电力系统有功功率的经济分配
电力系统分析第6章(电力系统的经济运行)
6.1 电力系统的负荷和负荷曲线
6.1.1 负荷分类 6.1.2 负荷曲线
6.1 电力系统的负荷和负荷曲线
6.1.1 负荷分类
负荷定义 电力系统的负荷是指电力系统所有用电设
备消耗功率的总和(电力系统的综合用电负荷)。
负荷分类 负荷按物理性能划分
有功负荷
无功负荷
6.1 电力系统的负荷和负荷曲线
负荷按电能可分为:
据。
Pmax
Pmin
有功日负荷曲线
阶梯形有功日负荷曲线
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6.3.1电力网电能损耗和网损率
在给定的时间（日、月、季或年）内，系统中所有发电厂 的总发电量同厂用电量之差，称为供电量。
所有送电、变电和配电环节损耗的电量，称为电力网的损耗 电量。简称网损。
在同一时间内，电力网损耗电量占供电量的百分比，称为 电力网的网损率，即
网损率＝电力网损耗电量 供电量
100％
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5电力系统的有功功率和频率调整
2. 电力系统经济调度的数学模型
2) 等式约束条件：有功功率必须保持平衡的条件。 对于每个节点：
对于整个系统：
若不计网损：
2. 电力系统经济调度的数学模型
3) 不等式约束条件：为系统的 运行限制。
4) 变量：各发电设备输出有功功率。
3. 电力系统经济调度问题的求解
一般用拉格朗日乘数法。 现用两个发电厂之间的经济调度来说明，问题 略去网络损耗。 1) 建立数学模型。
3. 电力系统经济调度问题的求解
2) 根据给定的目标函数和等式约束条件建立一个新的 、不受约束的目标函数——拉格朗日函数。
3) 对拉格朗日函数求导，得到最小值时应有的三个条 件：
（1）
3. 电力系统经济调度问题的求解
4) 求解（1）得到：
这就是著名的等耗量微增率准则，表示为使总耗量 最小，应按相等的耗量微增率在发电设备或发电厂 之间分配负荷。 5) 对不等式约束进行处理 ❖ 对于有功功率限制，当计算完后发现某发电设备越 限，则该发电设备取其限制，不参加最优分配计算 ，而其他发电设备重新进行最优分配计算。 ❖ 无功功率和电压限制和有功功率负荷的分配没有直 接关系，可暂时不计，当有功功率负荷的最优分配 完成后计算潮流分布在考虑。
4. 用迭代法求解电力系统经济调度问题
1) 设耗量微增率的初值 ； 2) 求与 对应的各发电设备应发功率 ； 3) 校验求得的 是否满足等式约束条件：
4) 如不能满足，则如
，取
，取
，自2）开始重新计算。
5) 直到满足条件。
；如
例题
5. 等耗量微增率准则的推广运用
用于解决火力发电厂与水力发电厂之间的最优分配问 题。
2) 数学表达式：
KS：称为系统的单位调节功率，单位Mw/Hz。表示原动 机调速器和负荷本身的调节效应共同作用下系统频 率下降或上升的多少。
案例4：电力系统有功功率
案例4：电力系统有功功率一、案例正文系统功率并不是一个恒定的值，而是随时变化的，在系统中，每时每刻发电功率和用电功率基本平衡。
而功率又是影响频率的主要因素，当发电功率与用电功率平衡时，频率基本稳定，当发电功率大于用电功率时系统频率则上升，反之则下降，当系统频率低于48HZ时，电网系统会解裂。
在我们日常生活中，基本所有的电气设备频率都是50Hz，即在此频率下能正常工作，所以需要系统针对有功功率和频率进行调整，以确保系统频率稳定，从而减小损失。
1.1电力系统中的有功功率平衡1.1.1有功负荷变动和调整控制系统负荷可以看作是由三种有不同变化规律的变动负荷所组成：第一种：变动幅度很小，周期很短，有很大的偶然性。
第二种：变动幅度较大，周期较长，主要有电炉、压延机械、电气机车等冲击性负荷。
第三种：变动幅度最大，周期最长，由生产、生活、气象变化引起的负荷变动可以预计。
图1 有功功率负荷的变动电力系统中的负荷变动幅度越大，周期越长。
负荷的变动将引起频率的相应变化，电力系统的有功功率和频率调整大体上分为：一次调频：由发电机的调速器进行，对第一种负荷变动引起的频率偏移的调整。
二次调频：由发电机的调频器进行，对第二种负荷变动引起的频率偏移的调整。
三次调频：(不常用的名词)按照最优化准则分配第三种有规律变动的负荷，进行有功功率和频率的三次调整时，引以为据的多半是有功功率日负荷曲线。
1.1.2有功功率电源、负荷和备用容量电力系统中的有功功率电源是各类发电厂的发电机，但并非系统中的电源容量始终等于所有发电机额定容量之和(计划检修的机组、水电厂水头低，不能按照额定容量运行)。
（1）综合负荷P1=所有工作负荷之和；（2）供电负荷P2=综合负荷P1+网损△P；（3）发电负荷P4=供电负荷P2+厂用电P3；（4）系统电源容量=系统中可投入运行机组的可发容量之和；（5）系统备用容量=系统电源容量-发电负荷；注：1）发电机是电力系统唯一的有功电源；2）电源容量不大于装机容量(存在检修的机组和枯水期水电厂)。
