电力系统自动低频减负荷装置设计
低频低压减负荷装置改造方案
低频低压减负荷装置改造方案低频低压减负荷装置改造是指对电力系统中低频低压电网进行优化和升级改造，以提高系统的供电质量和可靠性，同时减轻系统的负荷压力。
下面将从设备改造、控制系统改造和监测系统改造三个方面介绍低频低压减负荷装置的改造方案。
设备改造方面，可以考虑进行电缆和开关设备的更新和升级。
首先，对老化或损坏严重的电缆进行更换，以提高电缆的绝缘性能和传输能力。
其次，对老旧的开关设备进行更新，使用更先进、更可靠的开关设备，降低系统的故障率和维修成本。
控制系统改造方面，可以考虑引入自动化控制系统和智能化技术。
首先，可以采用远程监控和遥控技术，实现对低频低压电网的监测和操作。
其次，可以引入智能化调度系统，根据负荷需求和电网状态进行智能化的负荷调度和优化，以提高电网的效率和稳定性。
监测系统改造方面，可以考虑增加电力负荷监测设备和电能管理系统。
首先，可以增加电力负荷监测设备，实时监测低频低压电网的负荷变化和电能消耗情况，为负荷调度提供准确的数据支持。
其次，可以建立电能管理系统，对电能消耗进行监测和管理，以便更好地控制和调节负荷。
此外，还需要对低频低压减负荷装置进行安全性评估和可靠性分析，以保证改造方案的可行性和可靠性。
在改造过程中，需要严格按照相关规范和标准进行设计和施工，确保改造后的低频低压减负荷装置能够稳定运行，并满足电力系统的需求。
综上所述，低频低压减负荷装置改造方案涉及设备改造、控制系统改造和监测系统改造等方面，通过引入先进的设备和技术，可以提高电网的供电质量和可靠性，减轻系统的负荷压力，为电力系统的稳定运行和可持续发展提供支持。
电力系统自动低频减载
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装置动作顺序
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装置动作顺序
f 2f ft f y f－最大误差频率0.15 ~ 0.015Hz ft－对应于t的频率变化0.15Hz f y－频率裕度0.05Hz
★一般0.5Hz，对于微机式装置，可达0.2～0.3Hz
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★负荷的频率调节效应系数：衡量调节效应的大小。
PL*
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标么值K L*
tan
dPL* df*
PL* f*
有名值K L
PL f
换算关系K L*
KL
*
fN PLN
f* f P P fN * P
KL
K
L*
*
PLN fN
K L* * PLN
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电力系统自动低频减载
内容 一、低频减负荷原理 二、最大功率缺额及切除功率计算 三、装置动作顺序 四、各轮最佳断开功率 五、低频减负荷相关问题 六、低频减负荷装置简介
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一、电力低系频统减低频负减荷负原荷理的重要性
Pt
A
B
★情况1：B系统负荷突然增加 ★情况2：A系统电源突然减少 ★情况3：系统间一条联络线突然切除 ★结果：出现功率缺额，系统频率降低，可能失稳
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二、电低力频系统减频负率荷控原制理的基本方法
m
m
m
PTi PGi PLi
1
1
1
一次调频
☆控制频率
★发电侧：控制 原动机出力
二次调频 经济运行
电力系统自动装置第六章低频减载
i1
i
PL*i 1 PLk*KL*fi*1 PLk*KL*fh*
k1
k1
1ki11PLk*KL1*K fi*L*fhf*h*
〔5〕自动减载装置的延时与防止误动作
系统发生事故
电压急剧下降 增加一个时限
频率继电器可 能会误动作
自动低频减载装置采用一个的延时
地区变电站短时供电中断
•确定系统事故情况下最大的可能功率缺额，以及接入自动低频减 载装置的功率值，是系统平安运行的重要保证。
•一般应该根据最不利的运行方式下发生事故时，实际可能发生的 最大功率缺额来考虑。例如：按系统中断开最大机组，或者某一 电厂来考虑。
•一般希望系统切除负荷后的恢复频率要小于系统额定频率 fh fN
•自动低频减载装置的最大可能断开的功率PL.max要小于最大功率
f
1 KL
Ph
系统功率缺额 负荷的频率调节特性
f 50 Ph KL*PLN
系统功率缺额
ห้องสมุดไป่ตู้ 2、电力系统频率的动态特性
B系统
i
PAi
PBi
Uii
在系统稳态运行情况下
A系统 u i U m siiin ti
全电网统一的角频率
•当系统受到微小扰动时，系统频率仍然维持 f X ，PAi PBi 发生
变化， i 也发生变化。此时，母线电压的瞬时角频率为
i d dtXtiXdditXi
fi fXfi
