电力系统频率控制

5-1频率调整必要性

5-2电力系统频率特性

5-3电力系统频率调整

第五章电力系统的有功功率和频率调整2023/7/115-1频率调整必要性A频率对电力用户的影响

(1)

电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化,出现次品和废品。（2）电力系统频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能,频率过低时有些设备甚至无法工作。（3）电力系统频率降低将使电动机的转速和输出功率降低,导致其所带动机械的转速和出力降低,影响电力用户设备的正常运行。1、电力系统频率控制的必要性2023/7/12

B频率对电力系统的影响频率下降时,汽轮机叶片的振动会变大。频率下降到47-48Hz时,火电厂由异步电动机驱动的辅机（如送风机）的出力随之下降,从而使火电厂发电机发出的有功功率下降。不能及时制止,出现频率雪崩会造成大面积停电,甚至使整个系统瓦解。2023/7/13发电厂的厂用机械多使用异步电动机带动的，系统频率降低将使电动机功率降低，影响电厂正常运行。电力系统频率下降时,异步电动机和变压器的励磁电流增加,使无功消耗增加,引起系统电压下降。2023/7/14A维持电力系统频率在允许范围之内

电力系统频率是靠电力系统内并联运行的所有发电机组发出的有功功率总和与系统内所有负荷消耗(包括网损)的有功功率总和之间的平衡来维持的。但是电力系统的负荷是时刻变化的,从而导致系统频率变化。为了保证电力系统频率在允许范围之内，就是要及时调节系统内并联运行机组有功功率。2、电力系统有功功率控制的必要性2023/7/15当系统频率在额定值附近时，虽然频率满足要求，但没有说明哪些机组参与并联运行，并联运行的机组各应该发多少有功功率。电力系统有功功率控制的任务之一就是要解决这个问题。这就是电力系统经济调度问题。

B提高电力系统运行的经济性2023/7/16电力系统的规模在不断地扩大,已经出现了将几个区域电力系统联在一起组成的联合电力系统，有的联合电力系统实行分区域控制，要求不同区域系统间交换的电功率和电量按事先约定的协议进行。这时电力系统有功功率控制要对不同区域系统之间联络线上通过的功率和电量实行控制。

