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电力系统有功功率与频率调整.doc

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郑州电力职业技术学院毕业生论文 题目: _浅谈电力系统有功功率与频率调整 系别___电力工程系____ 专业_ 继电保护及自动化 班级___ 15 继电 3 班____ 学号__ 15401020341 姓名____ 张高原____ 论文成绩 答辩成绩 综合成绩 指导教师 主答辩教师 答辩委员会主任 1 浅谈电力系统有功功率与频率调整 摘要 本文首先介绍了电力系统有功功率与频率调整的基本知识,有功功率的应 用、意义及;频率调整的必要性,电压频率特性,频率的一二次调整,以及互联 系统中的频率的一二次调整, 调频与调压的关系, 以及电力系统频率调整在个类 电厂中得作用。 关键词: 有功功率 频率调整 互联系统 2 目录 1 电力系统有功功率与频率调整的意义 .。。..。.。.。。..。.。。.。。.。。..。。。。...。。..。。.。。......。.。。。。.。。.。..。.。。..。。。...。.。..。。.。....。。. 1 2 频率调整的必要性 .。。.。.。..。..。。..。。.。。..。..。。。.。。。...。。。..。。.。。.。.。..。。。。。..。.。。..。..。..。。.。.。。....。。。..。。...。.。..。.。。。。。.。........。..。.。 1 2。1 频率变化的危害 .。.。....。。。。...。.。.。.。。..。.。。。.。。..。。..。。。。。.。.。。。。。..。。。。。。..。...。。.。。。。.。..。。.。。.。.。...。。。。。。。..。.。..。.。.。。..。. 1 2。2 电力系统负荷变动规律 。。。。。.。。。...。。。...。。.。。。.。.。..。。.。.。..。...。。....。。......。.。..。。。..。......。..。。.。...。。。。..。。.。。....。.. 1 3 电力系统的频率特性 ..。.。.。。.。。。。.。。...。。..。。。。.。。...。.。...。。.。.。.。。.........。.。。。.。.。。。.。..。。。.。。..。。...。。.。。。。。....。。。。。。。.。.。.。.。。。。。 2 3。1 负荷的有功功率-频率静态特性 3。2 电源的有功功率-频率静态特性 3。2.1 同步发电机组的调试系统 ..。。.。.....。。.。.。。.。...。.。。。..。。.。.。。。。..。......。。.。。.。。.。..。..。。..。。。...。.。。。。..。... 2 .。..。。。。.。.。。。。。.。。....。。.。。。.。.。...。。..。。。。。....。。。...。。.。。。。。。.。..。。..。.。。。。..。。。。. 4 。..。.。.。。.。.。。。。....。....。.。。。。。..。..。。。..。.。。.。。。..。。.。......。。。....。..。。。。。。。。.。.。。. 4 3。2。2 调速系统框图 。。.。.。...。...。。。..。。。。。...。。。..。..。。..。.。。.。。。..。.。..。.。。.。。.。。.。。。.。..。。..。。...。。。.。.。.。。。.。。.。...。。..... 4 3.2。3 同步发电机组的有功功率 -频率静态特性 。。。。...。。.。。...。..。.。。.。...。.。。..。。。.。.。.。..。.。。。....。...。..。 4 4 电力系统的频率调整 .。。。...。...。..。..。....。。.。。。。.。。.。。。。。.....。.。。。。。。....。.。.。.。..。。....。。。。...。..。.。.。.。.。。。。.......。....。。..。...。。。. 6 4.1 频率的一次调整 ..。...。。..。.。.。。。..。.。。.。。。.。.。.。......。...。。。.。.。....。。。。。。.。。。。.。..。.。。。。。。。.。.。。...。..。。。.。.。..。..。。。.。.。..。。。 6 4。