电力系统调频

电力系统频率调整及调频厂的选择FrequencyregulationofpowersystemAndthechoiceof负荷变动第一种：变化周期很短、变动幅度很小，这种负荷变动有很大的偶然性，是一种随机负荷第二种负荷变动：变化周期较长、变动幅度较大，波动比第一种相对大一些，这种负荷主要有工业电炉、压延机械、电气机车等带有冲击性的负荷变动第三种负荷变动：变化缓慢、变动幅度最大，是由生产、生活、气象等变化引起的负荷变动。这种负荷变动基本上可以预测，阶梯形的负荷曲线反映的基本上是这种负荷变动。

有功负荷变动及调整频率调整：一次调频——有差调节频率的一次调整主要是在系统负荷有功功率增大或减小时，发电机组的调速系统对因负荷变动引起的频率偏移进行调整。调整的结果是发电机组增发或减少部分有功功率，而负荷也因其本身的调节效应而减少或增大部分有功功率，当这两部分有功功率之和恰好等于负荷有功功率的增大或减小时，系统重新达到平衡频率调整：二次调频——无差调节频率的一次调整作用是有限的，一般情况下满足不了电力系统对频率质量的要求。为了使频率偏差不超过允许范围，通常要通过人工手动或调频装置自动地改变变速机构位置即改变调速器的工作特性，使电力系统的总负荷与总出力在额定频率下达到平衡。通过改变调速器工作特性而实现的调节过程就是频率的二次调整，是对第二种负荷变动引起的频率偏差进行的调整。频率调整：互联系统的频率调整现代大型电力系统一般是由若干个互相联系的子系统组成，在某个子系统中进行频率调整时，将会引起网络中潮流分布的改变，子系统之间的联络线上流通的功率可能超过允许值。互联电力系统频率的变化取决于系统总的功率缺额和总的单位调节功率。联络线交换功率的增量取决于各子系统的单位调节功率、二次调整的能力及负荷变化的情况

电力系统调频厂的选择：现代电力系统中，绝大部分发电机组都在有热备用的条件下参加频率的一次调整，少数的发电机组或发电厂承担二次调频任务，这种发电厂可称为调频厂。调频厂必须满足一定的条件，如：具有足够的调整容量和调频范围，能比较迅速地调整出力，调整出力时符合安全及经济运行原则，不会引起系统内部或联络线工作困难等。调峰：峰谷是每天负荷最大的时段，在这峰谷时段需要有足够容量的电厂来调节负荷变化，即为调峰。调频：频率是反映电能质量的一个重要参数，中国工频50HZ，频率的变化反映负荷的变化，为了保证满足系统功率和负荷平衡，必须通过调整频率（改变机组负荷），来达到系统平衡。即为调频率。同样主调频电厂需要有足够的容量。二者的联系：调频和调峰可以同时进行二者的不同：调峰可以只在规定的时间调整足够负荷（只需频率在一定范围内），而调频必须随时保证频率在规定范围内。调频厂：（1）调频厂的调整容量（2）调频厂的调整速度调频厂的调整容量：调频厂可用于二次调整的容量为式中：:系统的单位调节功率；：允许的频率偏差；:负荷变动的幅度,具有随机性质,可用统计方法作近似估算;

是可用于二次调整的容量，并不是调频厂的容量。

电力系统调频厂的工作原理：火电厂的工作顺序是：

燃料-制粉-锅炉-汽轮机-发电厂，调频时需要从改变进入锅炉的燃料开始，逐步改变锅炉蒸发量，然后才能改变汽轮发电机组的出力，而由于锅炉及汽轮机都是在热状态运行，如果温度变化太快会引起金属部件变形，所以不允许发电机组的电力输出变化太快。

电力系统调频厂的工作原理：水轮机与汽轮机不一样，只要改变进水阀门的开度，增加进水量，水轮机发电机组就会改变电力输出，这个过程基本都是冷态运行，所以只要不是电力输出改变太快，就不会产生不良后果。调频厂的调整容量：火电厂受锅炉最小负荷限制，可调容量仅为其额定容量的30%（高温高压）～75%（中温中压），水电厂的可调容量一般大于火电厂，至少有其额定容量的50%或以上。

调频厂的调整速度：电力系统中负荷上升的速度是很快的，如容量为5000MW的系统其负荷上升的速度就可达15～20MW/min。由于火电厂的调整速度受汽轮机的限制在50%～100%额定负荷范围内，每分钟仅能增加出力2%～5%。水电厂水轮机出力变化速度非常快，每分钟可达50%～400%，即1分钟内可达到额定出力。核能电厂的运行费用很低，通常是满负荷运行，不考虑作调频厂

调频厂的选择：

从以上两方面分析可见：（1）在水火电厂并存的电力系统中，一般应选择大容量的有调节库容的水电厂作为主调频电厂。（2）系统中没有水电厂或水电厂不宜担任调频任务时，如丰水季节，可