电力频率调整及控制

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电力频率调整及控制

电力频率调整及控制

频率与有功功率平衡

电力系统频率是靠电力系统内并联运行的所有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,就需要及时调节系统内并联运行机组的有功功率。

频率质量是电能质量的一个重要指标。中国《电力工业技术管理法规》规定, 大容量电力系统的频率偏差不得超过1。』庞,一些工业发达国家规定频率偏差不得超过±0一此。

说明电力系统元件及整个系统的频率特性,介绍电力系统调频的基本概念。

12.121负荷频率特性

负荷的频率静态特性:在没有旋转备用容量的电力系统中,当电源与负荷推动平衡时,则频率将立即发生变化。由于频率的变化,整个系统的负荷也将随着频繁率的的变化而变化。这种负荷随频率的变化而变化的特性叫做负荷的频率静态特性。

综合负荷与频率的关系可表示成:

% 4-^ + OjH—=1

由于电力系统运行中,频率一般在额定频率附近,频率偏移也很小,因此可将负荷的静态频率特性近似为直线,如下图所示。

P L P LI

Ll /

fl f

12.122发电机组频率特性

发电机组的频率静特性:当系统频率变化时,发电机组的高速系统将自动地改变汽轮机的进汽量或水轮机的进水量以增减发电机组的出力,这种反映由频率

变化而引起发电机组出力变化的关系,叫发电机调速系统的频率静态特性。

发电机组的功率频率静态特性如下图:在不改变发电机调速系统设定值时,发电机输出功率增加则频率下降,而当功率增加到其额定功率时,输出功率不随频率变化。图中向下倾斜的直线即为发电机频率静态特性,而①和②表示发电机

电网调度管理的频率调整

电网调度管理的频率调整

电网调度管理的频率调整

电网调度管理是指对电力系统进行运行和管理的一系列活动,包括对电力设备和负荷进行监控、调度、控制和保护,以保证电力系统的安全稳定运行。频率调整是电网调度管理中的关键环节之一,主要目的是调节电力系统中的发电量和负荷之间的平衡,以维持电力系统的频率在合理范围内。

频率是指电力系统中电源和负荷之间的平衡关系。电力系统是由多个发电机和负荷组成的复杂网络,发电机负责向电力系统注入电能,负荷则将电能消耗,维持电力系统的稳定运行。电力系统中的频率是由发电机的转速决定的,当电力系统的负荷增加时,发电机需要增加输出功率来满足需求,转速也会相应增加,从而维持电力系统的频率稳定。相反,当负荷减少时,发电机的输出功率会减小,转速也会降低。

频率调整是通过调节发电机的输出功率来实现的。当电力系统的负荷增加超过发电机的输出能力时,电力系统的频率会下降;相反,当负荷减少时,频率会上升。为了保证电力系统的频率在合理范围内,电网调度管理人员需要及时采取措施来调整发电量和负荷之间的平衡。

频率调整的频率一般在几秒钟到几分钟之间。在现代化电力系统中,频率调整主要通过自动化设备和系统来实现。电力系统中的发电机和负荷都设有自动调节装置,当检测到频率偏离设定

值时,自动调节装置会采取措施来调整输出功率,以使频率恢复正常。

频率调整的准确性和速度非常重要,过高或过低的频率都会对电网运行和供电质量产生不良影响。因此,电网调度管理人员需要及时掌握电力系统的负荷情况和发电设备的运行状态,以预测和调整发电量和负荷之间的平衡关系。同时,电网调度管理人员还需要与各个发电厂和负荷用户进行有效的协调和沟通,以确保频率调整的及时性和准确性。