1。1 基本原理 。。。...。...。.。。..。.。。..。。.。。。..。。。。。。.。。。。。...。。....。。.。。。.。..。。...。。.......。。.。。....。.。..。。.。..。。.。.。。.。.....。.。.. 6 4。1.2 基本关系 。....。。...。。。。..。.。。。...。..。....。。..。。。.。。..。..。.。.。.....。..。..。.....。。。。.。。.。.。。。.。...。...。。.。.。.。.。..。...。.。..。. 6 4。1。3 多机系统的一次调频 。。.。..。。..。。。.....。。。.。。...。.。。..。.。.。.。。.。.。.。...。。.。。。。..。。.。。。.。.。..。。。..。..。。。。.。。.。。。。。.. 7 4.2 频率的二次调整 。.。。.。......。。....。。。.。。。..。.。..。。。.。..。。...。。。..。。。.。.。。。。.。...。..。..。..。..。..。.。。。....。..。.。.....。....。。。.。。..。 9 4.2。1 基本原理 。.。.。。。...。。..。。.。。。.。。.。。。。..。.....。。...。.。.。..。..。。........。.。...。.。。..。..。.。..。....。...。.。。..。..。.......。。.。.。。 9 4.2。2 基本关系: 。.。.。.。.....。....。。。.。.。。.。....。..。。..。.。.。..。..。。.。.。。.。。..。。.。。..。。.。。。.。。。.....。..。.。..。..。。..。..。.。..。.. 10 4。2.3 基本理论: ...。.。。。。.。。..。。。。.。.。.。.。..。。。......。。。....。。.。。..。.。。..。..。.。.。..。.。.。。.。.。.。.。..。.。..。。.。.。.。......。.。.。。 10 4。3 互联系统的(二次)频率调整 ...。...。..。.。。。。。。.。。.。。。.。。..。.。....。。。。.。.。。.。。。。.。.。。。.....。。。。.。.。。。.。.....。.。..。.. 10 4.3。1 基本关系 。..。.....。.。。。...。。。。.。.。。....。.....。。。。。...。。.。。。。.。。。..。..。。.。。。.。..。。。..。.。。。。.。。.。。。。.。。.。。....。。。。。。.。..。。。 10 4.3。2 注意要点: .。。。。.。.。。...。。。。..。.。。。.。.。.。。。..。。..。....。。。。.。.。。。.。。。。.。。。.。.。。。..。。.。。。..。.。。。。。.。.。。。.。.。........。。... 10 4。4 调频与调压的关系 ....。。...。.。。。.。。..。..。。.。。.。..。。.。......。.。。。..。.。...。。..。....。。。.。。....。..。。.。...。.。...。.。。。.....。。。.。。.. 11 4。4。1 频率变化对电压的影响 4。4.2 电压变化会频率的影响 .。.。。。。.。.。..。。..。.。。..。....。..。。。..。。.。。.。..。.。。.。。。.。...。....。。。。。。。。.。..。..。..。。。.。.。 11 ..。.....。..。...。。。。。.。...。。.。.。。.。..。。.。。。.......。。。..。.。.。。.....。。..。。.....。..。.。。.。..。 11 4.4.3 注意 。。。。。....。。。.。.。。.。.。...。。。。。。。。.。。..。.。.。。。.。....。....。。。...。.。.。..。。。。。.。。..。。.。.。。.。。...。..。。。。.。.。.。。....。.。。.。。。。。. 11 5 电力系统的有功平衡与备用容量 。.。..。.。.....。.....。。.。...。..。..。.。..。.。..。.。。.。。。。。。。..。....。..。.。。。..。....。...。.。。..。。.。.。.。 12 5。