电力系统自动化题库
目录一、单选题 (3)(一)、同步发电机的自动准同期 (3)(二)、同步发电机的励磁自动控制 (3)(三)、励磁自动控制系统的动态特性 (5)(四)、电力系统自动调频 (5)(五)、电力系统低频自动减负荷 (6)(六)、电力系统调度自动化 (7)二、多选题 (9)(一)、同步发电机的自动准同期 (9)(二)、同步发电机的励磁自动控制 (9)(三)、励磁自动控制系统的动态特性 (10)(四)、电力系统自动调频 (10)(五)、电力系统低频自动减负荷 (11)(六)、电力系统调度自动化 (11)三、判断题 (12)(一)、同步发电机的自动准同期 (12)(二)、同步发电机的励磁自动控制 (12)(三)、励磁自动控制系统的动态特性 (12)(四)、电力系统自动调频 (12)(五)、电力系统低频自动减负荷 (13)(六)、电力系统调度自动化 (13)四、填空题 (14)(一)、同步发电机的自动准同期 (14)(二)、同步发电机的励磁自动控制 (14)(三)、励磁自动控制系统的动态特性 (15)(四)、电力系统自动调频 (15)(五)、电力系统低频自动减负荷 (15)(六)、电力系统调度自动化 (16)五、简答题 (17)(一)、同步发电机的自动准同期 (17)(二)、同步发电机的励磁自动控制 (17)(三)、励磁自动控制系统的动态特性 (19)(四)、电力系统自动调频 (19)(五)、电力系统低频自动减负荷 (20)(六)、电力系统调度自动化 (20)六、论述题 (21)(一)、同步发电机的自动准同期 (21)(二)、同步发电机的励磁自动控制 (21)(三)、励磁自动控制系统的动态特性 (22)(四)、电力系统自动调频 (22)(五)、电力系统低频自动减负荷 (22)(六)、电力系统调度自动化 (23)七、计算题 (24)(一)、同步发电机的自动准同期 (24)(二)、同步发电机的励磁自动控制 (24)(三)、励磁自动控制系统的动态特性 (24)(四)、电力系统自动调频 (27)(五)、电力系统低频自动减负荷 (27)(六)、电力系统调度自动化 (27)一、单选题(一)、同步发电机的自动准同期1．自动准同期装置的功能不包括如下哪条：A．调整待并发电机电压的频率B．调整待并发电机电压的幅值C．调整待并发电机电压的初相角D．调整发变组变压器的分接头答：D2．同步发电机准同期并列操作的理想条件是：A．待并发电机端电压的频率、幅值和相位都等于其他发电机B．待并发电机端电压幅值等于其额定电压C．待并发电机端电压的频率、幅值和相位等于同期点处系统电压D．待并发电机端电压幅值等于同期点处系统电压幅值答：C3．自动准同期装置中当频率差值非常接近于零时：A．此时合闸对待并发电机的有功冲击接近于零B．此时合闸待并发电机能直接进入同步运行状态C．此时应发增速信号，使频率差值稍微增大D．此时应保持当前状况不变，等待合闸时机答：C4．当待并发电机端电压和系统电压幅值不相等时，并列断路器合闸瞬间待并发电机所受的冲击为：A. 有功冲击B. 无功冲击C. 有功冲击和无功冲击答：B5．自动准同期装置中关于线性整步电压有：A. 线形整步电压的幅值与频率差值成正比B. 线形整步电压的周期与频率差值成反比C. 线形整步电压与频率差值无关答：B(二)、同步发电机的励磁自动控制1．直流励磁机系统不能用在100MW以上发电机组上，为什么？A．直流励磁机系统反应速度慢B．直流励磁机系统不够安全可靠C．直流励磁机系统容量不够D．直流励磁机系统有可控硅整流，比较复杂答：C2．自励式和他励式励磁机系统的区别是：A．自励式有副励磁机B．他励式有副励磁机C．自励式调整容量大D．他励式调整容量大答：B3．电压响应比是下列那个工作过程的重要要指标：A．灭磁过程B．调速过程C．强励过程D．准同期过程答：C4．无刷励磁系统是如何实现消除电刷的？：A．采用了发电机自励方式来提供励磁电流B．副励磁机采用了先进的电力电子整流元件来提供励磁电流C．主励磁机采用磁极静止、电枢旋转的结构D．副励磁机采用磁极静止、电枢旋转的结构答：C5．两台并联运行的机组之间无功功率的增量按下列哪种规律分配？A．与机组的容量成正比B．与机组的容量成反比C．与机组的原料消耗成反比D．与机组的无功特性的调差系数成反比答：A6．具有自并励励磁系统的同步发电机灭磁方法是？A．通过向转子绕组并联电阻来灭磁B．通过向转子绕组串联快速灭磁开关来灭磁C．利用可控硅整流桥的逆变工作方式来灭磁D．通过向转子绕组串联电阻来灭磁答：C7．在微机型励磁调节器中，一般采用什么控制算法A．比例控制B．比例微分控制C．比例积分控制D．比例微分积分控制答：D8．同步发电机励磁控制系统的任务不包括：A．提高同步发电机并联运行的稳定性B．在某些事故发生时进行强行励磁C．在某些事故发生时进行快速灭磁D．保持电网频率的稳定答：D9．下列哪项不是发电机强行励磁的作用？A．改善异步电动机的自启动条件B．