四等耗量微增牢准则的推广运用

3)
发电机的单位调节功率与调差系数的关系：
K G*
PGN PGN 1 1 1 100 K G K G* 100 % fN % fN
一般来说发电机的单位调节功率是可以整定的： % =3~5或 KG*=33.3~20 汽轮发电机组 % =2~4或 KG*=50~25 水轮发电机组 14
2. 频率的一次调整
1)
简述：由于负荷突增，发电机组功率不能及时变动而使机 组减速，系统频率下降，同时，发电机组功率由于调速器 的一次调整作用而增大，负荷功率因其本身的调节效应而 减少，经过一个衰减的振荡过程，达到新的平衡。
OA OB BA PL0
P P0' P0 PG O B'
'
A B ΔPL0 O

24
5.互联系统的频率调整
PDA PAB PGA K Af A
PAB
PDA PGA KA
PDA PGA KA
PDB PAB PGB K B f B
f
( PDA PDB ) ( PGA PGB ) P PG D K A KB K
f
PDA PGA PDB PGB PA PB
K A KB KA KB
K A PDB PGB K B PDA PGA K A PB K B PA Pt A B K A KB KA KB
( 0)
( 0) K2 K， 2
(1) 取 2
(0) 。自第二步开始重复计算； 2
6)
(k ) 继续计算，直到求得的 K 2 与给定的K2相等为止。
4
步骤：
(0) 给定 W jT ，换算Hj
各个不同时刻的有功功 率负荷最优分配方案
(0) WjT WjT
(0) WjT WjT
计算 WjT (0)


调差系数整不能定得过小： 不妨设想将调差系数整定为零的极端情况。这时，似乎负荷 的变动不会引起频率的变动，从而可确保频率恒定。但这样 就要出现负荷变化量在各发电机组之间的分配无法固定，即 将使各发电机组的调速系统不能稳定工作的问题。因此，为 保证调速系统本身运行的稳定性，不能采用过小的调差系数 或过大的单位调节功率。 而且，系统中不止一台发电机组时，有些机组可能因已满 载，以致它们的调速器受负荷限制器的限制不能再参加调整。 这就使系统中总的发电机单位调节功率下降。也可认为，由 于这些机组已不能再参加调整，它们的调差系数为无限大， 从而使全系统发电机组的等值调差系数增大。
1 为转速测量元件—离 心飞摆及其附件； 2 为放大元件—错油门 (或称配压阀)； 3 为执行机构—油动机 (或称接力器)； 4 为转速控制机构或称 同步器(调频器) 11
•调频器的工作原理
12
三. 频率的一次调整
1.
1)
概念介绍
发电机的单位调节功率：发电机组原动机 或电源频率特性的斜率。
PG KG Mw / Hz f PG f N K G* KG f N / PGN PGN f

建立拉格朗日函数：
2

dF1 P dW2 PH 2 T1 2 得到： dP dPH 2 T1
即：
T 1 2H 2
2 实际可看作是一个换算系数，也称为水价系数。
在枯水季节，水电厂承担调频任务， 2 比较小，λ比较大；
2 比较大，λ比较小。 在洪水季节，水电厂承担基荷任务，
通过分析各种电厂的特点，调频厂的选择原则为：

系统中有水电厂时，选择水电厂做调频厂； 当水电厂不能做调频厂时，选择中温中压火电厂做调 频厂。
27
六. 互联系统频率的调整
由几个地区系统互联为一个大系统的情况，对某一个 地区系统而言，负荷变化（增加） P 时，可能伴随着与 其他系统交换功率的变化 Pt ，则有
3
5. 等耗量微增率准则的推广运用
1) 2)
根据给定的可消耗水量K2，设换算系数的初值 2 ；
(0)
(0) 求与 2 相对应的，各个不同时刻的有功功率负荷最
优分配方案；
3) 4) 5)
计算与这最优分配方案对应的消耗水量 K 2 ；
( 0) 校验求得的K 2 是否与给定的K2相等；
(1) (0) ( 0) K K 当 2 ；当 2 2 2 时，取
2.
频率调整图
22
四. 频率的二次调整
3.
数学表达式
PL0 PG 0 K G K L f PL0 PG 0 KG K L K S f
如果 PL0 PG 0 ，即发电机组如数增发了负荷功率的 原始增量，则 f 0 ，即所谓的无差调节。 对于N台机，且由第s台机组担负二次调整的任务，则：
PAB
K A (PDB PGB ) K B (PDA PGA ) K A KB
25
联络线功率
PAB
K A (PDB PGB ) K B (PDA PGA ) K A KB
PDA PGA PDB PGB KA KB
B系统不参 加二次调整
6
dFi PTi 1 dP P Ti 1 P Ti