1 有功平衡关系 。..。。..。。。...。。...。.。。.。。。.。.。。.。。....。。.。。。。..。.。.。。.。。.。。.。....。..........。.。。.。。。。。。。。..。。。。。.。。。。..。。。。。。。.。。。。 12 5。2 备用容量 。。.。..。。.。。.。。。。...。.。.。.。.。。。...。。.。.。..。。.....。.。.。..。。。。。.。.。。.。.。.。。。。。。.。。。.。...。..。.。.。。。.。。。。..。..。。。。..。。。..。。。。。。. 12 6 电力系统负荷在各类发电厂的合理分配 。。...。。。。.。.。。...。。.。。.。.。...。。.。.。..。。.。.。。。。..。。...。。.。.。...。。。。。。。.。....。.。.。。。 12 6.1 火力发电厂的主要特点 6.2 水力发电厂的主要特点 。。。。.....。.。.。。..。..。。.。.。..。。。..。.。..。。。...。...。.。。.。..。。.。。。。.。.。.。。。.。..。.。。。..。。..。.。。..。。。.。.. 12 .。...。.。。。。.。。.。.。。。。。..。.。。。.。.。。。.。。。。。.。......。..。。.。..。。.....。。。.。...。。。。.......。..。。。。。.。.。。.。 13 6.3 抽水蓄能水电厂的主要特点 。。。。......。。.。.。。.。..。..。。。。.。。。。.。。。。..。.。.。。...。。。.。。。......。.。..。。。...。。。.。。。。。.。。。..。。. 13 6。4 核能发电厂的主要特点 。..。。。......。。。.。....。。。。.。.。。。.。...。...。。...。..。.。.。。。..。..。..。.。.。.。..。.。。.。.。.。.。.。。...。......。。 13 总结 ..。。。.。。。。。.。..。.。。.。....。。。。.。.。.......。。.。.。.。。。.。.。....。。..。。。。。。。.。。...。.。。。...。。。。.。.。。.。。。。.。。。.。..。。。.。..。....。。。。。.。.。。。。。。。..。..。。...。。 14 致谢 ..。。..。..。.....。.。。。.。。.....。。。。..。.。.。。。.。.。。。。。.。。.。..。。。..。。.。...。....。.。...。...。..。。。.。.。..。。。。..。.。..。。........。。。。。。.....。..。.。。.。..。.。。.。 15 参考书籍 .....。。。。.。..。..。。...。.。.。.。.。...。。...。.....。。。。。.。...。。.。。...。.。.。。....。....。。..。。。。.。.。。.。。.。。...。.。。。.。.........。。..。。。。..。。。..。.。...。 16 3 1 电力系统有功功率与频率调整的意义 发电机的输出电压和输出电流是有限制的, 发电机的负荷是以伏安计算的 (即电 流有效值乘以电压有效值,视在功率),当负载的功率因数为 全部转换成有功功率输出。当负载的功率因数很低时,比如 1 时,发电机负荷可以 0。5,这时,即使发电机 满负荷运行 (输出电流达到其额定值) ,实际只能输出一般的功率, 发电机效率很低。 另一方面, 功率因数很低时, 电能不断地在负载和发电机之间交换, 电流在线路上产 生损耗. 发电机必须在一定频率下稳定运行, 如果不对频率进行控制, 会造成发电机 运行失速,造成电网频率崩溃. 2 频率调整的必要性 2.1 频率变化的危害 (1) 对用户:① IM 出力,受 f 影响→影响生产(产量、质量、安全)②电子通信 设备受 f 影响→可靠性、准确性和精度 (2) 对系统:① 机组及辅机出力、效率受 f 影响—— f ↓→ PG↓、η ↓→ PG↓↓ →f ↓↓② f ↓↑→机组应力、 受命↓;③ f ↓→变压器、 IM 的 Xm↓→ I0 ↑→ I02Xm ↑↑→系统无功缺额↑→ V↓;网损↑ (3) 频率要求: 50 Hz ± (0。2 ~0.5)Hz —— △ f = ± (0。