•由于在扰动过程中，各母线电压的相角不可能具有相同的变化
率，因此，系统中各母线电压频率变化并一致。 f i
变化情况。
取决于
i
的
2、电力系统频率的动态特性
•电力系统由于有功功率的平衡遭到破坏，引起系统频率发生变 化，频率从正常状态过渡到另一个稳定值所经历的时间过程—
电力系统低频减载自动装置——控制电路【文献综述】
毕业设计开题报告电气工程及其自动化电力系统低频减载自动装置——控制电路一、前言电力系统的频率是电能质量的重要指标之一，在稳定状态下电力系统的频率一般是一个全系统统一的运行参数，在正常运行的情况下电力系统能够通过热备用容量来调节正常的有功缺额带来的频率的变化。
但是在系统出现事故的情况下，有可能产生严重的有功缺额，出现系统频率的大幅度下降。
在这个时候系统所缺少的有功功率已经远远大于系统的热备用容量，只能在系统的频率下降到某一预定值的时候，采取切除相应用户来减少系统的缺额，维持系统的频率稳定，这一方法我们称之为电力系统的低频减载。
1、低频减载的发展概况现代电力系统不断通过建设新型大规模变电站、大容量机组不断并入网内，使得电力系统的规模不断扩大，但同时也削弱了系统在大动下维持频率稳定的能力，极易发生恶性频率事故，导致全系统的瓦解。
国内外近些年来发生了一系列频率异常事故以及因此而导致大规模停电时事故，使得频率控制特别是极端事故下的频率控制成为近年来电力系统研究的热点问题之一。
如2007年欧盟“11。
4”停电事故和我国河南电网发生的“7。
1”事故等，故障分析表面都和频率调整有较大的联系。
面对这种严峻的局面，各国电力系统都把研究频率稳定作为十分重要的研究课题。
电力系统的频率稳定一般规划为电力系统的长期动态分析，主要研究电力系统受到扰动后同步稳定过程已基本结束时电力系统的频率动态行为。
与电压的稳定和功角的稳定相比，频率稳定的研究显的很不够。
事实上功角失稳、电压崩溃和频率崩漏的发生许多情况下都是同时存在、相互关联并且相互激发的。
显然不能只重视前两者而忽略第三者。
近些年多次惨痛的大停电事故表明电力系统的频率稳定已经成为相当严重问题。
［1］2、电力系统低频减载的意义《电力系统安全稳定导则》将电力系统的扰动分为三类：第一类为常见的普通故障，要求系统在承受此类故障时能保持稳定运行与正常供电；第二类故障为出现概率较低的较严重的故障，要求系统在承受此类故障时能保证稳定运行，但允许损失部分负荷；第三类故障为罕见的严重复杂故障，电力系统在承受此类故障时，如不能保持系统稳定运行，则必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失。
电力系统自动低频减载及其他安全控制装置
演讲人
目录
01. 自动低频减载 02. 其他安全控制装置 03. 电力系统安全控制技术 04. 电力系统安全控制装置的应
用案例
自动低频减载
工作原理
自动低频减载装置通过检测电网频 率，判断电网是否处于低频状态。
当电网频率低于设定值时，自动低频 减载装置启动，开始切除部分负荷。
01
某地区通过部署 安全控制装置， 实现了对电力系 统的实时监控和 预警
03
02
某变电站通过安 装安全控制装置， 提高了电力系统 的稳定性和可靠 性
04
某发电厂通过使 用安全控制装置， 提高了发电效率 和能源利用率
案例启示
案例一：某地区电 网发生故障，自动 低频减载装置成功 避免大面积停电
案例三：某地区遭 遇恶劣天气，自动 低频减载装置成功 保障了电力系统的 稳定运行
降低电力系统损 失：自动低频减 载技术可以减少 系统损失，提高 电力系统效率。
支持可再生能源 并网：自动低频 减载技术可以支 持可再生能源并 网，提高可再生 能源的利用率。
电力系统安全控制装 置的应用案例
实际案例分析
01 案例一：某地区电网发
生故障，自动低频减载
装置成功切除部分负荷，
保障电网稳定运行。
网络化：利用网络技术实现远程监控和 控制，提高系统的可维护性和灵活性
绿色化：采用节能环保技术，降低能 源消耗，减少对环境的影响
关键技术
低频减载技术：自动 切除部分负荷，保持
系统稳定
故障诊断技术：实时 监测系统状态，及时
发现故障
快速保护技术：快速 切断故障，防止系统
崩溃
负荷预测技术：预测 未来负荷需求，优化
电力系统低频低压减载装置
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（2）系统频率降低使励磁机等的转速也相应降
低，当励磁电流一定时，发送的无功功率会随着
频率的降低而减少，可能造成系统稳定的破坏。
（3）电力系统频率变化对用户的不利影响：
频率变化将引起异步电动机转速的变化。
系统频率降低将使电动机的转速和功率降低。 （4）汽轮机对频率的限制。汽轮机长期在低于 49.5Hz的频率下运行时，叶片容易产生裂纹。
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四、按频率自动减负荷装置 1、按频率自动减负荷装置的作用
