第五章电力系统正常运行方式的调整与控制(夏道止).pptx

故时，使电力用户不受严重影响， 计划外开停机组，以利于电网运行的
维持系统正常供电所需的备用， 经济性和安全性。
5～10％Pmax 检修备用：使系统中发电设备能
负荷预测分类： 安全监视过程中的超短期负荷
定期检修而设置，（视需要）；
预测；
国民经济备用：着眼未来
日调度计划日负荷预测；
注意：只有在备用容量充足的情况下，
的质量指标，直接影响着负荷的
正常运行。负荷要求频率的偏差
PLN
一般应控制在（±0.2~ ±0. 5）Hz
PL
的范围内。
△f
f fN
PL K L f PL* K L*
KL
PL f
Mw / Hz
K L*
PL f N PLN f
K L f N / PLN
▪ 一般而言，系统综合负荷的有功
功率与频率大致呈一次方关系。
的之比）：单位调节功率的倒数。
一般来说发电机的单位调节
功率是可以整定的：
•汽轮发电机组 或 KG*=33.3~20 •水轮发电机组 或 KG*=50~25
3. 第三种变动基本上可以预计， 其变动幅度最大，周期也最长， 是由于生产、生活、气象等变 化引起的负荷变动。
根据负荷变化，电力系统的有 功功率和频率调整大体上也可 分为：
一次调频：由发电机调速器进 行；
二次调频：由发电机调频器进 行；
三次调频：优化准则，即由调 度部门根据负荷曲线进行最优 分配，责成各发电厂按事先给 定的负荷发电。除平衡节点 （调频）外均属此类。（有功 功率日负荷曲线）
第五章 电力系统正常运行方式 的调整和控制
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第五章 电力系统正常运行方式的调整 和控制
1. 有功功率的最优分布 2. 频率调整 3. 无功功率与电压的调整
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概述
电力系统是现代社会中最重 有功功率的最优分布包括： 要、最庞杂的工程系统之一。 有功功率负荷预计、有功功 如何保证正常、稳态运行时 率电源的最优组合、有功功 的电能质量和经济性问题， 率负荷在运行机组间的最优 是我们考虑的重点问题之一。 分配等。
▪ 要维持频率在正常的范围内，其
f*
必要的条件是系统必须具有充裕
的可调有功电源。
负荷的单位调节功率：综合负荷的 静态频率特性的斜率。一般而言：
K L* 1.5
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频率不稳定给运行中的电气设 2、有功功率平衡和备用容量
备带来的危害：
有功功率电源：可投入发电设
1. 对用户的影响 ❖ 产品质量降低 ❖ 生产率降低 2. 对发电厂的影响
❖ 互联电力系统解列 ❖ 发电机解列
水电0.1％～1％Pmax 可变 不可变 火电：5％～8％
核电：4％～5％
用户申报＋计划调整（经验型）
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负荷备用：调整负荷波动或超计 ▪负荷预测的精度直接影响经济调度
划负荷增加，2～5％Pmax
的效益，提高预测的精度就可以降低
事故备用：发电设备发生偶然事 备用容量，减少临时出力调整和避免
前两种是事后的，第三种是事 前的。
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一次调频是所有运行中的发电机组都 可参加的，取决于发电机组是否已经 满负荷发电。这类 发电厂称为负荷监 视厂。
二次调频是由平衡节点来承担。
三次调频即是经济调度的内容
电力系统经济调度：是电力系统 运行的重要内容之一，其主要任 务是在保证电能质量和供电安全 性的前提下，使系统的运行成本 降至最低。系统经济调度主要通 过制定优化的系统运行计划来实 现。短期运行计划就是指日或周 的系统发电计划，其直接服务于 系统的优化运行。系统的短期运 行计划问题是一个十分复杂的系 统优化问题，但由于其所带来的 显著经济效益，人们一直在积极 研究，提出了各种方法来解决这 个问题。
斜率。
KG
PG f
Mw / Hz
3) 发电机的单位调节功率与调 差系数的关系：
KG*
1
%
100
KG
KG*
PGN fN
1 100 PGN
%
fN
标志K着G*随频 率PGP的NGf升fN 降 K发G电fN机/ 组PGN发出功
率减少或增加的多寡。 2) 发电机的调差系数（机组由空载到
满载时，转速变化与输出功率变化
衡量电能质量的指标包括： 频率质量、电压质量和波形 质量，分别以频率偏移、电 压偏移和波形畸变率表示。
衡量运行经济性的主要指标 为：比耗量和线损率
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第一节 电力系统中有功功率和频率的调整和控制
一.负荷的有功功率及其频率特性 1、日负荷曲线
P
P1（幅度小，周期短，一次调频） P2（幅度较大，周期较长，冲击性 负荷，二次调频）
P3（幅度最大，周期最长，由生活、 气象等引起，三次调频）
t
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▪ 不同的周期的负荷有不同的变 化规律：
1. 第一种变动幅度很小，周期又 很短，这种负荷变动有很大的 1. 偶然性；
2.
2. 第二种变动幅度较大，周期也 较长，属于这种负荷的主要有： 电炉、压延机械、电气机车等 3. 带有冲击性的负荷变动；
备的可发功率之和，不应小于 包括网损和厂用电在内的系统 （总）发电负荷。
系统的备用容量：系统电源容 量大于发电负荷的部分。可分
❖ 汽轮机叶片谐振（低频）
为热备用和冷备用或负荷备用、
❖ 辅机功能下降（通风量，
事故备用、检修备用和国民经
磁通密度等）
济备用等。
3. 对系统的影响
发电厂负荷曲线＝总负荷＋网损＋厂用电
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。
P111
P
PG
2. 发电机组有功功
率静态频率特性
Pse
t
PG Pset KG ( f N ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ )
O
fN
1f0
3. 频率的一次调整 1. 概念介绍
1) 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
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2、负荷的频率特性
PL
PLN
a0
a1
f fN
a2
f fN
2
a3
f fN
3
如果分别取PLN和fN作为PL和f的基准
值 PL* a0 a1 f* a2 f*2 a3 f*3
二. 频率调整的必要性和有功功率 平衡
1、频率调整的必要性 ▪ 频率是电力系统运行的一个重要
才谈得上经济分配
4.
电力系统经济调度的第一个问题就 5.
周负荷预测； 年负荷预测；
规划电源和网络发展时需要用
是研究用户的需求，即进行电力负荷预
1~20年的负荷预测值。
测，按照调度计划的周期，可分为日负
荷预测，周负荷预测和年负荷预测。
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三. 发电机组调速系 统和频率的一次调整
1. 发电机组的自动调速系统