电力系统稳态分析_CH_5.ppt

1、1、广西大学课程教学案、电力线路稳定分析，2、第五章电力线路的有功功率率和频率调整，有功功率的最佳分布频率调整，3、概括，电力线路是现代社会中最重要最复杂的工程系统之一。 如何保证正常、正常运行时的电能质量和经济性问题，是我们考虑的重点问题之一。 测量电能质量的指标包括频率质量、电压质量和波形质量，分别用频率片偏移、电压片偏移和波形失真率表示。 衡量运行经济性的主要指标包括：对消耗量和线损率的有功功率的最佳分布，有功功率负荷预测，有功功率电源的最佳组合，有功功率负载在运行用针织面料之间的最佳分配等。 4、第一节电力线路中的有功功率平衡、电力线路经济调度：在满足安全和一定质量要求的条件下尽可能提

2、高运行的经济性，即合理利用现有的能源和设备，以最小的燃油消耗量(或燃料费或运行成本)，可靠且满脚丫子地向用户提供电力满足各节点的正常电力平衡及各种安全性不等式约束条件，求以发电费用(消费量)或网损为目标函数的最优潮流分布. 最优潮流的优点：安全性运行和最优经济运行等问题用统一的数学模型综合描述。 5、1 .负荷预测简单介绍、电力线路经济修订版的第一个问题是研究需求者的需求，即通过进行用电负荷预测，可以按修订版的周期，分为日负荷预测、周负荷预测和年负荷预测。 不同周期的负载有不同的变化规律：第一波动幅度小，周期短，该负载变化具有较大偶然性的第二波动幅度大，周期也长，属于这种负载的主要是电炉、轧机

3、、电气机车等冲击性负载变化的第三波动基本上其波动幅度最大6、负荷预测精度直接影响经济调度效益，提高预测精度可以降低备用容量，减少临时输出调整，避免修订版外启停用户针织面料，有利于电力网运行的经济性和安全性。 负荷预测分类：安全监视中的超短期负荷预测日日程表修订计划周负荷预测年负荷预测电源和网络的发展需要120年的负荷预测值。 7、根据负载的变化，电力线路的有功功率和频率调整大致可分为一次调频：发电机调速电机进行的二次调频：发电机调频进行的三次调频：调度部门根据负荷曲线进行最佳分配。 前两个是事后的，第三个是事前的。 调频可由所有运行中的发电机组参加，这取决于发电机组是否满负荷发电。 这样的发电

4、厂叫负荷监视工厂。 二次频率调制由平衡节点承担。8、2 .根据一些名词解释，有功功率电源：发电设备可投入的可发电电力之和不得小于包括网损和工厂电功耗在内的系统(总)发电负载。 系统的应用备份容量：系统电源容量大于发电负载的部分可分为热应用备份和冷备份或负载应用备份、事故应用备份、检修应用备份和国民经济备份等。 9、第二节电力线路中有功功率的优化分配，经济调度的第二个问题是有功功率的优化分配，包括有功功率电源的优化组合和有功功率负载的优化分配。 1 .有功功率电源的最佳组合有功功率电源的最佳组合：指系统内发电设备或发电站的合理组合。 通常所说的尤针织面料的合理运行停止大致包括三个部分：尤针织面料

5、的最佳组合顺序尤针织面料的最佳组合数量尤针织面料的最佳运行停止时间，10，2 .有功功率负荷的最佳分配，优化：人们为生产过程或生活中的目的而选择的“最佳”方案或一组“有势力”有功功率负载的最佳分配：系统的有功功率负载在各运行中的发电设备或发电站之间的合理分配。 其核心是以等消费量微增率标准进行分配。 电力线路的优化运行是电力线路分析的重要分支，其研究问题主要是在保证用户电力需求(负荷)的基础上，如何优化系统中各发电机组或电厂的运行状况，使系统发电所需总费用或消耗总燃油消耗量最小的判定问题。 11、数学模型的一般非线性修正图像问题可以描述为满足非线性限制条件是非线形函数的最小值问题，其标准形式是

6、在h(x)=0的等式限制条件下和满足g(x )不等式的条件下，求出目标函数f(x )的值最小。12、2 .电力线路经济调度的数学模型、目标函数：相对于系统发电所需的总费用或消费总燃油消耗量纯火力发电系统，发电站的燃料费用主要与发电机输出的有功功率有关，输出的无功功率和电压等运行残奥表关系小。 反映了这样的单位时间的发电设备的能源消费和发电有功功率的关系的叫做消费量特性。 其函数关系公式为：单位：吨/小时上述函数可以用最小二乘法拟合实验数据，根据前人的经验，阶数2适当，即13，2 .是电力线路经济调度的数学模型，总目标函数是关于目标函数的重要概念：消费量微增加率：单位时间内输入即消费量比消耗量：

7、每单位时间的输入能量与输出功率之比。 消耗量特性曲线上某点的纵坐标和横坐标之比。 发电设备的效率：是比消费量的倒数。14、2 .电力线路经济调度的数学模型、等式制约条件：有功功率必须保持平衡的条件。 关于各节点：关于整个系统：无网络损失：15，2 .电力线路经济调度数学模型，不等式约束：系统运行约束。 变量：各发电设备输出有功功率。 解决电力线路观经济调度问题一般采用雷格林观乘法。 现在明确了两个发电站之间的经济安排，问题是省略了网络损失。 建立数学模型。 17，3 .电力线路经济调度问题的解决基于给出的目标函数和方程约束条件创建新的不受约束的目标函数拉格朗日量。 导出拉格朗日量，得到最小值所