当系统发生事故，有功功率缺额较大而备用容 量又不足时，为了保证重要用户的连续供电，要 在短时间内防止频率过度降低，进而恢复到允许 值，比较有效的措施就是根据情况自动地断开一 部分负荷。这种因系统发生有功功率缺额而引起 频率下降时，能根据频率下降的程度自动断开一 部分不重要负荷的自动装置，称为按频率自动减 负 荷 装 置 ， 中 文 简 拼 为 “ ZPJH” ， 英 文 为 UFLS （Under Frequency Load Shedding）。
10
3、ZPJH装置的实现方法 低频率继电器、时间继电器、中间继电器。 现在已全部实现微机化； ZPJH功能集成在 线路或母线保护中；有的站也配置了单独 的低周减载装置或低频低压减载装置引言
频率是标志电能质量的基本指标之一，也是 制造设备的基本技术参数。电力系统频率也反映 了系统有功功率的平衡状况。因电能不能储存， 电力系统稳定运行时，系统内发电机发出的总功 率等于用户消耗的（包括传输损失）总功率，此 时，频率维持为一稳定值。频率是由并列运行的 同步发电机的转速所决定的，若功率平衡遭到破 坏，则发电机的转速将增加或减少，于是频率也 相应发生变化。
7
•
•
ZPJH最末一级动作频率的确定 不应低于45Hz，否则，可能会导致整个 系统瓦解。 ZPJH动作要有选择性 相邻两级ZPJH动作频率之间应有一定的 级差，一般可取0.5Hz；根据第一级动作 频率f1和最末一级动作频率fn以及频率级 差Δf，可计算ZPJH的级数。
电力系统自动低频减载(整理)
电力系统自动低频减载电力系统频率及有功功率的自动调节1． 电力系统自动调频1.1电力系统频率波动的原因频率是电能质量的重要指标之一，在稳态条件下，电力系统的频率是一个全系统一致的运行参数。
系统频率的波动直接原因是发电机输入功率＆输出功率之间的不平衡，众所周知，单一电源的系统频率是同步发电机转速的函数：60np f =n ――电机的转速，r/min ； f ――电力系统的频率，HZ ； p ――电机的极对数；对于一般的火力发电机组，发电机的极对数为1，额定转速为3000 r/min ，亦即额定频率为50HZ 。
此时，系统频率又可以用同步发电机的角速度的函数来表示：π2w f =为了研究系统频率变换的规律，需要研究同步发电机的运动规律。
同步发电机组的运动方程为：dtdw JT T T e m =∆=-mT ――输入机械转距；e T ――输出电磁转距（忽略空载转距，即负荷转距）；J ――发电机组的转动惯量；dtdw ――发电机组的角加速度；由于功率和力矩之间存在转换关系（P=wT ）上式经过规格化处理和拉氏变换后，可得传递函数：w H P P S e m ∆=-2P――原动机功率（发电机的输入功率）；mP――发电机电磁功率；eH――发电机组的惯性常数；S――角速度变化量；w由此可知，当原动机功率和发电机电磁功率之间产生不平衡的时候，必然引起发电机转速的变化，即引起系统频率的变化。
在众多发电机组并联运行的电力系统中，尽管原动机功率P不是恒定不变的，但它主要m取决与本台发电机的原动机和调速器的特性，因而是相对容易控制的因素；而发电机电磁功率P的变化则不仅与本台发电机的电磁特性有关，更取决于电力系统的负荷特性，是难以控e制的因素，而这正是引起电力系统频率波动的主要原因。
1.2调频的必要性电力系统的频率变动对用户、发电厂和电力系统本身都会产生不良的影响，所以必须保持频率在额定值50hz上下，且其偏移量不能超过一定范围。
第六章__电力系统自动低频减载及其他安全控制装置分解
•尽管频率动态除负荷，即按频率自动减载。 •自动低频减载装置是在电力系统发生事故后系统频率下降时，按 照频率的不同数值按顺序依次切除负荷，也就是将最大开断功率 分配在不同启动频率值的区段内分批切除负荷。 •为了确定自动低频减载装置的级数，应该确定第一级启动频率 和最末一级启动频率 f n 的数值。
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（1）最大功率缺额的确定
1 f Ph KL
f f N f h
Ph. max PL. max K L* f * PLN PL. max
Ph. max K L* PLN f * 1 K L* f *
PL. max
fi fN
K L*
系统缺额由负荷调节 效应来补偿
Pi 1*
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i 1 1 PLk * K L* f i* k 1
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（4）每段切功率的限制
（2）当第i级切除负荷 PLi * 后，系统 f f h 功率缺额由负荷调节效应来补偿。
2、电力系统频率的动态特性
•当频率下降至 f1 ，切除负荷 PL ， 若 PL Ph 则有曲线C •当频率下降至 f1 ，切除负荷 PL ， 若 PL Ph ，且使 f X f1 则有曲线d
•当频率下降至 f1 ，切除负荷 PL ， 若 PL Ph ，且使f X f b 则有曲线e
•在同一事故情况下，切除负荷越多，系统恢复频率就越高，因 此，每级切除负荷的功率受到恢复频率的限制。