4~1.0)% 2.2 电力系统负荷变动规律 运行中综合用电负荷 PD变动特点:规律性 + 随机性 任何负荷功率的变化→ f 变化→ f 变化特点:规律性 + 随机性 三种负荷变动: 第一种负荷变动 P1:小幅随机波动,周期短( 〈10s)→ f 微小随机波动;一次 1 调频→机组调速器实现. 第二种负荷变动 P2:幅度较大,周期较长( 10s~3min)→ f 偏移,二次调频, 调频机组调频器——随机性←由大容量冲击负荷。 第三种负荷变动 P3:幅度大,周期长,变化缓慢→电厂按给定发电计划曲线发 电,三次调频--有规律←气候(季节性) 、作息制度、生活规律。 负 荷 变 动 三次 幅 调频 度 二次调频 P1 一次调频 负荷变动频率 图 2-2 电力系统负荷规律变动图 3 电力系统的频率特性 3。1 负荷的有功功率-频率静态特性 (1) 定义:稳态运行时的 PD( f ) →有功-频率静态特性 (2) 描述: PD* * 2 3 a 0 + a 1f * PD* = PD / P DN & f * = f/f N 关于 f 各次方负荷: ① 零次方类负荷:照明、电弧炉、电阻炉、整流设备 ② 一次方类负荷:机械转矩恒定的电动机—-球磨机、切削机床、往复式 2 P3 P 2 a 0 + a1 f + a 2f * + a 3f * + 水泵 ③ 二次方类负荷:变压器涡流损耗 ④ 三次方类负荷:通风机、循环水泵 ⑤ 高次方类负荷:静水头阻力很大的给水泵 — 所占比例很小,忽略 (3) 负荷的频率调节效应(频率调节系数、频率特性系数) ⑷KD的物理意义: K D = tgβ ΔP Δff N K D* = ΔP Δff * =1。0 = ΔP/PDN Δ f/fN = ΔP f N Δf PDN =K D f N PDN (a) KD 反映 PD对 f 变化的自动调节能力: KD↑→调节能力 ↑——负荷的“频率调 节效应”或“单位频率调节功率” (b) (c) KD 取决于负荷本身的固有频率特性,有实验确定.一般 如果 PD 与无功功率, KD=0←负荷不具有频率调节能力 PD PDN β P D △ f f N —86f KD=1~3 图 3—1 频率静态特性曲线图 3 D D* * D D 3.2 电源的有功功率-频率静态特性 3.2。1 同步发电机组的调试系统 作用:反映机组转速 ( 系统频率 ) 变化→调整 QF汽门或 SF导水叶开度 μ→原动机 进汽(水)量→原动机 Mm (Pm)→机组出力 PG→系统 f ( ω ) 或 nG 概念:单机运行调 nG ( f ) ,并列 ( 网 ) 运行调 PG 构成:调速器: f ↓→自动响应→ Pm↑→ PG↑→ f ↑→△ f ↓→△ f ≠0←一次调整 调频器:一次调整后,若△ f 过大→人为介入→ Pm→ →PGf ≠0←二次调 整 3。2。2 调速系统框图 二次调频信号 + ∑ + ∑+ ω 0 — ω K 1 T 1s △ μ 原动机 转速 ω Pm K 2T 2s+K 3 传感器 T 2 s+1 图 3—2— ⑵调速系统框图 3.2.3 同步发电机组的有功功率 — 频率静态特性 ① 特性曲线 PG( f ) : 图 3-2— ⑶频率静态特性曲线示意图 4 ② 静态调差系数定义: δ 的物理意义分析: (a) △f 、△ PG变化方向相反→ δ﹥ 0 (b) Δ 反映机组的频率调节能力-— δ ↓→频率调节能力↑ (c) Δ 反映机组每增发单位出力引起的转速变化 (d) 若机组出力达到极限: δ=∞→机组已经不具有频率调节能力 ③ 静态有功频率特性系数——单位频率调节功率: 定义: 意义:(a)KG反映机组的频率调节能力: KG↑→调节能力↑--“单位频率调节 功率" (b)KG是机组本身的固有频率特性,可由实验确定 (c)若机组出力达到极限: KG=0→机组已经不具有频率调节能力 ④ P G( f ) 与 PD( f )之比较: K D = ΔP Δf0 K G = - ΔP Δf0 (a) K D 不可调整, KG可调整 (b) K D、KG均为 f 每变化一个单位所引起的 PD或 PG的变化量 (c) F↓ ( △ f < 0) ——△ PD<0→P ↓;DPG>O→PG↑→二者综合作用,减小功 率缺额→有利于频率稳定 5 / >D / >G 4 电力系统的频率调整 4。