电力系统中的频率控制策略与技术

电力系统中的频率控制策略与技术

电力系统中的频率控制策略与技术在现代社会,电力如同血液一般在工业、商业和日常生活的血管中

流淌,支撑着整个社会的运转。而电力系统中的频率,就像是这血液

流动的节奏,稳定与否至关重要。频率的稳定控制不仅关系到电力设

备的正常运行,更直接影响着供电的质量和可靠性。

要理解电力系统中的频率控制,首先得明白频率是什么。简单来说,电力系统的频率就是交流电每秒钟变化的周期数。在我国,标准的电

力系统频率是 50 赫兹(Hz)。如果频率发生偏差,会带来一系列问题。比如,频率过低可能导致电动机转速下降,影响生产效率;频率过高

则可能使电气设备过载,缩短使用寿命甚至损坏。

那么,如何实现对电力系统频率的有效控制呢?这就涉及到一系列

的策略和技术。

一种常见的策略是通过调整发电功率来维持频率稳定。当电力系统

中的负荷突然增加时,系统频率会有下降的趋势。此时,发电侧需要

迅速增加输出功率,以弥补负荷的增加,从而将频率拉回到正常水平。反之,当负荷减少时,发电侧则要相应地降低功率输出。为了实现这

种快速而精准的功率调整,现代电力系统通常采用自动发电控制(AGC)技术。AGC 系统能够实时监测系统频率和联络线功率,并根

据预设的控制策略自动调整发电机组的出力。

在发电侧,不同类型的发电机组在频率控制中发挥着不同的作用。

例如,火力发电机组具有较大的惯性和较慢的响应速度,但能够提供

稳定的基础功率。而水力发电机组响应速度较快,可以在短时间内快

速增加或减少出力,对频率的突变起到快速支撑作用。近年来,随着

新能源的快速发展,风电和光伏等可再生能源在电力系统中的占比逐

电力系统中的频率控制与稳定性分析

电力系统中的频率控制与稳定性分析

电力系统中的频率控制与稳定性分析

电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一,而电力系统的频率控制与稳定性是确保供电稳定运行的关键环节。本文将从电力系统频率控制与稳定性的概念、面临的挑战、常见控制策略以及稳定性分析等方面进行探讨。

一、频率控制与稳定性概述

电力系统的频率是指电力系统中各个发电机转速的同步程度。频率控制是指通过各种手段,保持电力系统中发电机的转速在一定范围内,以确保稳定的供电。而稳定性则是指电力系统在受到外部干扰或内部失衡时,能够自动恢复到稳定状态的能力。

二、频率控制面临的挑战

现代电力系统面临着日益复杂的挑战,使得频率控制变得愈发困难。首先,电力负荷的快速增长使得电力系统的频率变化范围更广,对频率控制的要求变得更高。其次,可再生能源的大规模接入,如风力发电和太阳能发电,带来了不确定性和波动性,对频率控制带来了新的挑战。此外,电力系统的复杂性和规模也增加了频率控制的难度。

三、常见的频率控制策略

为了解决频率控制的挑战,电力系统采用了多种控制策略。其中,最常见的频率控制策略包括速率控制、功率频率平衡和频率响应控制。

1. 速率控制

速率控制是指通过调整发电机机械输入功率来控制系统频率。当负荷增加时,发电机的机械输入功率也需要增加,以保持频率稳定。相反,当负荷减少时,发电机的机械输入功率需要减少。速率控制需要根据系统频率的变化,实时调整发电机的机械输入功率,以保持频率稳定。

2. 功率频率平衡

功率频率平衡是指通过调整电力负荷来控制系统频率。当系统频率低于额定频率时,电力负荷应减少;反之,当系统频率高于额定频率时,电力负荷应增加。通过减少或增加电力负荷,可以使系统功率与频率保持平衡,从而实现频率的控制。

电力系统频率控制

电力系统频率控制

电力系统频率控制

在现代社会中,电力系统是人们生活中不可或缺的重要组成部分。然而,电力系统的频率控制也显得尤为重要。频率控制是指对电力系统中的频率进行监测和调整,以确保电力系统的稳定运行。

一、频率控制的意义

频率是指电力系统运行中,交流电的周期性变化的次数。电力系统的频率稳定在特定值附近非常重要,因为频率的突然波动可能会导致电力系统的崩溃。频率控制的目的是保持电力系统频率在一个可接受的范围内,通常为50Hz或60Hz。

频率控制的重要性主要体现在以下几个方面:

1. 稳定供电:稳定的频率可确保电力系统能够按时、高效地向用户提供稳定的电力供应。如果频率波动较大,将会对用户的用电设备造成损坏或影响正常使用。

2. 保护电力设备:频率的过大或过小都会对电力设备造成损害。过高的频率可能引发电器过载,而过低的频率则会导致设备过热。通过频率控制,可以有效保护电力设备的正常运行。

3. 提高能源利用率:频率控制可以帮助电网调节电力供需平衡,减少过剩或不足的能源浪费,提高能源利用效率。合理的频率控制可以提高电力系统的运行效益。

二、频率控制的方法

频率控制主要通过以下几种方法来实现:

1. 发电机调节:发电机是电力系统中频率控制的关键组成部分。调

整发电机的转速和负载来控制发电功率,从而实现频率的控制。

2. 负荷调节:在电力系统中,负荷的变化会对频率产生影响。通过

对负荷的调节,可以达到频率控制的目的。例如,在负荷快速增加时,可以投入备用发电机以增加发电功率,从而稳定频率。

3. 调度控制:电力系统的调度控制中心可以通过对发电机和负荷进

电力系统的频率稳定与调节

电力系统的频率稳定与调节

电力系统的频率稳定与调节电力系统是现代社会中至关重要的基础设施之一。为了保证电力系统的稳定运行,频率的稳定与调节是最为关键的因素之一。本文将探讨电力系统频率的稳定与调节机制,并分析影响频率稳定的因素以及调节的方法和技术。

一、频率稳定的重要性

频率是电力系统中最基本的参数之一,通常以赫兹(Hz)为单位表示。电力系统的稳定运行需要保持合适的频率范围,一般为50Hz或60Hz。频率的稳定性直接影响到电力系统的供电质量和用户的正常用电。如果频率不稳定,会导致电压波动、设备故障以及电力系统的不可靠性,甚至可能引发停电事故,给社会经济发展带来严重影响。

二、频率稳定的主要因素

1. 负荷变化:负荷的增加或减少将直接影响到电力系统的频率。当负荷增加时,电力需求增大,如果供电能力无法满足需求,则会导致频率下降。反之,当负荷减少时,供电能力大于需求,可能会导致频率上升。因此,负荷变化是影响频率稳定的主要因素之一。

2. 发电机调节能力:发电机作为电力系统的核心组成部分,其调节能力对频率稳定至关重要。通过调整发电机的励磁和机械控制,可以控制输出功率和频率。发电机的调节能力越强,频率调节越稳定。

3. 动力系统的机械阻尼:电力系统中的机械阻尼是通过转子惯性和

机械负载实现的。机械阻尼能够吸收短期负荷波动对频率的影响,提

高系统的稳定性。

4. 频率调节器的准确性:频率调节器是用来监测并调节电力系统的

频率的重要设备。调节器的准确性越高,调节频率的效果越好。

三、频率调节的方法和技术

1. 发电机速度调整:通过调整发电机的转速来改变其输出频率。这

电网调度管理的频率调整范本

电网调度管理的频率调整范本

电网调度管理的频率调整范本

一、引言

电网调度管理是指通过调度与管理手段,确保电力系统各组分之间的协调运行,保障电网的稳定、安全和经济运行。频率是电力系统运行的一个重要指标,频率调整是电网调度管理的核心任务之一。频率调整是指通过调整电网负荷与发电之间的平衡关系,使电网的运行频率维持在合理范围内。

二、频率调整的原则

1. 频率调整的原则是高效、平稳、可控、经济。高效是指调整过程要快速,能够快速响应电网的频率偏差;平稳是指调整过程要稳定,尽量避免频繁的频率波动;可控是指调整过程要可控,能够根据实际需要进行调整;经济是指调整过程要经济,尽量减少资源的浪费。

2. 频率调整的优先级原则是安全第一,保证电网的安全运行是最基本的原则;其次是稳定性,保证电网的稳定运行是频率调整的关键;最后是经济性,尽量减少资源的浪费。

三、频率调整的主要措施

1. 调整发电量:通过调整发电机的负荷,使发电量与电网负荷保持平衡,确保电网的频率在合理范围内。可以通过增加或减少换流站、火力发电站、水力发电站等发电设备的负荷来实现。

2. 调整负荷:通过调整电网负荷的大小,使负荷与发电量保持平衡,确保电网的频率在合理范围内。可以通过控制大型电力用户的负荷,如工业用电、商业用电等,来实现。

3. 调整发电机的调速器:发电机的调速器是调整发电机转速的关键装置,通过调整调速器的参数,可以控制发电机的负荷,从而实现频率的调整。

4. 调整输电线路的阻抗:输电线路的阻抗是影响电网频率的重要因素之一,通过调整线路的阻抗,可以使电网的频率得到调整。

5. 调整电网的运行方式:通过调整电网的运行方式,如调整主网与分布式电源之间的协调运行关系,可以实现频率的调整。

简述电力系统频率一次调整和二次调整的基本原理。

简述电力系统频率一次调整和二次调整的基本原理。

简述电力系统频率一次调整和二次调整的基

本原理。

电力系统频率一次调整是指在电网负荷发生突变时,通过控制发电机组的输出功率来维持电力系统的频率稳定。其基本原理是根据频率与负荷之间的关系,通过调节负荷和发电机组的输出来平衡供需关系,从而使得系统频率保持恒定。