•切除功率的限值计算——按照“第i-1级动作切除负荷后，系统 的稳定频率正好在第i级的启动频率上”来考虑。 （1）系统缺额功率 Pi 1
Pi 1 PLN PLk
电力系统自动低频减载及其他安全自动装置
《电力系统自动装置》主讲教师： 胡志坚武汉大学电气工程学院第一节自动低频减载一、概述a) 事故情况下，系统可能产生严重的有功缺额，因而导致系统频率大幅度下降。
b) 所缺功率已经大大超过系统热备用容量，只能在系统频率降到某值以下，采取切除相应用户的办法来减少系统的有功缺额，使系统频率保持在事故允许的限额之内。
c) 这种办法称为按频率自动减负荷。
中文简拼为“ZPJH”，英文为UFLS（Under Frequency Load Shedding）。
二、系统频率的事故限额（1）系统频率降低使厂用机械的出力大为下降，有时可能形成恶性循环，直至“频率雪崩”。
（2）系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低，当励磁电流一定时，发送的无功功率会随着频率的降低而减少，可能造成系统稳定的破坏。
（3）电力系统频率变化对用户的不利影响：频率变化将引起异步电动机转速的变化。
系统频率降低将使电动机的转速和功率降低。
（4）汽轮机对频率的限制。
（5）频率升高对大机组的影响。
（6）频率对核能电厂的影响。
三、系统频率的动态特性系统频率变化不是瞬间完成的，而是按指数规律变化，其表示式为式中f∞——由功率缺额引起的另一个稳定运行频率T f——系统频率变化的时间常数，它与系统等值机组惯性常数以及负荷调节效应系数K L∗有关，一般在（4～10）间。
大系统T f较大，小系统T f较小。
四、自动低频减载（按频率自动减负荷装置“ZPJH”）的工作原理“轮” ：计算点f1、f2⋯⋯f n点1：系统发生了大量的有功功率缺额点2：频率下降到f1，第一轮继电器起动，经一定时间Δt1点3：断开一部分用户，这就是第一次对功率缺额进行的计算。
点3-4：如果功率缺额比较大，第一次计算不能求到系统有功功率缺额的数值，那么频率还会继续下降，很显然由于切除了一部分负荷，功率缺额已经减小，所有频率将按3-4的曲线而不是3-3'曲线继续下降。
点4：当频率下降到f时，ZPJH的第二轮频率继电器2后启动，经一定时间Δt2点5：又断开了接于第二轮频率继电器上的用户。
低频低压减负荷及故障解列装置讲义.
UFV-200A频率电压紧急控制装置
低频功能说明：
只考虑并列运行，认为两段母线为一个系统（无论两段母 线电压等级是否一致），因此该系统的频率值应该相同，切 除负荷或机组也应该统一处理（本装置基本型认为两段母线 电压始终为一个系统）。 两组母线电压均正常时，装置首先选用Ⅰ母电压、频率进 行判断，如果满足动作条件,则再经Ⅱ母电压、频率判断确认。 判断的电压、频率取同一段母线的电压、频率。 当一组母线电压消失或PT断线时装置自动选用另一组母线电 压进行判断，装置延时发出PT断线的告警信号。 当两组母线电压均不正常时，装置本系统的低频、低压判 断。
RCS-941保护装置内置低压、低频减负荷功能
低周保护：
RCS-941保护装置内置低压、低频减负荷功能
低压保护：
故障解列装置
故障解列装置（低频率解列装置）作用：
在功率缺额的受端小电源系统中，当大电源切除后发供严重 不平衡时，将造成频率或电压降低，如低频减负荷不能满足 安全运行要求时，必须在某些地点装设故障解列装置（低频 率或低电压解列装置），在功率缺额的小电源系统中，一般 表现为频率下降，但当功率缺额过大，而无功不足时，可能 因电压低有功功率下降，频率不降低。但电压不断降低，造 成电压崩溃，此时应使用低电压解列装置。
duls2 <=-du/dt<duls3
t>=tuld2
UFV-200A频率电压紧急控制装置
异常情况下防止装置低压误动的闭锁措施：
为防止负荷反馈、PT断线、电压回路接触不良等异常情况 下引起装置低压误动作，特采取以下闭锁措施： a. 低电压闭锁，当U ≤ K2UN时，不进行低压判断，闭锁出 口； b. 电压突变闭锁，当-du／dt≥duls3 时，不进行低压判断， 闭锁出口，du／dt闭锁后直到电压再恢复至启动电压值以上 时才自动解除闭锁； c. PT断线闭锁, 当同一段母线的各线电压差的最大值或计算 出的零序电压大于K3，判为PT回路断线，该段母线不进行低 压判断，延时5秒发PT断线告警信号。
低频低压减载装置
低频低压减载装置低频低压减载装置是一种用于电力系统中的装置，它的主要作用是减轻电力系统的负荷，以保证电力系统的正常运行。
在电力系统中，负荷是指电力系统所需供应的电能，也可以理解为电力系统所承受的电流负荷。
负荷的大小直接影响着电力系统的稳定性和可靠性。
电力系统的负荷会随着用电设备的使用情况而变化，有时会出现突然的负荷波动，这就给电力系统的运行带来了极大的压力。
如果负荷过大，电力系统可能会出现过载现象，导致设备损坏甚至引发事故。
为了避免这种情况的发生，低频低压减载装置就应运而生。
低频低压减载装置通过控制电力系统的电压和频率来实现对负荷的减载。
当电力系统的负荷过大时，低频低压减载装置会自动降低电压和频率，从而减轻电力系统的负荷。