提高继电保护装置工作的正确性C．避免发电机内部产生危险的过电压D．提高发电机端电压答：C10．下列哪项是发电机快速灭磁的作用？A．提高继电保护装置工作的正确性B．改善异步电动机的自启动条件C．避免发电机内部产生危险的过电压D．提高发电机端电压答：C11．自励式和他励式励磁机系统的区别是：A．自励式只能用于直流励磁机系统B．他励式只能用于直流励磁机系统C．自励式响应速度快D．他励式响应速度快答：D(三)、励磁自动控制系统的动态特性1．PSS的作用是：A．使系统具有负阻尼B．使系统具有正阻尼C．提高暂态稳定D．提高励磁速度答：B(四)、电力系统自动调频1．发电厂内各调频机组间有功功率的经济分配原则是：A．按机组容量成正比分配B．按机组的功率调差系数成反比分配C．按机组的损耗相等的原则分配D．按机组的损耗微增率相等的原则分配答：D2．关于电网频率，下列说法正确的是：A．调节频率等同于调节发电机组的转速B．电网在稳态运行时各部分的频率之间有一定差异C．电网频率的变化原因主要是汽轮机出力在变化D．增加发电机励磁电流可以改变系统频率答：A3．由多个区域联合而成的电力系统调频时如何判断负荷的变动发生在哪个区域？A．当频率偏差和联络线上功率的偏差同为正值或同为负值时，负荷变动发生在本区域内B．当频率偏差和联络线上功率的偏差同为正值或同为负值时，负荷变动发生在外区域内C．联络线上功率的偏差为正值时，负荷变动发生在外区域内D．频率偏差为正值时，负荷变动发生在外区域内答：A4．负荷的频率调节效应是指A．当频率上升时，负荷增大，起到了稳定频率的作用B．当频率下降时，负荷增大，起到了稳定频率的作用C．当频率变化时，负荷不变，起到了稳定频率的作用D．当频率变化时，负荷变化不确定答：A5．下列各项哪个不是利用频率偏差的积分作为输入量来调频的方式的优点？A．对频率的变化反应灵敏B．多个发电厂可以同时开始调频C．能够保持频率的积累误差很小D．按比例分配有功负荷答：A6．调频与有功功率控制之间的关系是：A．系统频率的变化是由于发电机的有功负荷功率与原动机输入功率之间失去平衡所至B．发电机转速越快，其输出的有功功率越多C．保持频率不变的根本方法是合理分配有功功率答：A7．在调速器的调节作用下，发电机输出有功和频率之间的关系是：A．频率下降时有功输出减小B．频率下降时有功输出增大C．有功输出增大时频率上升D．有功输出改变时频率不变答：B8．由多个区域联合而成的电力系统根据什么量来调频？A. 频率的偏差B. 联络线上功率的偏差C. 频率的偏差和联络线上功率的偏差答：C(五)、电力系统低频自动减负荷1．低频减负荷装置特殊级的动作时限A．大于系统频率时间常数B．小于系统频率时间常数C．等于系统频率时间常数D．不确定答：A2．自动减负荷装置的工作原理是什么？A．按频率分级切除负荷B．按系统发生的功率缺额一次性切除负荷C．按频率的下降速度分级切除负荷D．按电压分级切除负荷答：A3．电力系统中，一般要求频率瞬时值不能低于A．49HzB．47HzC．45HzD．44Hz答：C4．自动减载装置中特殊轮（后备轮）的作用是：A. 当一些轮因各种干扰未正常启动时作为后备B. 当系统频率逐渐稳定在较低频率而未达到正常轮启动条件时作为补充C. 当频率下降过快时用来加速切除负荷的答：B5．自动减载装置中特殊轮（后备轮）与正常轮的区别是：A. 特殊轮有时间延迟B. 特殊轮动作频率较低C. 特殊轮动作后所切除的负荷较大答：A(六)、电力系统调度自动化1．SCADA的作用是：A．实时运行数据的收集与处理B．系统状态估计C．潮流计算D．稳定计算答：A2．电力系统调度采用的安全分析方法是：A．预想事故分析B．稳态分析C．暂态分析D．短路分析答：A3．等值网络法的作用是：A．扩大网络模型的规模B．考虑故障对所有网络的影响C．增加变量的维数D．减小维数，提高计算速度答：D二、多选题(一)、同步发电机的自动准同期1．同步发电机组的并列操作的原则是：A. 并列操作时间应尽量短B. 并列断路器合闸时，对待并发电机组的冲击应尽量小C. 机组并入系统后应能够迅速进入同步运行状态答：B、C2．自动准同期装置中恒定越前时间的大小与哪些因素有关？A. 自动准同期装置的延迟时间B. 同期断路器的合闸时间C. 发电机的转速答：A、B3．自动准同期装置中线性整步电压与哪些因素有关？A. 待并发电机端电压的频率B. 待并发电机端电压的幅值C. 待并发电机端电压的初相角答：A、C(二)、同步发电机的励磁自动控制1．同步发电机励磁电流的变化影响下列哪些量的变化？A．发电机的端电压B．发电机的无功功率输出C．发电机的有功功率输出D．电力系统的频率答：A、B2．同步发电机励磁自动控制有哪些作用？A．维持电网电压稳定B．进行并联运行机组间无功功率的合理分配C．维持电网频率稳定D．进行并联运行机组间有功功率的合理分配答：A、B3．继电强励的主要指标是：A．电压响应比B．顶值电压C．反应灵敏度D．反应准确度答：A、B4．关于发电机无功调节特性，下列说法正确的是：A．