一次调整中,当负荷增加时,电力系统频率下降。为了使频率恢复到额定值,需要增加发电机组的输出功率。系统通过频率保护装置检测频率下降,然后发出信号给发电机组调速器,调整发电机的机械输入。如果频率下降较小,则调速器使发电机提供更多的功率;如果频率下降较大,则调速器使发电机提供最大功率。

电力系统频率二次调整是指在电力系统频率下降或上升到一定范围内时,通过发电机组与负荷之间的功率交换来调整频率。其基本原理是利用电力系统的惯性效应和动态响应特性来实现频率的稳定。

二次调整中,当频率下降时,发电机组的机械输入超过负荷需求,此时就有多余的功率可以反馈到电力系统中。这些功率会使频率上升,直到达到额定频率为止。同样地,当频率上升时,发电机组的机械输入小于负荷需求,此时电力系统需要额外的功率。这些功率由电力系统中负荷释放,从而使频率下降,直到达到额定频率为止。

总体而言,一次调整通过控制发电机组的输出功率来维持电力系统的频率稳定,二次调整则通过发电机组与负荷之间的功率交换来调整频率。两者相互配合,使得电力系统能够在负荷变化时保持频率稳定。

电力系统有功功率与频率的调整

电力系统有功功率与频率的调整

电力系统有功功率与频率的调整

引言

电力系统中,有功功率和频率是两个重要的参数。有功功率是指电力系统中用于传输、传递和消耗电能的功率,频率那么代表了电力系统中交流电信号的周期性。因各种原因,有功功率和频率可能会发生变化,因此需要对其进行调整以确保电力系统的正常运行。本文将探讨电力系统中有功功率和频率的调整方法。

有功功率调整方法

发电机调整

发电机是电力系统中有功功率的主要来源,因此调整发电机的输出功率可以实现对有功功率的调整。在调整发电机的输出功率时,可以通过调整发电机的燃料供应或调整转子的转速来实现。

调整燃料供应

调整燃料供应是一种常用的调整发电机输出功率的方法。通过增加或减少燃料供应,可以增加或减少发电机的输出功率。这种调整方法比拟简单,但需要注意控制燃料供应的精度,以确保发电机输出功率的稳定性。

调整转速

调整发电机转速是另一种调整发电机输出功率的方法。通过增加或减少发电机的转速,可以实现对输出功率的调整。这种调整方法需要对发电机的转速进行精确控制,以防止对发电机的运行造成过大的影响。

负荷调整

除了调整发电机的输出功率外,还可以通过调整电力系统的负荷来

实现对有功功率的调整。负荷调整可以通过增加或减少供电设备的负

载来实现。

增加负荷

增加负荷是一种常用的调整有功功率的方法。通过增加供电设备的

负载,可以增加电力系统的有功功率。这种调整方法可以通过增加电阻、连接额外的负载设备或调整电力系统的运行模式来实现。

减少负荷

减少负荷是另一种调整有功功率的方法。通过减少供电设备的负载,可以减少电力系统的有功功率。这种调整方法可以通过断开某些负载

电力系统自动调频方法

电力系统自动调频方法

电力系统自动调频方法

电力系统自动调频是指通过控制发电机的发电频率,使其与负荷需求保持平衡的方法。常见的电力系统自动调频方法包括以下几种:

1. 频率响应机制:根据系统频率变化情况,自动调整发电机的发电频率。当系统频率下降时,调频机构会自动增加发电机输出功率,以保持频率稳定。当系统频率升高时,调频机构会自动减少发电机输出功率。

2. 负荷跟随机制:根据系统负荷需求的变化情况,自动调整发电机的发电频率。当负荷需求增加时,调频机构会自动增加发电机输出功率,以满足负荷需求。当负荷需求减少时,调频机构会自动减少发电机输出功率。

3. 频率和功率协调机制:综合考虑系统频率和负荷需求的变化情况,自动调整发电机的发电频率和输出功率。通过使用预测模型和优化算法,调频机构可以实时计算出最优的发电机输出功率,以实现系统频率稳定和负荷需求满足的双重目标。

通过这些自动调频方法,电力系统可以实现频率的稳定和负荷需求的平衡,提高系统的可靠性和稳定性。同时,这些方法还可以减少系统频率的波动,降低供电误差,提高电网的能效和经济性。

电网调度管理的频率调整范本(2篇)

电网调度管理的频率调整范本(2篇)

电网调度管理的频率调整范本

一、引言

电网调度管理是保障电网运行安全稳定的重要环节之一。为了确保电网调度管理的高效运行,必须对频率进行调整。本文将分析电网调度管理的频率调整范本,以期为电网调度管理的提升提供一些参考。