这种减载方式可以有效地保护电力设备，防止电力系统发生过载现象，提高电力系统的可靠性和稳定性。
低频低压减载装置通常由控制器、传感器和执行器等组成。
控制器是整个减载装置的核心部件，它负责监测电力系统的负荷情况，并根据设定的参数进行调节。
传感器用于实时监测电力系统的电压和频率，将监测到的数据传输给控制器。
执行器根据控制器的指令，通过调整电力系统的电压和频率来实现负荷的减载。
低频低压减载装置的工作原理是基于电力系统的负荷特性来设计的。
在电力系统中，电流负荷和电压负荷是紧密相关的。
当电流负荷增加时，电压负荷也会相应增加。
低频低压减载装置通过降低电压和频率来减少电流负荷的大小，从而实现对负荷的减载。
低频低压减载装置具有很多优点。
首先，它可以实现对电力系统的精确控制，根据实际负荷情况进行减载，避免了负荷过大或过小的情况发生。
其次，它可以提高电力系统的运行效率，降低能耗，减少电力系统的损耗。
此外，低频低压减载装置还可以延长电力设备的使用寿命，减少维修和更换的频率，降低了维护成本。
低频低压减载装置是电力系统中一种非常重要的装置，它可以有效地减轻电力系统的负荷，保护电力设备，提高电力系统的可靠性和稳定性。
第九章电力系统自动低频减载
电力系统自动低频减载 备用电源自动投入
线路自动重合闸
第二节 自动低频减载 一、概述 电力系统由于事故情况下，可能产生严重的 有功缺额，超过系统热备用容量的部分导致系统 频率大幅度下降。 频率大幅下降使汽轮机叶片共振；频率崩溃、 电压崩溃。 在系统频率下降过程中，逐级切除负荷，减 少系统的有功缺额，使系统频率保持在事故允许 的限额之内。称为按频率自动减负荷。中文简拼 为“ZPJH”，英文为UFLS（Under Frequency Load Shedding）
（6）每级切负荷ΔPLi 适应不同负荷总量、不同功率缺额。 设第i-1级切负荷后，功率缺额使频率下降刚好使 第i级启动，而系统正好无功率缺额，这样第i级切除 的负荷均使频率上升，恰好上升至恢复频率的切负荷 量即是第i级切的负荷。
（6）每级切负荷ΔPLi
1）设系统功率缺额为ΔPh1，系统在PLN
作用下频率下降正好到f1。
四、自动低频减载工作原理 1。最大功率缺额的确定 （接至自动低频减载装置的总功率） 发生事故后，低频减载不要求频率能恢复到额定 频率，约49.5～50Hz之间，称为恢复频率fh。接至自 动低频减载装置的总功率将小于50Hz时的最大功率缺 额，两者之差为频率由50Hz下降至fh所少吸收的功率
P P h max L max Δ Phmax 最大功率缺额 K f L P P LN L max P K P f Δ PLmax 减载总功率 h max L LN P L max 1 K f L
1 . 2 ( 0 . 02 0 . 01 ) P ( 1 0 ) 0 . 0121 L 1 1 1 . 2 0 . 01 P 0 . 0121 2000 24 . 3 MW L 1
第七章 电力系统低频自动减负荷
第七章电力系统低频自动减负荷(UFLS)(Under Frequency Load Shedding)制作人：雷霞主要内容⏹重点：低频减载装置工作原理⏹难点：各轮最佳断开功率的计算⏹概述⏹低频自动减负荷的工作原理与各轮最佳断开功率的计算⏹一、系统频率的事故限额⏹(1)频率降低使厂用机械的出力大为下降，有可能造成频率雪崩；⏹(2)频率降低使励磁机等的转速相应降低，影响电压水平；⏹(3)频率长期运行在49.5~49Hz以下，会使工业生产的效率降低；⏹(4)汽轮机对频率的限制；⏹(5)频率升高对大机组的影响；⏹(6)频率降低对核能电厂的影响。
⏹二、电力系统负荷的静态频率特性⏹三、系统频率的动态特性fT t ef f -∞∆=∆工作原理第二节低频自动减负荷的工作原理与各轮最佳断开功率的计算一、UFLS的工作原理系统频率的变化过程二、最大功率缺额的确定*hf NhfN JHx JH qN f K f f f KP P P P ∆=-=--工作原理**1hf hf x qN JH f K f KP P P ∆-∆-=⏹1、第一轮动作频率的选择⏹低于49.5Hz⏹2、最后一轮动作频率的选择⏹大于等于48Hz3、频率选择性级差的确定自动减负荷装置频率选择性级差的确定ytwcffff∆+∆+∆=∆2四、各轮最佳断开功率的计算max 2max 1max hf n hf hf hf f f f f ====⋅⋅⋅⋅⋅⋅ ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡---⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-=∆∑-=)()(%100%0011hf N N dzi hf i k k i f f K f f f K P P )(min max ⋅⋅-hf hf f f 工作原理根据Ndzii k kx bi f f K P P P ∆=∆-∆∑-=11五、特殊轮的功用与断开功率的选择min..hf ts dz f f =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡---⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-≥∆∑-=)()(%100%min ..min .11hf N N n dz hf n k k ts f f K f f f K P P 工作原理⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡---⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-=∆∑=)()(%100%0.01hf N N ts dz hf ik k ts f f K f f f K P P。