无功调节特性反映发电机端电压与输出无功电流的关系B．无功调节特性反映发电机励磁电流与输出无功电流的关系C．无功调节特性就是调压器的工作特性D．无功调节特性是调压器、励磁机和发电机工作特性的合成答：A、D5．关于发电机无功调节特性，下列说法正确的是：A．一般情况下，该特性对应一条下倾的直线B．调差系数是该特性的重要表征参数C．一般情况下，该特性对应一条水平的直线D．调差系数是该特性的唯一表征参数答：A、B6．对发电机无功调节特性进行调整的目的是：A．当发电机投入运行时，能平稳地改变无功负荷B．调整并联发电机组之间无功负荷的分配C．当发电机投入运行时，能平稳地改变有功负荷D．调整并联发电机组之间有功负荷经济分配答：A、B(三)、励磁自动控制系统的动态特性(四)、电力系统自动调频1．自动调频的技术方案不能借鉴自动调压的技术方案的原因是：A．调频与运行费用的关系非常密切，调频时要考虑经济性B．调频必须集中进行，而不能在各发电厂各自进行C．自动调压的技术方案不能满足调频的精度要求答：A、B、C2．关于调速器，下列说法正确的是：A. 机械式调速器受磨擦力的影响，存在失灵区B. 调速器能够将频率稳定在50HzC. 调速器不能将频率稳定在50HzD. 调速器对频率的调节称为一次调频答：A、C、D3．关于发电机的功率频率特性，下列说法正确的是：A. 发电机的功率和频率特性指由于频率变化而引起发电机输出功率变化的关系B. 当仅考虑调速器的作用时，发电机功率频率特性可以用一条倾斜的直线来表示C. 该特性所对应的曲线的倾斜程度用功率调差系数来表征答：A、B、C4．调频系统的主要任务是：A. 维持系统的频率在额定值B. 将有功负荷在并联机组间进行经济分配C. 将无功负荷在并联机组间进行经济分配答：A、B5．关于调频器，哪些说法正确？A. 调频器独立于调速器，单独对频率进行调节B. 调频器通过调整调速器的整定机构来实现对频率的调节C. 当调频器动作时，发电机的功率频率特性曲线会发生相应的平移D. 当调频器动作时，发电机的功率频率特性曲线的斜率会发生相应的改变答：B、C6．关于调速器，下列说法正确的是：A. 机械式调速器受磨擦力的影响，存在失灵区B. 调速器能够将频率稳定在50HzC. 调速器不能将频率稳定在50HzD. 调速器对频率的调节称为一次调频答：A、C、D(五)、电力系统低频自动减负荷1．低频减载装置中系统最大功率缺额是如何计算的？A. 按系统中断开最大容量的机组来考虑B. 按断开发电厂高压母线来考虑C. 按系统解列后各区最大缺额之和来考虑答：A、B、C2．按频率自动减载装置的缺点是：A. 当频率下降过快时，可能来不及制止频率的下降B. 当发生不同的功率缺额时，不能保证每次都能将频率恢复到预定范围内C. 由于各变电所离故障点距离不相等，频率下降的速度也不相等，从而分散安装在各变电站里的减载装置的各轮不能严格按次序动作答：A、C(六)、电力系统调度自动化三、判断题(一)、同步发电机的自动准同期1．自动准同期并列的特点是首先发电机投入电网，然后加励磁电流。
国网考试之电力系统分析：第五章复习题---4页
第五章复习题一、选择题1、电力系统频率主要取决于( )。
A．无功平衡B．有功平衡C．各节点电压的高低D．各节点注入电流的大小2、在系统运行中，调频厂最好由( )担任。
A．核电厂B．热电厂C．高效率机组电厂D．非洪水季节水电厂3、有功功率最优分配的准则是( )。
A．按等耗量微增率B．按等比耗量C．按效率相同D．按消耗量4、为了能及时向增加的负荷供电而设置的备用应是( )。
A．事故备用B．检修备用C．冷备用D．热备用5、频率的二次调整是由( )。
A．发电机组的调速系统完成的B．负荷的频率特性来完成的C．发电机组的调频系统完成的D．有功功率的经济分配完成的6、电力系统中能实现无差调节的调频方式是（）A．一次调频B. 二次调频 C. 都可以 D. 都不能7、系统有功备用容量中,哪种可能不需要专门设置（）A．负荷备用B．国民经济备用C．事故备用D．检修备用8、电力系统有功功率最优分配的原则是( )。
A．等面积原则B．等力矩原则C．等负荷原则D．等耗量微增率原则9、电力系统的有功电源是（）A．发电机B．变压器C．调相机D．电容器10、负荷的单位调节功率可以表示为（）A．KL=B．KL=C．KL=D．KL=11、运转中的发电设备所留有的备用容量称为（）A．冷备用B．热备用C．检修备用D．国民经济备用12、发电机单位时间内消耗的能源与发出的有功功率的关系称为（）A．比耗量B．耗量微增率C．耗量特性D．单位调节功率13、如果发电机不参加调频，当负荷增加时，系统的频率会（）。
A．升高；B. 降低；C. 不变14、单位时间内输入能量增量与输出功率增量的比值称为（）。
a.比耗量；b.耗量特性；c.耗量微增率；d.等耗量微增率二、判断题1、A系统运行于50Hz，B系统运行于49.8Hz，两系统通过联络线组成互联系统，则联络线上的功率从A流向B。