二、背景与意义

电网调度管理是调度员根据电力市场的需求,对电源和负荷进行协调和调度,以保障电网的供电安全和稳定运行。频率是衡量电网运行稳定性的重要指标之一,电网频率过高或过低都会对电力设备造成损坏或故障,严重时甚至导致电力系统崩溃。因此,调整电网频率是电网调度管理的一项重要任务。

三、频率调整的原则与目标

1. 平稳调整原则:频率调整应该遵循平稳变化的原则,以避免对电力设备造成冲击或损坏。

2. 精确控制目标:频率调整应该以确保电网频率维持在合理范围内为目标,避免频率过高或过低对电网造成危害。

3. 灵活应对策略:频率调整应该具备灵活应对的策略,以便在出现突发情况时能够快速调整频率。

四、频率调整的实施措施

1. 电源平衡调整措施

a. 调整发电机组出力:根据负荷需求和电网频率变化情况,通过调整发电机组的出力来控制电网频率。当频率偏高时,减小发电机组出力;当频率偏低时,增加发电机组出力。

b. 控制电源接入和退出:根据电网负荷需求进行电源接入和退出的调整,以保持电网负荷和电源之间的平衡。

c. 多能源协调调度:综合考虑风能、太阳能等可再生能源的波动性,与传统火力发电进行协调调度,以平衡不同能源之间的供需关系,从而调整电网频率。

2. 负荷平衡调整措施

a. 负荷侧调度管理:通过负荷侧的调度管理来平衡电网负荷。例如,通过降低部分负荷、启用备用电源等措施来调整电网频率。

电力系统频率调节策略

电力系统频率调节策略

电力系统频率调节策略

电力系统是现代社会重要的基础设施之一,其稳定运行对保障社会经济的正常运转至关重要。而电力系统中频率的稳定调节也是确保电力供应质量的重要因素之一。本文将探讨电力系统频率调节的策略,并介绍一些常见的应用方法。

一、电力系统频率调节的重要性

电力系统的频率是指电力系统运行时交流电的频率,通常为50Hz 或60Hz。频率的稳定对于电力系统中用户电器设备的正常运行至关重要。若频率偏离正常值,会导致电器设备损坏甚至故障,对整个社会经济活动造成巨大影响。

二、1.燃煤电厂调节策略

燃煤电厂是电力系统中常见的发电方式之一,其频率调节策略通常通过调整燃烧过程来实现。具体来说,可以通过控制煤粉的供给量、风门的开度等参数来调节发电量,从而实现频率的调节。

2.水电站调节策略

水电站是另一种常见的发电方式,其频率调节策略通常通过调整水流量来实现。当电力系统频率偏高时,可以增大水电站的出力,增加发电量;当频率偏低时,可以减小水电站的出力,降低发电量,从而实现频率的调节。

3.新能源发电调节策略

随着新能源的快速发展,如风力发电、光伏发电等,其频率调节面临着一定的挑战。为了确保新能源的并网稳定,可采取将新能源与传统发电方式相结合的方式。这样,当频率偏离正常值时,可通过调节传统发电方式来实现频率的调节。

三、电力系统频率调节的应用方法

1.频率响应

频率响应是电力系统中常用的一种频率调节方法。当系统频率偏离正常值时,电力系统会启动调频控制,通过调整发电机的机械输出功率来调节发电量,从而实现频率的稳定。

2.备用容量

电力系统有功功率和频率调整

电力系统有功功率和频率调整

电力系统有功功率和频率调整

1. 引言

在电力系统中,有功功率和频率是两个关键的电能参数。有功功率

是指电力系统中实际提供应负载的电能,而频率那么表示电力系统中

电压和电流的周期性变化。准确地调整有功功率和频率可以保证电力

系统的稳定运行,提高能源利用率,保障用电的平安和可靠性。

2. 电力系统有功功率调整

电力系统的有功功率调整主要通过控制发电机输出功率来实现。有

功功率调整的目标是使电力系统的供需平衡,以满足用户的用电需求。有功功率调整可以通过控制发电机的机械输入来实现,也可以通过调

整发电机的励磁电流来实现。

2.1 机械输入调整

机械输入调整是通过控制发电机的机械输入来调整有功功率。机械输入调整的方式包括调速和负载调整两种。

2.1.1 调速调整

调速是通过调整发电机的键合阻抗或者转子的绕组来改变发电机的转速,从而改变机械输入功率。调速调整的原理是根据负荷需求,通过调整发电机的转速来保持有功功率的平衡。

2.1.2 负载调整

负载调整是通过调整发电机的输出负载来改变发电机的有功功率。负载调整的方式包括直接调整负载阻抗、调整发电机馈线阻抗、调整发电机并联等。

2.2 励磁调整

励磁调整是通过调整发电机的励磁电流来改变发电机的有功功率。励磁调整的原理是控制发电机的磁场强度,从而改变发电机的输出电压和电流。励磁调整可以通过调整励磁电流的大小、相位和波形等来实现。