低频减载装置
低频减载装置目录1电力系统低频减载装置2低频减载动作顺序3低频率的危害1电力系统低频减载装置为了提高供电质量，保证重要用户供电的可靠性，当系统中出现有功功率缺额引起频率下降时，根据频率下降的程度，自动断开一部分不重要的用户，阻止频率下降，以使频率迅速恢复到正常值，这种装置叫做自动低频减载装置。
电力系统自动低频减载装置: 过去叫低周减载，现在标准叫法为-低频减载。
是电力部门(主要为电厂)在电网频率下降超出允许范围时（如低于49HZ），切除部分非重要用户的一种技术手段英文简称: AFL2低频减载动作顺序1、第一级启动频率f1 ：这个为事故的早期，频率下降不严重，因些启动值要高些一般整定为：48.5~49Hz ,在以水电厂为主的电力系统中，因水轮机调整速度较慢，因些常取48.5Hz.。
2、末级启动频率fn ：这是电力系统能允许的最低安全频率，这时，火电厂的厂用设备已不能正常工作，低于45Hz时，很可能发生“频率崩溃”或“电压崩溃”，因此，末级启动频率以不低于46~46.5Hz为宜。
3、频率差问题：即第一级和末级启动频率的差值，在这个差值内有，频率级差=（首级频率－末级频率）除以 (级数-1). 频率级差通常为0.3~0.5Hz./ 级数在10级以内.当动作从第一启动切负荷开始后,一直切到某一级,系统频率不再下降时,就停止切负荷.3低频率的危害1、运行经验表明，汽轮机在频率低于49~49.5Hz以下长期运行，叶片容易产生裂纹，当低于45HZ时，为发生叶片共振而造成叶片断裂。
2、当频率下降到47~48HZ时，为电厂厂用电设备的出力，明显下降，会引起电厂出力减小，更加引起系统有功不足，频率进一步下降，最后导致崩溃。
3、当频率下降到45~46HZ时，系统电压水平，极不稳定，如再加之有短路等故障的情况下，会导致系统瓦解。
第六章电力系统自动低频减载装置
第六章电力系统自动低频减载装置电力系统自动低频减载装置是一种安全保护装置，主要用于在电压下降或电力系统负荷变重时，自动减少发电机或发配电设备的负载以避免过载情况的发生。
本文将介绍电力系统自动低频减载装置的工作原理、组成部分和应用场景。
工作原理电力系统自动低频减载装置的工作原理主要是基于电力系统发生负荷波动时的物理规律，即随着负荷变重，电压和频率都会下降。
利用这一规律，装置将通过感应电流变压器、电压互感器等设备获取电压和电流数据，同时对数据进行分析，判断负荷变化是否超过给定的阈值，并实时调节负载容量以避免过载。
组成部分电力系统自动低频减载装置主要由三个部分组成，分别是数据采集部分、控制部分和执行部分。
数据采集部分数据采集部分主要是通过感应电流变压器、电压互感器等设备获取电力系统的电压、电流、频率等数据，并对数据进行处理和传输。
控制部分控制部分主要是由处理器、存储器、逻辑操作电路等组成的，用于对采集到的数据进行分析和决策，并控制执行部分进行动作。
执行部分执行部分主要是由接触器、发电机/配电设备控制器等组成的，用于控制发电机或配电设备的负载并对过载情况进行保护。
应用场景电力系统自动低频减载装置主要应用于电力系统的发电机和配电设备中，以保证系统的安全和稳定运行。
具体应用场景包括以下几个方面：发电机组在独立发电机组中，电力系统自动低频减载装置主要用于监测发电机组负载，当发电机组负载变重时，自动减少负载容量以避免发生过载。
配电系统在配电系统中，电力系统自动低频减载装置主要用于监测负荷变化并自动调整发电机容量，以保证配电系统的安全运行。
电网系统在电网系统中，电力系统自动低频减载装置主要用于监测电压和频率的变化，当电压和频率下降时，自动减少负载容量以避免过载情况的发生。
结论电力系统自动低频减载装置是保障电力系统安全和稳定运行的重要装置之一。
通过实时监测电力系统的数据并判断负荷变化是否超过给定阈值，该装置能够自动调节发电机或配电设备的负载，保证系统的正常运行，避免过载和设备损坏的发生。
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]洛阳理工学院/电力系统自动化课程设计（论文）题目：电力系统自动低频减负荷装置设计（4）】系别：电气工程与自动化系班级： B140432学号： B学生姓名：**~摘要随着电力系统快速发展，以往的模拟式的低频减载装置由于测量精度差，特别是当系统正常运行中电压下降或者频率瞬时变化较大时可能会误动作，并且整定不方便，更不能组网，已不能满足新的要求。
