到或式中 恢复频率偏差的相对值， 减负荷前系统用户的总功率。 %/)(/)(*fPfPfffPPPKfhffhfNNfhNfhNfhfL*hfLehfeLJHxJHqefKfffKPPPP*1hfLhfxLqeJHfKfPKPP*hffxPNhfNhfffff*第四节电力系统低频减载第四节电力系统低频减载例 3-3 3-3 某系统的用户总功率为Pfhe=2800MW，系统最大的功率缺额Pqe=900MW，负荷调节效应系数KL=2，自动减负荷动作后，希望恢复频率值fhf=48Hz，求接入减负荷装置的负荷总功率PJH。 解 减负荷动作后，残留的频率偏差相对值 由式（3-47）得 MWPJH73404.0*212800*04.0*290004.0504850*hff第四节电力系统低频减载第四节电力系统低频减载六、各轮动作功率的选择1）第一级动作频率一般的一级启动频率整定在49Hz。2）最后一轮的动作频率自动减负荷装置最后一轮的动作频率最好不低于4646.