3. 电力系统频率调整

电力系统的频率调整主要通过控制发电机输出的机械输入来实现。频率调整的目标是使电力系统的供电频率保持在额定值附近,以满足用户的用电需求。

电网调度管理的频率调整

电网调度管理的频率调整

电网调度管理的频率调整

电网调度管理是指通过对电力系统进行监视、控制和调节,以保证电力系统安全、稳定和可靠地运行。频率调整是电网调度管理中非常重要的一个环节,它主要是通过对发电机组的控制和调节,使得电网的频率在规定范围内保持稳定。

电力系统中的频率是指电网中电压的交流信号的周期数。在不同国家和地区,电力系统的频率有所差异,国际上常见的频率有50Hz和60Hz。在正常运行时,电网的频率应该保持稳定,并与运行要求的频率相匹配。频率的稳定性对电力系统的安全运行至关重要。

在电力系统中,频率的稳定性受到多种因素的影响,如供需平衡、负荷波动、发电机组调度等。当供电能力大于负荷需求时,电网的频率会上升;当供电能力小于负荷需求时,电网的频率会下降。为了保持电网的频率在规定范围内,电网调度管理需要进行频率调整。

频率调整的主要手段是通过对发电机组的控制进行调节。当电网频率偏离规定范围时,调度员会通过控制发电机组的出力来调整频率。当频率偏高时,调度员会减小发电机组的出力;当频率偏低时,调度员会增加发电机组的出力。通过这样的控制调节,电网的频率可以恢复到规定范围内。

频率调整的过程需要调度员根据实时监测的数据进行判断和决策。在现代电力系统中,以及高级自动化的电网调度管理系

统,调度员可以通过计算机和现场监测设备来实时获取电网的运行状态和数据。通过这些数据,调度员可以了解电网的负荷状况、发电机组的出力以及电网的频率情况。根据这些信息,调度员可以判断是否需要进行频率调整,并进行相应的控制和调节。

频率调整需要具备一定的调度管理技术和经验。在实际操作中,电网调度员需要了解电网调度管理的原理和方法,并熟悉电力系统的运行特点和规律。调度员还需要具备快速反应和决策能力,能够在频率偏离规定范围时迅速做出正确的调度决策,并采取适当的措施进行频率调整。