（）1、电力系统各电源之间有功功率的最优分配原则是等网损微增率准则。
（）2、常规电网中同步发电机是电力系统中唯一的有功电源。
电力系统有功功率的经济分配
电力系统有功功率的经济分配1、耗量特性一台13.5万千瓦的小机组，比30万千瓦的机组耗煤要高15%左右，比60万千瓦的机组耗煤要高26%左右。
耗量特性一一发电机组单位时间内能量输入和输出的关系。
耗量特性曲线上某点的纵、横坐标之比，即单位时间发电机组能量输入与输出之比，称为比耗量：μ=F∕PG,T/MW∙hour（或g/kW∙h）或λ=W∕PG,m3∕MW∙S耗量特性曲线上某点切线的斜率，即单位时间发电机组能量输入增量与输出增量之比，称为该点的耗量微增率：入=dF∕dPG,T/MW∙h或人=dW∕dPG,m3∕MW∙S如果燃料耗量F（吨/小时）换成燃料费用成本F（元/小时），则有“成本微增率”：λ=dF∕dPG,元/MW∙h2、同类型机组（发电厂）间的有功负荷经济分配有功负荷经济分配的目标：负荷一定时，各机组应如何分配有功负荷才能使单位时间的能源消耗量最小，即总耗量F2最小。
总耗量：F∑=Fl+F2功率平衡：PGl+PG2=PL∑或：PGl+PG2-PL∑=OF∑min-F∑=Fl+F2约束条件：PGl+PG2-PL∑=0条件极值问题可以用拉格郎日乘数法求解。
先建立拉格郎日函数：C*=F∑-λ（PGl+PG2-PL∑）λ——拉格郎日乘数。
拉格郎日函数极值点便是F2最小值条件。
注意：经济分配负荷时，除了等式约束外，还有不等式约束的限制：PGimin≤PGi≤PGimax o这时,可以先按“等耗量微增率准则”确定每台机组应发功率PGi,如果某台k应发功率PGk低于PGkmin或高于PGkmax,则取PGk-PGkmin或PGk=PGkmax,其它机组重新按“等耗量微增率准则”计算应发功率（总负荷变为：PL∑-PGk）o•该准则也适用于水电厂的有功负荷经济分配：•如果燃料耗量Fi（吨/小时）换成燃料费用成本Fi（元/小时），则有“等电能成本微增率准则”。
（¥/MW∙h）•也可考虑网损。
［例1］三个火电厂共同担负负荷，各电厂的燃料成本特性分别为：C1=45+4PG1+O.O1P2G1¥/h60MW≤PGl≤90MWC2=30+2PG2÷0.03P2G2¥/h45MW≤PG2≤IOOMWC3=32+3PG3÷0.008P2G3¥/h100MW≤PG3≤155MW当总负荷为300MW时，试确定每一个电厂担负的经济负荷值。
电力系统电力系统经济性能分析考核试卷
B.牛顿法
C.费用曲线法
D.功率流算法
7.以下哪些因素会影响电力系统的负荷需求？（）
A.气候条件
B.用户的用电需求
C.系统的电压水平
D.发电机组的类型
8.以下哪些措施可以提高电力系统的经济性能？（）
A.提高发电厂的装机容量
B.减少输电线路的投资
C.优化发电计划
D.减少系统的备用容量
C.优化负荷分配
D.增加备用容量
17.以下哪些因素会影响电力系统的燃料成本？（）
A.发电机组的运行时间
B.输电线路的电阻
C.负荷的功率因数
D.燃料价格
18.以下哪些因素可能导致电力系统的经济性能提高？（）
A.提高发电厂的发电效率
B.降低输电线路的线损
C.减少系统的备用容量
D.优化负荷分配
19.在电力系统经济性能分析中，以下哪些指标可以反映系统的经济性能？（）
10.通常情况下，电力系统的备用容量与系统的______（填空）密切相关。
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.电力系统的经济性能分析主要关注系统的可靠性。（）
2.提高发电厂的发电效率一定会增加电力系统的运行成本。（）
3.在电力系统中，燃料成本是发电成本的主要组成部分。（）
A.拉格朗日乘数法
B.牛顿法
C.费用曲线法
D.功率流算法
10.以下哪个因素会影响电力系统的燃料成本？（）
A.发电机组的运行时间
B.输电线路的电阻
C.负荷的功率因数
D.系统的电压水平
11.在电力系统经济性能分析中，以下哪个概念用于描述系统运行成本与发电量之间的关系？（）
第7章 电力系统的经济运行(含答案)
第7章电力系统的经济运行一、填空题1.各发电机组之间有功负荷的经济分配采用等微增率准则。
2.电力系统的有功功率损耗包括变动损耗和固定损耗，其中变动损耗所占比例较大，其与传输功率有关，而固定损耗所占比例较小，仅与电压有关。
3.导线截面积选择必须满足的三个必要条件为机械强度条件、发热条件和电晕条件。
4.当变电站的总负荷功率一定时，铁耗与并联运行的变压器台数成正比，铜耗则与并联运行的变压器台数成反比。
5.环形网络中的功率分布在没有外施任何调节和控制手段时称为自然功率分布，其与阻抗成反比分布；当与电阻成反比分布时可使功率损耗最小，此时的功率分布即为经济分布。
6.导线截面积选择的发热条件是指通过导线的最大持续负荷电流必须小于导线允许的长期持续安全电流。