8、必需的三个条件： (1)，18，3 .解决电力线路的经济调度问题，(1)这是萩名的等消费量微增率基准，为了使总消费量最小， 关于处理表示应该以相等的消费量微增率在发电设备或发电站之间分配负荷的不等式制约的有功功率限制，在修正计算后，如果发现某个发电设备受到限制，该发电设备就采取该限制，不参加最佳分配修正计算，其他发电设备再次进行最佳分配修正计算。 无功功率、电压限制与有功功率负荷的分配没有直接关系，可以暂时进行补偿，有功功率负荷的最佳分配完成后可以考虑补偿潮流分布。 19，4 .使用迭代法求解电力线路经济调度问题，确定每个对应发电设备的待发电功率是否满足所确定的等式约束：如果不满足，则取，例如

9、，取，从2 )开始重新计算在满足条件之前。20、例题、21、5 .等消费量微增率标准的普及运用用于解决热电站与水电站之间的最佳分配问题。 其目的函数不变，不等式约束不变的等式约束下的加水量特性方程式： wj :每单位时间的水力发电设备的水量消耗。 另外，也有必要在每个时间段联合解决的差异。 求解P212(5-21 )，22，5 .等消耗量微增率标准的普及运用，即实际上可视为换算系数，也称为水价系数。在枯水季节，水电站承担调频任务，在比较小，比较大的洪水季节，水电站承担基础负荷任务，比较大，比较小。 23、5 .等消费量微增率基准的普及运用，在根据所给的可消费水量K2设定换算系数的初始值，求出对

10、应的分别不同时刻的有功功率负荷最佳分配方案，计算与该最佳分配方案对应的消费水量，并检查求出的消费水量是否与所给的K2相等时，采取相应的从第二步开始重复校正算法。继续校正算法直到等于给定的K2。24、第三节电力线路的频率调整、1 .概要频率是电力线路运行的重要质量指标，直接影响负载的正常运行。 负载要求频率的偏差一般应控制在(0.2 0. 5)Hz的范围内。 一般来说，系统综合负载的有功功率与频率大致呈一次关系。 为了将频率维持在正常范围内，系统需要有充裕的可调整的有效电源。25、频率不稳定给运行中的电气设备带来的危害：对用户的影响产品质量降低对生产性降低发电站的影响汽轮机叶片共振辅助设备功能降

11、低对系统的影响互联电力系统解列，26，2 .自动调速系统及其特性，利用杠杆的作用，调节透平机或水车的导向叶片，并增大其开度， p224、27、3 .频率的一次调整，发电机的单位调整功率：概念性介绍发电机组原动机或电源频率特性的斜率。 表示伴随频率的升降发电机组的发电电力的减少或增加的多寡。 28、1 .概念介绍，发电机为调差系数：单位调节功率的倒数。 发电机单位调节功率与谐差系数的关系：一般发电机单位调节功率可以调整：汽车发电机组=35或=33.320水轮机发电机组=24或=5025，29，1 .概念介绍，负载单位调节功率：综合负载的静态频率特性的斜率。 一般来说，30、2 .频率的一次调整是

12、由于负载急剧增加，因此发电机组的功率无法及时变动，使用户针织面料减速，在系统频率降低时，发电机组的功率由于调速电机的一次调整作用而增加，负载功率由于其自身的调整效果而减少，经过衰减的振动过程，达到新的平衡表示原动机调速电机和负荷自身的调节效果协作，系统频率降低或上升多少。 31、2 .频率的一次调整，注意：为了保证调速系统本身的运行稳定，以功率的增大或频率的上升为正，不能以过大的单位调整功率，满载用户针织面料，不再参加调整。 在系统有多台机器参加调频。 具有频率调制的各机间负荷的分配，根据其调制系数即下降特性自然分配。 32、例题、33、4 .频率的二次调整在负载变动幅度大(0.5%1.5%

13、)、周期长(几分钟)、仅靠一次频率调制作用不能将频率的变化保持在允许范围内的情况下对于n机台，34，4 .频率的二次调整中，当系统负载增加时，二次频率调制后的发电机组所产生的电力和二次频率调制后的发电机组所产生的电力的三个面向所提供的发电机组执行频率调制，通过以具有差特性的调差系数所分配并产生的电力系统的负载频率调整效果而减少的负载、35，4 .频率二次调整、频率调整图、36，5 .频率调制厂的选择、频率调制厂应满足的条件：调整容量大于一盏茶的调整速度必须快于一盏茶调整范围内的经济性能必须好留心到系统内和互联互通系统的协调问题。通过分析各种发电站的特征，调频工厂的选择原则是，在系统有水电站的情

14、况下，选择水电站作为调频工厂的水电站不能形成调频工厂的情况下，选择中温中压热电站作为调频工厂。 37、6 .互连系统的频率可涉及在多个地域系统互连到一个大系统的情况下在对于一个地域系统来说负载改变(增加)时与另一系统的交换功率的改变38、a， b两系统互连时两系统的负载变化如下图：系统a :系统b :受负载增加的影响，两系统的频率和开关功率的变化量为：39、例题、40、7 .自动负载-频率控制，这是广义的自动频率调制， 其功能如下：将系统频率保持为与额定值相等的系统内的各区域或协作系统内的各子系统间的交换电力保持为规定值，从而使各发电设备最经济地运行。41、第四节概括最优潮流、1、电力线路最重要的两个指标：经济性安全性最优潮流：满足各节点的正常电力平衡及各种安全性不等式制约条件，求以发电费用(消费量)或网损为目标函数的最佳潮流分布。 最优潮流的优点：安全性运行和最优经济运行等问题用统一的数学模型综合描述。 42、1 .概要、最优潮流实用化困