电力系统自动低频减载是一种反事故措施，在电力系统发生严重事故时，系统的有功将严重缺额，电力系统的频率会很快下降，为保证电力系统不至于频率崩溃，必须采取快速明确的措施，必要时按频率下降进行负荷的切除。
本文通过对低频减负荷装置的原理与技术要求的阐述，确定整定方案和控制方式，并进行了运行分析与整定计算。
通过电力系统的静态频率特性与动态频率特性的分析计算，确定了符合要求的实验装置。
<关键词：低频减载；整定计算；频率特性；目录第1章绪论.......................................... 错误!未定义书签。
电力系统自动低频减负荷装置概况.................. 错误!未定义书签。
系统频率的事故限额.............................. 错误!未定义书签。
低频运行对电力系统的影响........................ 错误!未定义书签。
第2章自动低频减负荷装置............................ 错误!未定义书签。
低频减载的整定内容及要求........................ 错误!未定义书签。
低频减载的主要原则.............................. 错误!未定义书签。
低频减载的控制方式.............................. 错误!未定义书签。
第3章低频减载装置的整定计算........................ 错误!未定义书签。
低频减载的工作原理.............................. 错误!未定义书签。
最大功率额定缺额的确定.......................... 错误!未定义书签。
各轮动作功率的选择及计算........................ 错误!未定义书签。
各轮动作功率的选择.......................... 错误!未定义书签。
各轮动作功率的计算.......................... 错误!未定义书签。
特殊轮的功用与断开功率的选择................ 错误!未定义书签。
第4章课程设计总结.................................. 错误!未定义书签。
参考文献............................................. 错误!未定义书签。
第1章绪论1.1电力系统自动低频减负荷装置概况a)事故情况下，系统可能产生严重的有功缺额，因而导致系统频率大幅度下降。
b)所缺功率已经大大超过系统热备用容量，只能在系统频率降到某值以下，采取切除相应用户的办法来减少系统的有功缺额，使系统频率保持在事故允许的限额之内。
c)这种办法称为按频率自动减负荷。
中文简拼为“ZPJH”，英文为UFLS （Under Frequency Load Shedding）。
一、系统频率的事故限额（1）系统频率降低使厂用机械的出力大为下降，有时可能形成恶性循环，直至频率雪崩。
（2）系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低，当励磁电流一定时，发送的无功功率会随着频率的降低而减少，可能造成系统稳定的破坏。
（3）电力系统频率变化对用户的不利影响：频率变化将引起异步电动机转速的变化。
系统频率降低将使电动机的转速和功率降低。
（4）汽轮机对频率的限制。
（5）频率升高对大机组的影响。
（6）频率对核能电厂的影响。
二、低频运行对电力系统的影响电力系统频率反映了系统中有功功率的供需平衡情况，它不仅是电力系统运行的重要质量指标，也是影响电力系统安全稳定运行的重要因素。
低频运行对电力系统的有以下影响:1、对发电机和系统安全运行的影响1) 频率下降时，汽轮机叶片的振动会变大，轻则影响使用寿命，重则可能产生裂纹。
对于额定频率为50 Hz的电力系统，当频率降低到45Hz附近时，某些汽轮机的叶片可能因产生共振而断裂，造成重大事故。
2) 频率下降到47 ～48Hz时，由异步电动机驱动的送风机、吸风机、给水泵、循环水泵和磨煤机等火电厂厂用机械的出力随之下降，火电厂锅炉和汽轮机的出力也随之下降，从而使火电厂发电机发出的有功功率下降。
这种趋势如果不能及时制止，就会在短时间内使电力系统频率下降到不能允许的程度，这种现象称为频率雪崩。
出现频率雪崩会造成大面积停电，甚至使整个系统瓦解。
3) 在核电厂中，反应堆冷却介质对供电频率有严格要求。
当频率降到一定数值时，冷却介质泵会自动跳开，使反应堆停止运行。
4) 电力系统频率下降使异步电动机和变压器的励磁电流增加，使异步电动机和变压器的无功消耗增加，从而使系统电压下降。
频率下降还会引起励磁机出力下降，并使发电机电动势下降，导致全系统电压水平降低。
如果电力系统原来的电压水平偏低，在频率下降到一定值时，可能出现电压快速且不断下降，即所谓的电压雪崩现象。
出现电压雪崩会造成大面积停电，甚至使整个系统瓦解。
2、低频运行对电力用户的影响（1) 电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化，这会使得电动机所驱动的加工工业产品的机械转速发生变化。