7.综合考虑国家总的利益原则后，单位截面导线对应的最经济的电流大小，称为经济电流密度。
二、选择题1.对于电力网运行电压水平的确定，下列说法正确的是（A）（1）对于35kV及以上的电力网，应适当提高运行电压以降低网损（2）对于农村低压配电网，为降低铁耗，应适当降低运行电压（3）对于35kV及以上的电力网，为降低铁耗，应适当降低运行电压（4）对于农村低压配电网，应适当提高运行电压以降低网损A.（1）（2）B.（2）（3）C.（3）（4）D.（1）（4）2.对于电压等级较低的配电线路导线截面积选择，不需要校验的条件是（C）A.机械强度条件B.发热条件C.电晕条件D.电压损耗3.关于组织变压器的经济运行，下列说法正确的是（B）A.当负荷功率小于临界功率时，为降低铜耗，应减少并联运行的变压器台数B.当负荷功率小于临界功率时，为降低铁耗，应减少并联运行的变压器台数C.当负荷功率大于临界功率时，为降低铜耗，应减少并联运行的变压器台数D.当负荷功率大于临界功率时，为降低铁耗，应减少并联运行的变压器台数三、简答题1.简述线损、总供电量、总售电量的概念。
2.什么是最大功率损耗时间？它和最大负荷利用小时数有什么不同？3.降低电力网电能损耗的措施有哪些？4.结合公式说明，适当提高电力系统的运行电压有哪些好处？5.为什么应适当降低农村低压配电网的运行电压？6.在负荷水平较低时，减少并联运行的变压器台数有哪些好处？7.为使非均一环网的功率分布接近经济分布，可采取哪些措施？8.试说明用经济电流密度法选择导线截面积的步骤。
电力系统经济调度的研究
电力系统经济调度的研究作者：曾翔易宏来源：《华中电力》2013年第04期摘要：在如今节约能源资源的大环境下，要求电力系统在保证安全可靠运行的前提下，还需要力求经济性。
电能生产消耗的一次能源在国民经济一次能源的总消耗比重很大，降低生产每一度电所生产消耗的能源和降低输送、分配时的损耗有极其重要的意义。
本章主要从电力系统运行的角度分析其经济性，内容包括电力系统的有功优化，其目标是使电力系统的总能源消耗量最小；电力系统的无功优化，其目标是使系统的网损最小。
关键词：电力系统；经济性；网损；有功中图分类号： TM7110引言在当今资源节约型，环境友好型社会建设过程中，如何节约能源资源的问题，尤其是节约一次能源的使用问题方面，越来越受到各方面的重视。
随着化石性能源价格的飞涨和对于环境关注程度的提升，世界各国政府均对可再生能源利用的研究和应用加大了投入，期望通过多元化的能源消费的降低对化石性能源的依赖。
电能生产消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗中占的比重很大，而且电能在输送、分配时的损耗的绝对值也相当可观，因此降低生产每一度电所消耗的能源和降低输送、分配时的损耗有极其重要的意义。
1、发电设备的耗量特性发电设备的能源消耗主要与发电机有功出力有关，而与无功及电压等其它运行参数关系较小。
发电设备的耗量特性描述了发电设备单位时间内消耗的能源与发出的有功功率之间的关系，通常用二次曲线表示，。
纵坐标为单位时间内消耗的燃料（燃料费用）F 或水量W，横坐标为有功功率PG，单位为kW或MW。
火电厂消耗的能源主要是煤、石油或天然气等一次能源。
发电设备单位时间内消耗的燃料可折算为每小时消耗的含热量为7000 千卡/千克的标准煤吨数或用相应的燃料费用表示，单位为T/h（吨/小时）或Y/h（元/小时）。
水电厂耗量特性可用单位时间内消耗的水量W表示，单位为m3/s（立方米/秒）。
一般应充分利用水库的水量来发电。
但受水库调度的约束，水电厂在一定时段0→T内，发电的用水量WT是一个定值。
电力系统分析第四章-新
试确定当总负荷分别为400MW、700MW时，发电厂间功率
的经济分配（不计网损的影响）？
4.2 电力系统有功功率的最优分配
解：(1) 按所给耗量特性可得各厂的微增耗量特性为：
dF1 λ1 = = 0.3 + 0.0014PG1 dPG1 dF2 λ2 = = 0.32 + 0.0008PG2 dPG2 dF3 λ3 = = 0.3 + 0.0009PG3 dPG3
t
活、气象等引起，三次调频）
4.1 电力系统有功功率的平衡
2、有功平衡和频率调整： 根据负荷变动的分类，有功平衡和频率调整也相应分为三类： a. 一次调频：由发电机调速器进行； b. 二次调频：由发电机调频器进行； c. 三次调频：由调度部门根据负荷预测曲线进行最优分配。 ☆ 前两种是事后的，第三种是事前的。 ☆ 一次调频时所有运行中的发电机组都可以参加，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；
有功功率电源的最优组合 有功功率负荷的最优分配
2、主要内容
要求在保证系统安全的条件下，在所研究的周期内，以小
时为单位合理选择电力系统中哪些机组应该运行、何时运行
及运行时各机组的发电功率，其目标是在满足系统负载及其 它物理和运行约束的前提下使周期内系统消耗的燃料总量或