1 频率的一次调整 4.1.1 基本原理 初始条件: A 点-— PG( f )& PD( f ) 交点: f 1、PG(A) =PD(A) =P1 负荷扰动:△ PD0—- PD` (f )、B 点—- PD=PD(A) +PD0>PG=PG(A) 4.1.2 基本关系 △ PG=—K G f 。 △PD=K Df △PD0 = PG- △ PD=—(K G+KD) △f =—K S f KS=KG+KD=— △PD0/ △f △f =- △ PD0/K S 注意: ① 一次调整时机组与负荷共同作用、自动完成 ② 一次调频能减小△ f ,但△ f ≠0 ③ KS-—系统单位频率调节功率反映了系统的频率调节能力 ④ 机组具备有功备用才能参与一次调频,当 如图 4-1 所示 KG=0 时,△ P →更大的D0f , P PG( f ) C P2 B F △ PD △ PG △ PD 0 P1 PD( f ) △ f A 0 f2 f1 f(ω ) 图 4—1 频率一次调整示意图 6 ⑤ KS的标幺值: KS=KG+KD=KG。P GN/F n+KD.P DN/F n=- △PD0/ △ f KG。P GN/P DN+KD=- △ PD0/ △f ←KS KS=KD+KXKG← KX=PGN/P DN=1+PX/P DN Pr :G 的有功备用容量 Kr :备用系数 要求: Kr >1。0 频率调节系数的基准: KD→PDN;KG→ PGN;KS→ PGN 4。1.3 多机系统的一次调频 ①运行状态分析 基本条件:机组数 n,均有一次调频能力;含网损 △P∑ 的总负荷: PD∑0 初始状态 :PG∑ 0 =PD∑0 、 f = f 0 负荷扰动:△ PD∑0 → PD∑0↑→ PD∑= PD∑0 +△ PD∑ 0 频率变化:→ PD∑( f 0 ) 〉 PG ∑( f 0 ) =PG∑0 → f ↓→ f =f 0 +△ f ; △ f 〈0 机组响应:→△ PG i =- KG i △f PGi (f) =PG i 0 +△ PG i ; △ PG i > 0 ( i =1,2, ,, n) 出力总增量:△ ∑=∑PGPG i =-∑ (KG i △f ) =- ( ∑KG i ) △f 系统总出力: PG∑(f) = PG∑0 + △ PG∑ 负荷响应:△ P D∑ =KD △f 〈 0 系统总负荷: PD ∑ (f) =PD∑ 0 + △PD∑ 0 +△ P D∑ 频率 f 时的系统功率平衡方程: PD∑(f) = PG∑(f) →PD∑0 + △PD∑0 +△ P D∑= PG∑ 0 +△ PG∑ → △PD∑ =0 ∑-PGP D∑ △PD∑ 0=- ( ∑KG i) △ f - KD △f =- ( ∑ KG i +KD ) △f △PD∑ 0=- KS △f ② 等值机组的单位频率调节功率和调差系数 7 (a)KG∑: KG ∑=∑ KG i (MW / Hz) (b)KG∑* :Let PGN。 ∑=∑ PGN。 i K G Σ* — ΔPΣ* Δf = - ΣΔP PGN。Σ Δ f/fN =- Σ ΔP PGN。 Σ Δf =— Σ ΔPi PGN i PGN. Σ PGN i Δf = Σ — ΔPGi* Δf PGN。Σ PGN i K G Σ* = Σ (K G i* P GN. P GN i ) Σ f N PGN.Σ ΣK G i 注意基准功率: KGi—- PGN。i (C) 调差系数 K G—— PGN ③ 系统的等值单位频率调节功率 KS : =-KSPD∑ 0 / △f = KG∑+ KD (MW / Hz) KS*=-△ PD∑0* / △f* ←功率基准: PDN K S* = (K G Σ+ K D ) f N P DN = K GΣ f N P DN + K D f N P DN = K GΣ f N P DN + K D* K G Σ*= K G Σ(f N /PGN。Σ ) K G Σ f N P DN =( K GΣ* P GN. f N Σ ) f N P DN = K GΣ* P GN.