有些产品对加工机械的转速要求很高，转速不稳定会影响产品质量，甚至会出现次品和废品。
（2) 电力系统频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能，频率过低时有些设备甚至无法工作。
(3) 电力系统频率降低将使电动机的转速和输出功率降低，导致所带动机械的转速和出力降低，影响用户设备的正常运行。
1.2本文主要内容微机低频减载装置代替常规的低频减载装置是必然的趋势。
近年来，不少研究单位和厂家研究开发了不同类型的微机低频减载装置，有些采用专用的低频减载装置，有些是作为综合自动化系统的一个独立模块，但是，他们存在如下几点不足：(1)闭锁条件不尽完善；(2)存在多切负荷的现象：(3)尚不能完全满足变电站综合自动化建设的需要。
针对上述现象，本文以某电厂采用双回线输送电能，满负荷运行。
当其中一条线路故障后，加重另一条线路负担，为尽可能保持系统供电经济性与可靠性，切除部分发电机组，并投入自动低频减负荷装置为例，设计了一种新型的微机自动，低频减负荷装置，该装置有以下特点：(1)采用新的测频方法，提高了测频精确度，可防止超调和悬停现象；(2)改善了闭锁条件，在变电站的馈电线路故障或变压器跳闸造成失压时，装置不误动，电力系统低频振荡或受谐波干扰时，不误动；(3)增加了远方控制和当地整定的功能：(4)为了配合无人值班变电站，增加了重合闸功能：(5)提高了微机装置的故障自诊断能力，从而提高了装置的可靠性。
第2章自动低频减负荷装置2.1低频减载的整定内容及要求当系统发生严重功率缺额时，低频减载装置中的低频继电器向断路器发送断开信号，通过断路器迅速断开相应数量的负荷，使系统频率在不低于某一允许值的情况下，达到有功功率的平衡，防止事故的进一步扩大。
UFLS方案的整定包括对基本轮和特殊轮各轮频率定值、延时、功率切除量的确定。
基本轮的任务就是在不过切的情况下尽快制止频率下降，尽可能的使频率恢复到接近正常频率。
基本轮应快速动作，为了防止在系统振荡或电压急剧下降时误动作，一般可带0. 2～0. 5s的时限。
基本轮一般按频率等距分级，每级切负荷量分别确定；特殊轮的任务是在防止基本轮动作后，避免频率长时间悬停在某一不允许的较低值或防止频率缓慢降低，特殊轮经一定时延动作，使频率值尽快恢复至49. 5～50Hz。
特殊轮通常按时间分级。
一个好的UFLS方案应能满足下列要求:1）在各种运行条件和过负荷条件下均能有效防止系统频率下降到危险点以下；2）在较短时间内使频率恢复到正常值，不出现超调或悬停；3）切除的总负荷尽可能小；4）整个UFLS方案的投资费用尽可能低。
2.2低频减载的主要原则低频减载的方案应该根据电源的建设和负荷的快速增长适时重新进行整定。
为了积累经验，需要做好每次重大有功功率缺额事件或事故后的总结分析。
整定时需要按照以下原则:（1)总体要求是使系统能在各种运行方式和可能发生的最大功率缺额的情况下通过切除一定量的负荷有效地防止系统频率下降至危险点，使故障后的系统能够快速恢复至额定频率，也不使事故后的系统频率长期悬浮于某一过高/过低值，不致酿成大型发电机组解列的恶性循环事故，严防保留后的系统发生频率崩溃。
同时，尽量使所切除的负荷数量应尽可能最少。
(2)合理选择频率级差、轮数和延时，保证低频减载装置动作的选择性从尽量减少过切和抑制频率恢复时的频率超调着眼，低频减载装置的各轮间频率起动值(级差)以略大为好，同时增加轮数，减少每轮所切负荷数量，特别是对前几轮，最好采用动作值稳定，返回值高，动作与返回快速的数字式频率继电器作起动元件，并尽可能动作于切除高压断路器。
如果给定的时延过长，显然又不利于轮间的选择性和抑制最低频率。
一般考虑可以取为0. 2～0. 3s。
如果电网联系紧密，频率继电器动作快，断路器动作快，延时适当缩短也未为不可。
总之，要与频率级差的选定相互协调才行。
因此，轮数、轮间频率级差，每轮所切负荷等应按适应各种运行结构（大系统解列后的部分系统或孤立网)和各种运行方式（包括低谷负荷期情况，此时系统惯性小，失去一台大机组或主要的电源联络线时，占剩余系统容量的份额大)进行优选组合。
实际一般选3～7轮。
如用数字式频率继电器，频率级差可取为0. 2～0. 3Hz 。
也可考虑高频率轮间取0. 2Hz，以抑制频率下降，低频率轮间取0. 3Hz，以减少过切。
(3)基本轮中首、末级动作频率的选择当发生严重有功功率缺额时。
为了使系统频率不致降低到过低的数值，低频减载装置的最高一轮整定频率不宜过低。
但是由于机组可以长时间运行于49. 5Hz 以上，第一轮低频起动值应当低于49. 5Hz。
同时希望，当发生一定有功功率缺额，而依靠系统的备用容量可以将频率恢复到49. 5Hz及以上时，则频率下降的全过程中，不应使低频减载装置动作。
低频减载装置的首轮动作频率值的确定必须考虑两个因素:既要考虑有利于抑制严重功率缺额下频率的下降深度（从这个角度看首轮动作频率越高越好)，又要有利于充分利用系统的旋转备用容量（从这个角度分析首轮动作频率越低越好)，所以，首轮动作频率的整定值的确定需要协调好这两者之间的关系。