电力系统频率及有功功率的自动调节

第五章电力系统频率及有功功率的自动调节上海交通大学电气工程系电力系统的频率特性概述

电网稳态条件下的频率f是全系统一致的运行参数

频率变化是系统负荷与电源之间的功率失去平衡所致。

原动机输入功率：机组的动能电力系统的频率特性电网频率变动情况tP持续分量脉动分量随机分量负荷瞬时变动情况★频率波动对电网运行的影响：√偏离电力设备经济运行点；√影响用户生产率和产品质量；√频率过低过高都会危及电网安全运行电力系统的频率特性调频与有功功率调节是不可分的，应满足安全运行约束；符合经济运行要求，发挥能源最大效益；频率偏差控制在预定范围内，保证电能质量。★调频是电力系统运行的主要任务之一一般允许频率偏差为±0.1Hz★电力系统的频率特性电力系统负荷的功率-频率特性

负荷的静态频率特性：频率下降时，负荷功率也下降到；频率上升时，负荷功率也上升到。负荷特性有利于系统中有功功率在另一频率下重新平衡，这种现象称为负荷调节效应。负荷的频率调节效应系数：因为频率变化很小，所以为一直线，取值范围在1~3之间。fPLfNfbPLNPLbab电力系统的频率特性发电机的功率-频率特性

发电机转矩方程：功率方程：无调速器时，转速和转矩都为额定值。加调速器后，将从一条静态特性曲线向另一条静态特性曲线过渡。P*M*ω*f*PG*MG*1.01.0Pf1233’a’a”a”’电力系统的频率特性有调速系统的发电机功率-频率特性：有差调节调差系数调差特性与机组间有功功率的分配调差特性为区域，有失灵区。PGfPGbPGaΔPGΔfabfNf1P1P2fABCfNP1P2P1’P2’ΔP1ΔP2ΣPLΣP’f1电力系统的频率特性思考题1

已知：两机组并联于一条母上，。且调速系统保证了两台机完全同步。若1号机组额定功率为60MW，两机均额定运行。求：当系统要求增加20MW的输出时，母线的频率为多少？电力系统的频率特性电力系统的频率特性系统频率特性是由负荷频率特性和发电机频率特性共同形成的。无调速有调速到状态b，PL未变，PG没增加到状态c，再调可以到状态dPfPL=f(f)PL1=f(f)aPLfNbdPL1ΔPLcPL2f3f2ΔPL1ΔPL2电力系统的频率特性思考题2

已知：某电力系统，，当PL=3000MW时，fN=50Hz。求负荷增加120MW时，系统调速后的运行点。调速器原理机械液压式调速器原理功率-频率电液调速系统原理电力系统的频率调节系统及其特性单个区域的频率闭环调节框图电力系统的频率调节系统及其特性发电机功率增加负荷功率减少功率平衡起作用的三个部分：系统动态响应曲线系统动能电力系统的频率调节系统及其特性联合调频比单区域系统调节好。电力系统自动调频电厂带基本负荷厂1调频厂1调频厂2调频厂3调峰厂1调峰厂2调峰厂3带基本负荷厂2带基本负荷厂3电力系统自动调频一台发电机（主导机）。调差目标其它成比例配合。效果一般，用于小系统。AGC同步时间法联合自动调频按频率偏差的积分值调节。主导发电机法恒定频率控制法FFC电力系统自动调频联合电力系统的调频恒定交换功率控制FTC无关频率。一个系统与另一个系统之间交换的Pt恒定，但f可能会变。有协议的因素。频率联络线功率偏差控制TBC全部都考虑。电力系统自动调频TBC区域调节作用的信号称为区域控制误差ACE。相应的控制功率当负荷变动时，调整目标设A有二次调频，B有一次调频。且即最终使得电力系统自动调频思考题