总费用值为最少。
4.2 电力系统有功功率的最优分配
三次调频则属于电力系统经济运行调度的范畴。
4.1 电力系统有功功率的平衡
三、有功功率平衡和备用容量
1、有功功率平衡：
P
Gi
= PLDi + ΔPLoss,Σ
即保证有功功率电源发出有功与系统发电负荷相平衡。 2、相关的一些基本概念： 有功功率电源：电力系统各类发电厂的发电机； 系统电源容量（系统装机容量）：系统中所有发电厂机组
电力系统分析：第十四章 电力系统的经济运行
例14-3
三个火电厂并联运行，各电厂的燃料消耗特性及功率约束条件如下：当总负荷为700MW和400MW时，试分别确定发电厂间功率的经济分配
25
解：
按所给耗量特性可得各厂的微增耗量特性得到等微增率时的电厂出力关系PG1=14.29+0.572 PG2=0.643 PG3, PG3 =22.22+0.889 PG2
变压器经济运行的原则
17
增设电源点 提升线路电压等级 增大导线截面 减少变电层次 调整用户的负荷曲线，减小高峰负荷和低谷负荷的差值（需求侧管理）
措施5：电网技术改造
火电厂间有功功率负荷的经济分配
19
耗量特性曲线：反映发电设备（或其组合）单位时间内能量输入和输出关系的曲线
耗量特性
20
耗量特性曲线上某点切线的斜率称为该点的耗量微增率λ
发电效率η=P/F（同样多的燃料能发出多少电？）
λ =dF/dP
效率曲线和微增率曲线
微增率越大，增加发电机出力越难发电机轻载时增加出力容易，重载时增加出力难
21
目标：总的燃料消耗为最小minF= F1(PG1)+F2(PG2)约束条件：PG1+PG2-PLD=0
措施1：提高用户的功率因数
12
在环网中引入环路电势进行潮流控制，或考虑开环运行（自然分布-经济分布）。 配电网络重构：通过确定分段开关和联络开关的断开、闭合状态来优化配电系统的运行。
措施2：改善网络中的功率分布
13
适当提高运行电压可以降低网损：变压器的铁损在网络总损耗所占比重小的电网——高压电网适当降低运行电压可以降低网损：变压器的铁损在网络总损耗所占比重大的电网——中压农网
措施3：调整电网运行电压水平
自动发电控制(AGC)与电力系统经济运行
自动发电控制（AGC）与电力系统经济运行一、电力系统有功功率的经济分配电力系统的经济运行，即在满足安全和质量的前提下使供电成本最低，是电力系统追求的又一运行目标。
由于电力系统是由分布在广阔地域上各种类型的发电厂（发电厂中又有着不同类型的发电机组），以及将其与负荷连接起来的电网组成的。
在一个电力系统中，各种发电机组使用着不同的一次能源，这些一次能源的价格（市场价和运输价）不同，发电机组使用一次能源的效率不同，各发电厂供给负载所引起的网络损耗也不同，因此，要实现电力系统的经济运行，就需要同时考虑两个问题：1.如何在所有的发电机组间合理地分配有功负荷，使所消耗的一次能源总价格最低；2.如何在发电厂间合理地分配有功负荷，使所输送的电力在电网中的损耗最小。
在进行有功功率的经济分配时，除考虑上述两个要求外，还须考虑电网输送容量的约束，以及环保、水库调度、国家能源政策等因素，在互联电力系统中还须考虑向其它电力系统购、售电的经济性，因而是一个非常复杂的运行问题。
电力系统的有功功率经济分配有两种计算方法：1.离线的经济调度所谓离线的经济调度，就是根据预先收集整理的发电机组、电网的各种参数资料，以及对负荷的预测，计算未来几天（主要是次日）的开停机计划、以及规定时间间隔（如每小时）各运行发电机组的发电计划和联络线交换计划。
计算目标是在满足安全和质量的条件下，每个时间间隔电力系统的总运行成本（或费用）最低。
2.在线的经济调度由于离线的经济调度是基于较长时间（天）的预测数据进行计算的，其预测结果不可能完全准确；且其安排的发电计划时间间隔也较长，一般为15分钟到一小时，不能较精确地反映负荷变化的实际情况；同时，电力系统的运行工况是瞬息万变的，发电机组的有功出力也会因种种原因偏离所安排的发电计划。
因此，离线经济调度所作出的经济分配，在实际运行中就变得不那么经济了，需要不断地根据当前电力系统的实际运行工况，以及对下一个时间间隔（5~15分钟）负荷的预测，对发电机组的有功功率进行重新分配，以改善电力系统运行的经济性。
电力系统分析第五章讲解
§5-1 电力系统有功功率和频率的调整和控制
功率-频率电气液压调速系统：
转速 f － 频 测量 差 ＋ 放 转速 f set ＋ 大 综 综合 给定 合 误差 PID 放 P ＋ 功率 set U err 校正 大 给定 器 － 功率 PG 测量 转速 功 率 放 大 器 电 液 转 换 器 油 动 机 汽 轮 机 有功 功率 系 发 统 电 机
K G* 1 100 %
PG Pset
单位调节功率
0
fN
f
调速系统常用调差系数百分数σ%来反映静态特性。
例5-2
每台机组的调差系数可单独整定。离心飞摆式调速系统，整 定值通过调频器设定；功频电液调速系统可直接整定KG。