电网调频的流程

电网调频的流程

电网调频的流程

一、频率和频率调节

1. 频率的定义

频率是指电网中电压和电流交替变化的次数,通常用赫兹(Hz)表示。电网的标准频率一般为50Hz或60Hz,频率偏离标准值会导致电网运行不稳定。

2. 频率的影响

电网中的发电机组有惯性,负荷的变化会导致电网频率发生变化。如果频率偏离标准值过大,会对电网中的设备和用电设备造成损害,甚至引发电网崩溃,所以需要对频率进行调节。

3. 频率调节的目的

频率调节的目的是使电网的频率保持在标准值附近,以保证电网的正常运行。频率调节通过对发电机组的输出功率进行调整来实现。

二、电网调频流程

1. 频率监测

频率监测是电网调频的第一步,电网中需要安装频率监测系统来实时监测电网的频率。监测系统会将频率数据发送给调度中心进行处理。

2. 频率分析

调度中心会对接收到的频率数据进行分析,判断电网的频率是否偏离标准值,以及偏离的程度。如果频率偏离较大,调度中心将启动调频补偿。

3. 发电机组响应

当调度中心启动调频补偿时,会向相应的发电机组发送调度命令,要求其调整输出功率以实现频率调节。发电机组会根据调度命令进行响应,调整输出功率。

4. 负荷调节

除了发电机组的响应外,调频补偿还需要对电网负荷进行调节。调度中心会由负荷预测系统预测未来一段时间的负荷变化情况,然后根据预测结果进行负荷调节。

5. 频率恢复

随着发电机组和负荷的调节,电网的频率会逐渐恢复到标准值附近。调度中心会持续监测频率变化,直至频率恢复稳定。

6. 数据记录和分析

完成频率调节后,调度中心会对整个调频过程进行数据记录和分析,以便进行调频效果的评估,并为下一次调频提供参考。

电力系统频率调整

电力系统频率调整

电力系统频率及电压降低时的处理

频率和电压是电力系统运行的两大质量指标。若频率或电压不稳定,不仅给发电厂(变电站)及电力系统本身带来许多危害,而且更重要的是不能满足广大用户对电能质量的要求, 使用户的产品质量下降甚至报废。因此,当系统频率或电压变化时,各发电厂(变电站)值班人员应按照规定主动调整,使其恢复至规定范围内运行。

1 频率的调整

电力系统的频繁应经常保持50周/s。其偏差要求是:在300万千瓦以上的系统不得超过±0.2周/s;不足300万千瓦的系统不得超过±0.5周/s。频繁发生变化, 是由于系统中发电机的功率和用户的负荷不平衡所引起的。当系统负荷增加或发电机出力减少时, 频繁就要下降,相反,将会升高。由于电力系统的负荷经常不断地变化, 又由于发电机功率的改变往往受原动机的影响而不能完全适应系统负荷的变化, 因此频繁的波动是不可避免的。在电力系统中,为了保证频繁的稳定,中心调度通常将发电厂分为第一调频厂、第二调频厂及负荷监视厂三类, 并事先给予各发电厂日负荷曲线。调频厂的主要任务是及时调整系统的频繁, 使它保持在允许范围内。为了完成这一任务,调频厂经常在高峰负荷到来前要开炉并机, 而在低峰期间停机压炉。若在条件时,调频厂选为水电厂较为理想。因为水轮发电机组,从起动到并列带上满负荷,只需1.5min~2min时间。各负荷监视厂,同样必须按调度员预发的负荷曲线来调整。只有全网各发电厂互相配合,才能保证频繁在允许范围之内。频繁的调整,一般采用人工调节,即当系统频率降低时, 值班人员应向增加方向操作调速开关,开大汽轮机的调速汽门,增加其进汽量,从而使频率增加,当系统频率增高时,操作方向相反。

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频率与有功功率平衡

电力系统频率是靠电力系统内并联运行的所有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,就需要及时调节系统内并联运行机组的有功功率。

频率质量是电能质量的一个重要指标。中国《电力工业技术管理法规》规定,大容量电力系统的频率偏差不得超过,一些工业发达国家规定频率偏差不得超过。

说明电力系统元件及整个系统的频率特性,介绍电力系统调频的基本概念。

12.1.2.1负荷频率特性

负荷的频率静态特性:在没有旋转备用容量的电力系统中,当电源与负荷推动平衡时,则频率将立即发生变化。由于频率的变化,整个系统的负荷也将随着频繁率的的变化而变化。这种负荷随频率的变化而变化的特性叫做负荷的频率静态特性。

综合负荷与频率的关系可表示成:

由于电力系统运行中,频率一般在额定频率附近,频率偏移也很小,因此可将负荷的静态频率特性近似为直线,如下图所示。

12.1.2.2发电机组频率特性

发电机组的频率静特性:当系统频率变化时,发电机组的高速系统将自动地改变汽轮机的进汽量或水轮机的进水量以增减发电机组的出力,这种反映由频率变化而引起发电机组出力变化的关系,叫发电机调速系统的频率静态特性。

发电机组的功率频率静态特性如下图:在不改变发电机调速系统设定值时,发电机输出功率增加则频率下降,而当功率增加到其额定功率时,输出功率不随频率变化。图中向下倾斜的直线即为发电机频率静态特性,而①和②表示发电机出力分别为PG1和PG2时对应的频率。

等值发电机组(电网中所有发电机组的等效机组)的功率频率静态特性如下图所示,它跟发电机组的功率频率静态特性相似。

12.1.2.3电力系统频率特性

电力系统的频率静态特性取决于发电机组的功率频率特性和负荷的功率频率特性,由发电机组的功率频率特性和负荷的功率频率特性可以经推导得出:

式中――电力系统有功功率变化量的百分值:

――系统频率变化量百分值;

――为备用容量占系统总有功负荷的百分值。

12.1.2.4一次调频

一次调频:由发电机特性和负荷调节效应共同承担系统负荷变化,使系统运行在另一频率的频率调整称为频率的一次调整。

对于下图:L1和L2为负荷增长前后的负荷频率特性,G1为等效发电机的出力频率特性。

频率一次调整的结果:发电机有功功率增加了PL2-PL1,负荷调节效应是负荷吸取的有功功率相对于原频率下的功率少吸收PL3-PL2,系统频率降低到f2,系统运行点为b点。