C保证联合电力系统的协调运行2023/7/17

①为什么P和f联系起来②有功功率平衡③调频原理④调频方法和措施3、本章的主要内容2023/7/18事故分析1972年7月20日，浙江电网因常湖线输送功率过大，导致发热弛度增大，而对低压线放电，继电保护动作跳闸造成系统稳定破坏，频率急剧下降，结果造成浙江电网全面瓦解，全省约71.5％的用户停电1972年7月27日，湖北电网因继电保护误动作，武汉电网频率急剧下降，迫使青山、黄石两个电厂全停。瑞典南部系统，于1983年12月27日因斯德哥尔摩西北部的海尔迈变电所进行倒闸操作时设备损坏造成单相接地故障，使几条线路切除造成电压大幅度降低。后来甚至发展到南北电网解列，频率和电压急剧下降，南部电网完全崩溃而大面积停电，事故损失达5000万美元2023/7/195-托2电力房诚系统银频率寻特性一、由电力柿系统傻综合担负荷捎的静弊态频壤率特员性二、狮发电添机组辣和电窄力系金统等贩效发院电机误组的幸功乏率频毫率静拢态特毫性三、交电力双系统核的频称率特欺性20致23揭/6乖/2四610系统胃负荷飘组成图13店-1有功笼功率胡负荷亭的变续化1－第礼一种眠负荷闸分量参；2－第运二种责负荷胸分量3－第半三种夹负荷吨分量4－实细际的巡寿负荷殃变化像曲线变化岭幅度唐很小瞎，变棉化周北期较什短（能一般箱为10月s以内词）的影负荷厚分量埋；变化窗幅度柳较大惰，变矛化周级期较叹长（划一般奥为10形s～3m仙in）的拉负荷惨分量酿，属妙于这托类负筛荷的狡主要事有电份炉，赏延压貌机械住，电己气机首车等威；变化江缓慢歇的持搁续变框动负旗荷，槽引起合负荷解变化铲的原脂因主想要是劫工厂呢的作株息制冻度，煌人民鼻的生容活规卷律，开气象甜条件条的变堵化等剂。20欣23寻/6培/2米611频率泡的调颗整负荷斧的变跳化将灵引起盏频率泰的相仆应变蜻化。稼第一涂种变假化负耕荷引乌起的屯频率析偏移省将由笨发电书机组虎的调倘速器蹦进行兄调整盘。这巨种调岗整通氏常称娱为频率乏的一疫次调微整。第二童种变仿化负饿荷引净起的台频率仪变动架仅靠动调速芹器的孙作用予往往崖不能仿将频偶率偏灰移限杆制在服容许革的范燃围之引内，雕这时嘴必须载有调筒频器饶参与普频率畜调整修，这某种调阵整通私常称袜为频率吼的二态次调新整。20伙23穷/6去/2铁6121、负显荷分俘类（揉有功举功率嘱与频床率的沈关系销）与频翠率变叛化无并关的使负荷琴，如蛙照明域、电茶弧炉绑、电展阻炉淘和整讨流负赛荷等军。与频珍率的龟一次娘方成浩正比孩的负忌荷，威负荷背的阻秒力矩毛等于随常数会的属孝于此啊类，仁如球世磨机梦、切券削机栋床、圣往复劈燕式水份泵、蛋压缩厨机和大卷扬涝机等接。与频而率的国二次桐方成栏正比储的负探荷，肢如变蓄压器之中的布涡流肚损耗似。与频昨率的核三次秩方成恳正比火的负骑荷，晋如通叨风机俯、静气水头棚阻力宋不大映的循障环水港泵等偏。与频贿率的匆更高肚次方气成正招比的致负荷畅，如锈静水录头阻膛力很鄙大的监给水侨泵。一、柳电力盈系统秋综合竞负荷紫的静妈态频还率特舒性20衰23妈/6粪/2歇6132.电力厕系统桌负荷嫁与频优率的干关系泪：电力含系统喝综合鸦负荷早由各盟种各增样的承负荷光组成扯。这酒些负踩荷吸铺取的元有功蓄功率蹦有的先与频铲率无口关，遥有的石与频炉率的镰一次执方成踏正比扒，有踩的与糟频率趟的二束次方长成正拨比，勾有的种与频鼻率的北更高晴次方挺成正己比。共但有柳：20蛙23圣/6敲/2熔614用标亏么值仍表示倡为（PDN、fN）20凑23洋/6淘/2射6153、负胡荷有催功－毙频率躬的静秋态频脉率特灭性在额略定频冷率附替近，纱负荷芒的静努态频慈率特产性近幻玉似为会直线负荷需的静驳态频闻率特单性曲很线的简斜率奋称为脸负荷戏的频撞率调真节效恼应系辩数KD。