Σ P DN = K r K GΣ* K r = P GN. P DN Σ = P DN + P Gr. Σ P DN = 1+ ΣPGr . i P DN PDr∑=∑PGr.t ——系统总有功备用容量 Kr:系统备用系数—— Kr >1.0 注意功率基准: KG∑→PGN∑ ;KD→PDN;KS→PDN ④ 多机系统一次调频应当注意的基本问题 (i) 一次调频计算的基本内容 KG i 、( δi ) 、 KD 、△ PD∑0 → △f 、△ P G i : KG∑=∑ KG i KS =KG∑+ KD △f =-△ PD∑0 / KS; △P G i =- KG i △f =-△ f / δ i Note: △f / δ i =P GN i ( △f* / δi* ) △P G i / P GN i =△ f* / δi* 8 G * G i Gi * G * * KG i 、( δi ) 、 KD 、△ f → △PD∑ 、0P G i : △PD∑ 0=- KS △f =- (KG∑+ KD) △ f △P G i =- KG i △f (ii) 一次调频的基本特点 (a) 系统必须具有足够的热备用容量,保证 Kr >1 (b)if PG i =PGNi then P Gr. i =0 ; KG i =0 (c) 机组应有合理的 δi —- δ过大→ KG∑小;δ过小→ KG∑小;各机组间功率分 配不稳定 (d) 系统机组多、装机容量大→负荷扰动引起的△ f 小; (e) 一次调频有差, 只能减小△ f 、但不能使△ f = 0--对小幅度、 变动频繁的负 荷变化引起的频率偏移进行调整 4.2 频率的二次调整 4.2。1 基本原理 :如图 4—2-1 所示 K D△ f 0 P P2 P1 K G △ f0 PD ( f ) = K D△ f = K G △ f 0 ( 调频器) f 2 f 1 f(ω ) 图 4—2—1 频率的二次调整基本原理图 9 4.2。2 基本关系: △PD0 = PG+PG`— △PD` △PD0- △ PG=-(K G+KD) △f =-K S f △f=f 2`—f 1=-( △PD0— △PG)/K 4.2.3 基本理论: S ①二次调频缩小了频率偏移:△ f →0f 实质强制 G增加出力,减小了功率缺额:△ PD0↓→ (P D0— △PG) ②二次调频可以实现无差调节: if(P D0 = PG) → then △f =0 ③系统中只有部分 G参与二次调频——调频机组 4.3 互联系统的(二次)频率调整 4.3.1 基本关系 SystemA:△PDA +PAB- △PGA=-K AFA SystemB:△PDB- △PAB- △PGA=—K BFB △ Fa=△Fb=△ f Δf - (ΔP + ΔP ) — ( ΔP + ΔP ) K A + K B =- ΔP- ΔP K ΔPAB = K A ( ΔPDB - ΔPGB ) — K K A + K B B ( ΔPDA - ΔPGA ) 4.3。2 注意要点: ①无差调节条件:联合系统无功率缺额△ PDA +PDB =PGA+PGB 10 = DA DB GA GB D G ②KA、 KB 影响交换功率——△ PAB=0的条件: (△ PDA- △PGA) /K A=( △PDB- △ PGB)/K B ③△ PAB最大的条件: 如果△ PGB=0 则△ PAB =PDB 与此相对应△ PGA =PDA + P →DBPAB =PDB—( △PD- △PGA)K B/(K A+KB) 或者如果△ PGA=0 则△ PAB=— △PDA 与此相对应△ PGB =PDA + P →DBPAB=— △ PDA+( △PD- △PGB)K A/(K A+KB) 4。4 调频与调压的关系 4。4.1 频率变化对电压的影响 2 2 ①当 f 降低时, QG 降低, Qm(IM) ( ≈V /X m) 升高、(I X)升高、(Ωcv )降低2QT。Y 升高;系统无功缺额升高导致电压降低 2 2 ②当 f 升高时, QG 升高, Qm(IM) ( ≈V /X m) 降低、(I X)降低、(Ωcv )升高2QT。Y 降低;系统无功缺额降低导致电压升高 4.4.2 电压变化会频率的影响 电压升高, 无功功率升高, 功率变化量下降使得系统有功需求升高从而使得频率 降低,相反电压降低时,频率升高 4.4.3 注意 ①频率(有功平衡)--全局的:调压(无功平衡)——可以是局部的有功电源 的分布不影响频率调整:无功电源的分布会电压调整影响很大 ②系统 PG、 QG 均不足,使得, V、f 均偏低,导致首先应解决有功平衡,最后有 利于电压的调整 11 5 电力系统的有功平衡与备用容量 5。