12.1.2.5二次调频

二次调频:当系统负荷变化较大,通过改变发电机调速系统的设定值使系统频率恢复到额定频率的调整过程称为频率的二次调整,也称二次调频。

对于下图:L1和L2为负荷增长前后的负荷频率特性,G1和G2为发电机调速系统调节前后的出力频率特性。

当系统负荷变化较大,频率的一次调整的结果使系统频率过高或过低时,需要改变发电机调速系统的设定值,使系统频率恢复到额定频率。对于下图,负荷由L1变为L2,等效发电机特性由G1变为G2, 系统频率回到f1。相比于一次调频,负载增大了PL3-PL2,发电机出力增加了PL3-PL2。

12.1.2.6联合电力系统调频

、分别为联合前A、B两系统的负荷调节效应系数。为使讨论的结论更

有普遍意义,设A、B两系统中均设有进行二次调整的电厂,它们的功率变量分别为、,

A、B两系统的负荷变量分别为、。

设联络线上的交换功率由A向B流动时为正值。于是,在联合前,对A 系统:

对B系统:

联合后,通过联络线由A向B输送的交换功率,对A系统也可看作是一个负荷,从而

对B系统,这交换功率也可看作是一个电源,从而

联合后,两系统的频率应相等,即实际上应有,可得

或:

以此式代入式(12-6)或(12-7),又可得

令、。、分别为A、B两系统的功率缺额,则式(12-6)-(12-9)可改写为

由式(12-12)可见,联合系统频率变化取决于这两部分系统总的功率缺额和每部分系统的单位调节功率,这理应如此,因两系统联合后,本应看作一个系统。由式(12-13)可见,如A系统没有功率缺额,即,则。

这种情况下,虽可以保持系统的频率不变,B系统的功率额或A系统增发功率都要通过联络线由A向B 传输,此时必须注意联络线上的功率是否过载。

阐述电力系统调峰、调频的基本原理和方法。

12.2.1.1备用容量概念

备用容量:备用容量包括负荷备用容量、事故备用容量、检修备用容量。电网的总备用容量不宜低于最大发电机负荷的20%。

冷备用:电网需要时,随时能启动投入的备用机组容量。

热备用:备用单元已经通电、准备使用和作好连接,一旦主用单元失效,该备用单元能立即投入使用的配置。

旋转备用:特指运行正常的发电机维持额定转速,随时可以并网,或已并网但仅带一部分负荷,随时可以加出力至额定容量的发电机组。

事故备用:是在电力系统中发电设备发生偶然故障时,为保证向用户正常供电而设置的备用。一般为最大发电容量的10%左右,但不小于电网中一台最大发电机组的容量。

检修备用:是为系统内发电设备定期检修而设置的。一般应当结合电网负荷特点,水、火电比例,设备质量,检修水平等情况确定,一般宜为最大发电负荷的8%~15%。

12.2.1.2负荷曲线

电力系统的负荷曲线是指系统中负荷数值随时间而变化的特性曲线,可分为日、周、年负荷曲线和年持续负荷曲线。

日负荷曲线:表示负荷数值在一昼夜0时至24时内的变化情况。

周负荷曲线:表示一周内每天最大负荷的变化状况。

年负荷曲线:表示一年内各月最大负荷的变化状况。

年持续负荷曲线:全年负荷按大小排队,并作出对应的累计持续运行小时数,从最小负荷开始,依次将各点负荷连成曲线。

分析影响发电出力的主要因素。

12.2.2.1影响发电出力的因素

影响发电机出力的因素:电力系统在一定时期限内所有发电机组最大可能出力的总和,又称最大可能出力。发电机组的最大可能出力有时小于其铭牌出力,它们之间的差额称为受阻容量。受阻容量主要由以下条件决定:

①机组本身存在缺陷;

②辅助设备与主机不配套或部分辅助设备发生故障;

③炎热季节循环冷却水温较高使汽轮机达不到额定出力;

④供热机组当热负荷较小时;

⑤水轮发电机组当水头降低时或受放水量限制不能发电时;

⑥输变电设备与发电设备不配套或电力系统结构不合理,使发电厂送出

的容量受限制而不能满发;

⑦燃料暂时短缺等。

受阻容量随着季节的变化或运行条件的改变,电力系统最大可能出力也随之变化。

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