PDOfPDNfNβ20肆23钓/6麦/2男616实际费系统度中KD*＝1～3频率愈变化1％，袜负荷雕有功蛇功率拿相应芒变化割（1～3）％调度惊部门都必须狐掌握揪的一壮个数怕据，斩考虑氧按频慰率减剂负荷煤方案匪和低和频率娇事故陪时用苗一次鹅切除济负荷章来恢瞧复频运率的高计算父依据荣。低频熄减载阴是电领力系闲统抑浓制频确率下疑降、贿维持械系统捞频率银稳定虹的有兵效方布法，掀控制倒电力绪系统咽一般捏故障随及大全面积陈复杂奴故障出重要逮而有板效的脏手段烧。合路理而足快速污地切岔除负稼荷或催解列者，可魄以使军整个菠电网额在最隔短的缩慧时间删内恢标复至痰稳定徐运行煎状态抛。※不同协电力袖系统叼或同粉一电画力系吓统不券同时浊刻的KD、KD*都可长能不凡同，杆是不央能控巴制的府。20熔23沸/6放/2尺617二、邀发电赠机组扩的功畏率－怠频率倡静态抓特性发电辉机的给频率披是由守原动摆机的抚调速机系统厦来实叹现的守。当甚系统絮有功器功率对平衡吼遭到绞破坏朋，引分起频梨率变搏化时民，原摊动机榴的调还速系印统将绸自动帐改变侄原动酷机的再进汽(水)量，栽相应宴增加污或减葡少发茄电机铺的出醋力。公当调润速器夜的调龟节过劣程结丧束，肠建立熟新的均稳态谱时，确发电艘机的双有功查功率咱与频铸率之编间的锋关系窝，称禽为发吸电机烫组的劲有功释功率班频率竖静态偿特性差。20倘23花/6泻/2势618测转侵速元优件离心盲飞摆丙及其针附件续；放大劳元件粘一错爷油门衡；执行纽奉机构渗一油永动机谎；转速午控制焰机构现或称询同步撞器图现原动转机调勿速系采统示吨意图1.自动傍调速菜系统跨原理喊简介20怨23江/6档/2湾6191.自动膜调速遵系统饥原理脉简介20辱23咐/6妹/2鼠620频率硬一次恼调整秤：变辰化幅首度很利小，情变化激周期伐比较私短的建负荷雨分量怪，它刷所引偶起的邮频率拼偏移撇可以股由发粉电机著组调宋速器狮调整乓。当频栋率一划次调收整结旗束后爷，所机得发键电机护的输誉出功蔑率与滋频率读关系——机组尽有功失功率桃与频龙率静洋特性策。20帜23付/6零/2阵621图鸡发电逮机组枣的功率-频率东静态弯特性oPGPGNff0fN122.发电据机组笋静态畅调差载系数20吴23圆/6士/2近622由此扑可见鸽，发减电机东组和买等效乏发电木机组铸的功哗率频消率静术态特纽奉性都春是向旅下倾亦斜的自，其努程度禽用调榜差系斜数表止示：δ*——表征矩机组眉负荷乡丰变化标后相晶应转泪速（f）偏总移的贞程度强。调差己系数魂也叫阁调差刊率。δ*＝0.勇05，如负邮荷改班变1％，频率颤将偏优移0.帖05％；如绵负荷患改变20％，则频壳率偏弱移1％。20糖23黄/6斥/2剩623调差奏系数别的倒跪数就肢是机芝组的樱单位亿调节岂功率KG*机组泉单位宽调节肾功率——表征勾频率肉发生振单位密变化畜后，桐机组购输出霉功率析的变遥化量档。δ*、KG*——可控伸的（辜可整标定的洞）负号讲表示星频率爹下降木时，创发电素机组剧的有撕功出锡力增堤加。20兴23怨/6阶/2扬624电力惹系统国主要嫂由发涨电机样、输美电网锻络和野负荷械组成体。把输生电网勤络的盼损耗闭看成贴负荷投的一称部分逝，则角电力盾系统菌是由摇两个置环节础组成角的闭絮环系泊统。汽发电赢机组竹的功已率频醉率特编性和浑负荷尚的功虫率频浙率特斑性的透交点丹就是伏电力接系统未的频烈率的铃稳定刻运行声点。三、苏电力缎系统弓的频慌率特国性20院23挤/6婚/2艘625OPPG(f)P1ff2f1abP2P'D(f)PD(f)cΔPD0ΔPGΔPD原始泰运行揭状态PD(f)，和凶发电躺机组届静特东性交受点a。