dW j PHj
j
1 1 P PHj
dPHj

P P 其中 ， 为网损微增率 PTi PHj
7
第三节 电力系统的频率调整
一、概述 频率是电力系统运行的一个重要的质量指标，直接影
对用户的影响 产品质量降低 生产率降低 对发电厂的影响 汽轮机叶片谐振（低频） 辅机功能下降（通风量，磁通密度等） 对系统的影响 互联电力系统解列 发电机解列
9
二、自动调速系统及其特性
关键在于利用杠杆的作用调整汽轮机或水轮 机的导向叶片，使其开度增大，增加进汽量或进 水量。
10

调速器的工作原理
PL´ OB BO K f G PL BA AB K L f PL0 AO OB BA
A'
f0' f0
K G f K L f
f
K G K L f K S f
16
2)
数学表达式：
PL0 K G K L f PL0 / f K G K L K S
(1) (0) Hj Hj
(1) (0) Hj Hj
W
(0) jT
WjT
N
Y
结束
5
五、网络损耗的修正
目标函数
* t
C Fi.k ( PTi.k )tk
k 1 i 1 t n m k PTi.k PHj .k PL.k P k tk k 1 j m 1 i 1
PL0 PGs 0 KG K L K S f
23
四. 频率的二次调整
4.


当系统负荷增加时，由以下三方面提供： 二次调频的发电机组增发的功率 PG ； 发电机组执行一次调频，按有差特性的调差系数分 配而增发的功率 KG f ； 由系统的负荷频率调节效应所减少的负荷功率 K L f 。
2. 频率的一次调整
3)
注意： 取功率的增大或频率的上升为正； 为保证调速系统本身运行的稳定，不能采用过大的 单位调节功率； 对于满载机组，不再参加调整。 对于系统有若干台机参加一次调频：
K S KG K L
具有一次调频的各机组间负荷的分配，按其调差 系数即下降特性自然分配。 19
20
四. 频率的二次调整
1.
当负荷变动幅度较大（0.5%~1.5%），周期较长
（几分钟），仅靠一次调频作用不能使频率的变化 保持在允许范围内，这时需要籍调速系统中的调频 器动作，以使发电机组的功频特性平行移动，从而 改变发电机的有功功率以保持系统频率不变或在允 许范围内。
21
四. 频率的二次调整
PAB 0
PAB K A PDB K B ( PDA PGA ) KA KB PDB K B ( PD PGA ) K A KB
26
五. 调频厂的选择
调频厂须满足的条件：

调整的容量应足够大； 调整的速度应足够快； 调整范围内的经济性能应该好； 注意系统内及互联系统的协调问题。
m
t j W j .k ( PHj .k ) K j j m 1 k 1
n
0 dW j PHj P 0 j 1 dPHj P Hj
P dFi PTi 1 dP PTi Ti
P Pt PG KG K D f
K S f
28
若设A、B两系统互联，两系统负荷变化（增加）分 别为 PDA , PDB，引起互联系统的频率变化（降低） ， f 及联络线交换功率的变化 ，如下图： Pt
A
Pt
B
系统A： PDA Pt PGA K Af 系统B： PDB Pt PGB K B f 在负荷增加PDA , PDB的影响下，两系统的频率和交换功 率的变化量为：
数学模型：

其目标函数增加时间部分： min fi Fcos t F1 P T 1 dt 0
iSG

等式约束中加水量特性方程：
W P dt K
0 2 H2

2
定值

K 2 ：单位时间内水力发电设备的水量消耗。
不等式约束不变
1
求解过程: 须各时段联立求解。
1. 概念介绍