1 有功平衡关系 PG∑=PLD∑ +△ P∑+△ PPlant =PD∑→f = f 0 ( 要求: = f N) PG∑ > P D∑ →f ↑; PG∑ 〈 P D∑ →f ↓ 5。2 备用容量 ①基本要求: PGN。∑ 〉 P D∑ → P GN。∑ -PD∑ = Pr ②备用容量分类: 备用方式:热备用 ( 旋转备用 ) 、冷备用 备用功能: a 负荷备用:适应负荷短时波动,一二次调频所必须 , 要求( 2~5) %PD∑ N b 事故备用:保证运行中机组事故退出后的连续供电并维持,要求: ( 5~10)%PD ∑ N&不小于运行中最大单机容量 c 检修备用:保证机组计划检修时的连续供电并维持,要求:不小于系统中最大 单机容量 d 国民经济备用:满足国民经济和社会发展的负荷增长需求 6 电力系统负荷在各类发电厂的合理分配 6。1 火力发电厂的主要特点 ①运行成本高 ( 燃料、厂用电 ) ;维护复杂;运行条件不受自然条件影响 ②锅炉、汽轮机最小技术负荷限制→出力调整范围小 12 锅炉——中温中压: PG.min≥25%PGN ; 高温高压: PG.min≥70%PGN 汽机—— PG。min≥(10~15)% PGN ③负荷增、减速度慢: PG? (0。5~1.0) PGN →爬坡速度 (2~5)%PGN /min ④投入、退出运行:费时长、耗能多、设备易损坏 ⑤效率与蒸汽参数有关→高温高压:最高;低温低压:最低 ⑥热电厂因供热强迫功率 (PG。min) 大,出力调整范围更小;但效率较高 注意:蒸汽参数↑ →技术、经济综合指标↑→效率↑ 、出力调节范围↓、 负 荷增减速度↓→高温高压火电厂不宜带急剧变动负荷 6.2 水力发电厂的主要特点 ①运行成本低;运行条件受自然条件影响→水库调节周期越长,影响越小 ②最小技术负荷主要受下要求游供水量限制,出力调整范围大:≥ 50%PGN ③负荷增、减速度快: PG=0↑ →PGN ,≤ 1min ④投入、退出运行:费时短、无需额外耗费;运行操作简便安全 ⑤水利枢纽综合效益好 6。3 抽水蓄能水电厂的主要特点 特殊水电厂:上、下两级水库,作用:调峰——削锋填谷、调节峰谷差 运行方式:日负荷低谷:作为负荷运行,从电网吸收有功;日负荷高峰:电源, 向系统发出有功 6。4 核能发电厂的主要特点 与常规火电厂比较, 主要不同: 一次能源转换 ( →蒸汽 ) 系统; 技术特点与火电厂 相同;容量大,经济、技术指标好;一次投资大,运行费用小,机组启、停:费 时长、耗能多;不宜带急剧变动负荷。 13 总结 电力系统频率调整的结果与负荷变动的大致规律有关. 实际的负荷变动一般可分 解为三种有规律可循的负荷变动:第一种负荷变动: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。 这三种负荷变动都将引起频率不同程度的 偏移,电力系统频率调整的任务是要根据这三种负荷变动的特点, 分别采取不同的手 段,调整电源的有功功率输出与之相适应,以保证频率偏移在允许范围内. 14 致谢 本论文是在指导老师悉心指导下完成的. 导师在我课题的选题、 实现以及论文撰 写过程中,给予了悉心的指导和大量的帮助。导师广博的学识、敏锐的学术思维、勤 恳的敬业精神、忘我的工作热情是我学习的典范,不仅传授我如何获取知识的本领, 更以严谨求实的治学精神深深感染着我,使我终身受益。 感谢我的家人多年来给予的支持和无私关爱, 感谢学校领导的关心和照顾, 让我 有充足的时间来完成学业. 感谢所有我的任课老师及我们班的同学对我的帮助。 向论文评审及答辩委员会的老师致以最诚挚的谢意 ! 15 参考书籍 [1] 夏道止。电力系统分析,中国电力出版社, 2004 年 [2] 杨淑英。电力系统概论,中国电力出版社 [3] 尹克宁。电力工程,中国电力出版社, , 2003 年 2005 年 [4] 周容光。电力系统故障分析,清华大学出版社, [5] 何仰赞。电力系统分析,华中理工大学出版社, 1988 年 1991 年 [6] 张炜。电力系统分析,水利水电出版社, 1999 年 [7] 张伯明,陈寿孙。 高等电力网络分析,清华大学出版社, 1996 年 [8] 邹有明,王崇林。 供电技术,煤炭工业出版社, 1997 年 16
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