负荷吐增加ΔPD0，特正性曲早线变惜为P´D(f)，新括的运盼行点b。发电纠机组慈的功消率输葱出的芦增量扇：负荷池的频会率调信节效决应产低生的辫负荷没功率攀变化溜：频率戒变化塘：20浪23恐/6返/2绸626OPPG(f)P1ff2f1abP2P'D(f)PD(f)cΔPD0ΔPGΔPD频率蹈下降侧时负荷尤功率抓的实岔际增歼量：<0以上否同发喷电机啦组的介功率抛增量喂相平乌衡：20昂23拼/6缴/2的627系统浆负荷送增加始时，罗在发诞电机逆组功絮频特该性和叔负荷紧本身束的调妹节效然应共胞同作永用下歼又达蛾到了识新的气功率淋平衡狮。负荷垮↑，重频率府↓，膜发电千机按卡有差山调节变特性主增加晶输出纤；负荷么实际扒取用倍的功岛率也蝴因频窜率的填下降讽而有弄所减扑小。这种卵由发投电机役特性静和负悄荷调农节效吧应共球同承秧担系释统负斩荷变安化使幼系统躬运行市在另海一频划率的帆频率仅调整悦称为旦频率片的一歉次调虹整。20逼23黑/6喉/2鞠628K—盈—系统素的功槐率－武频率叨静特捉性系厚数，友或系恒统的岭单位尽调节丑功率精。表秒示在迹计及纤发电孕机组狐和负旧荷的雀调节用效应码时，供引起秘频率柴单位发变化稿的负胶荷变岩化量淹。根据K值的高大小挣，可帖以确线定在船允许亿的频燥率偏升移范湖围内剃，系干统所恋能承种受的躲负荷赢变化纪量。K的数枕值越冲大，询负荷凡增减楚引起壮的频院率变组化就咳越小视，频飞率也雕就越刻稳定益。20酱23捉/6圆/2厅629f2AOPPGNfP'D(f)PD(f)f1系统纵中有朽功功椅率电僻源的两出力嫁不仅钱应该敏满足呈在额猾定频虫率下郊系统若对有李功功甲率的厚需求僵，并构且为应了适惰应负监荷增至长，骑还应硬该有甘一定耕的备阀用容抄量。初始蹄状态同，运功行在A点（恼满载京运行霜）。A点以比后，悬发电坡机组浅的静驰态特茂性是毯一条员与横传轴平倚行的组直线参，KG＝0。系统哲的负招荷再叼增加逃，发馆电机胳不能睁再增输加输蒙出了圈，发胖电机橡组满态载时返只有灾靠频疾率下房诚降后趁负荷想本身揭的调彼节效谱应的敌作用宴来取塞得新说的平页衡。K*=KD*KD*很小御→负混荷增程加所田引起雄的频钻率下逗降相符当严且重。20滤23碌/6痒/2堡6305－4电力薄系统瘦频率粪调整一、桶电力盯系统徐频率丛的一趟次调炸整（n台）n台机扣组输狭出功测率总勉增量摔为n台机粒组的盲等值刊单位员调节般功率喂为n台机防组的旺等值劝单位惠调节摧功率>>一台贯机组负的单勺位调婆节功截率。在输昏出功晴率变虚动值ΔPG相同捷的条嗓件下置，多找台机唉组并汪列运错行时守的频尖率变按化比馆一台亭机组词运行今时的谣要小塑得多闭。20侮23拐/6勉/2仓631求出涨了n台机舅组的察等值稠调差绩系数茫和等激值单腹位调秃节功公率后降，就蹦可像企一台驻机和对等值亩单位蛇调节秧功率己组时箭一样装来分偷析频园率的例一次卧调整厕。算出尖负荷状功率离初始久变化狡量ΔPD0引起党的频净率偏询差。虾而各微台机冬组所回承担示的功皆率增鞋量则岂为或由上催式可格见，跌调差军系数古越小阀的机股组增驼加的猛有功削出力罢（相酸对于蹲本身台的额杀定值抖）就颜越多仔。20御23绸/6伞/2葬63220领23道/6承/2且63320浓23条/6柿/2始63420支23金/6导/2皆635二、疫电力宏系统古频率我二次凳调整为什恋么要酿进行皂频率富的二通次调吵整？所以欢系统啄的功项频特逮性为清基础汽的频粮率一承次调现整的早作用衡是有踢限的吃，只切适用租于负每荷变荐化幅变度很山小、袖变换税周期生较短吨的变馋化负北荷。稍因此撞，必帮须进线行频馒率的弟二次从调整叼，以合实现驻频率批的无脾差调叨节。裹无差稼调节采：负陈荷变昂动时贝，原觉动机台转速作或者博频率让保持只不变阿。20