2019年1月15日星期二 55－8
§5-1 电力系统有功功率和频率的调整和控制
2019年1月15日星期二 55－4
§5-1 电力系统有功功率和频率的调整和控制
2. 有功功率平衡和备用容量 为保证电力系统的频率质量，应满足额定频率下系统有功功 率平衡的要求。 备用容量的种类： (1)负荷备用。一般取负荷的2%~5%。 (2)事故备用。为防止发电机组发生事故设置的备用容量，一般 取系统最大负荷的5%~10%。 (3)检修备用。 (4)国民经济备用。 负荷备用必须以热备用的方式存在于系统之中。 热备用是指所有投入运行的发电机组可能发出的最大功率之 和与全系统发电负荷之差，也称运转备用或旋转备用。 冷备用指系统中停止运行状态，可随时待命起动的发电机组 最大出力的总和。 冷备用可作为检修备用和国民经济备用。
2019年1月15日星期二 55－14
f f PL PLN a0 a1 a 2 f fN N a0 a1 a2 a3 an 1
电力系统自动化复习题
一、单选题(一)、同步发电机的自动准同期1．自动准同期装置的功能不包括如下哪条：A．调整待并发电机电压的频率B．调整待并发电机电压的幅值C．调整待并发电机电压的初相角D．调整发变组变压器的分接头2．同步发电机准同期并列操作的理想条件是：A．待并发电机端电压的频率、幅值和相位都等于其他发电机B．待并发电机端电压幅值等于其额定电压C．待并发电机端电压的频率、幅值和相位等于同期点处系统电压D．待并发电机端电压幅值等于同期点处系统电压幅值3．自动准同期装置中当频率差值非常接近于零时：A．此时合闸对待并发电机的有功冲击接近于零B．此时合闸待并发电机能直接进入同步运行状态C．此时应发增速信号，使频率差值稍微增大D．此时应保持当前状况不变，等待合闸时机4．当待并发电机端电压和系统电压幅值不相等时，并列断路器合闸瞬间待并发电机所受的冲击为：A. 有功冲击B. 无功冲击C. 有功冲击和无功冲击5．自动准同期装置中关于线性整步电压有：A. 线形整步电压的幅值与频率差值成正比B. 线形整步电压的周期与频率差值成反比C. 线形整步电压与频率差值无关(二)、同步发电机的励磁自动控制1．直流励磁机系统不能用在100MW以上发电机组上，为什么？A．直流励磁机系统反应速度慢B．直流励磁机系统不够安全可靠C．直流励磁机系统容量不够D．直流励磁机系统有可控硅整流，比较复杂2．自励式和他励式励磁机系统的区别是：A．自励式有副励磁机B．他励式有副励磁机C．自励式调整容量大D．他励式调整容量大3．电压响应比是下列那个工作过程的重要要指标：A．灭磁过程B．调速过程C．强励过程D．准同期过程4．无刷励磁系统是如何实现消除电刷的？：A．采用了发电机自励方式来提供励磁电流B．副励磁机采用了先进的电力电子整流元件来提供励磁电流C．主励磁机采用磁极静止、电枢旋转的结构D．副励磁机采用磁极静止、电枢旋转的结构5．两台并联运行的机组之间无功功率的增量按下列哪种规律分配？A．与机组的容量成正比B．与机组的容量成反比C．与机组的原料消耗成反比D．与机组的无功特性的调差系数成反比6．具有自并励励磁系统的同步发电机灭磁方法是？A．通过向转子绕组并联电阻来灭磁B．通过向转子绕组串联快速灭磁开关来灭磁C．利用可控硅整流桥的逆变工作方式来灭磁D．通过向转子绕组串联电阻来灭磁7．在微机型励磁调节器中，一般采用什么控制算法A．比例控制B．比例微分控制C．比例积分控制D．比例微分积分控制8．同步发电机励磁控制系统的任务不包括：A．提高同步发电机并联运行的稳定性B．在某些事故发生时进行强行励磁C．在某些事故发生时进行快速灭磁D．保持电网频率的稳定9．下列哪项不是发电机强行励磁的作用？A．改善异步电动机的自启动条件B．提高继电保护装置工作的正确性C．避免发电机内部产生危险的过电压D．提高发电机端电压10．下列哪项是发电机快速灭磁的作用？A．提高继电保护装置工作的正确性B．改善异步电动机的自启动条件C．避免发电机内部产生危险的过电压D．提高发电机端电压11．自励式和他励式励磁机系统的区别是：A．自励式只能用于直流励磁机系统B．他励式只能用于直流励磁机系统C．自励式响应速度快D．他励式响应速度快(三)、励磁自动控制系统的动态特性1．PSS的作用是：A．使系统具有负阻尼B．使系统具有正阻尼C．提高暂态稳定D．提高励磁速度(四)、电力系统自动调频1．发电厂内各调频机组间有功功率的经济分配原则是：A．按机组容量成正比分配B．按机组的功率调差系数成反比分配C．按机组的损耗相等的原则分配D．按机组的损耗微增率相等的原则分配2．关于电网频率，下列说法正确的是：A．调节频率等同于调节发电机组的转速B．电网在稳态运行时各部分的频率之间有一定差异C．电网频率的变化原因主要是汽轮机出力在变化D．增加发电机励磁电流可以改变系统频率3．由多个区域联合而成的电力系统调频时如何判断负荷的变动发生在哪个区域？A．当频率偏差和联络线上功率的偏差同为正值或同为负值时，负荷变动发生在本区域内B．当频率偏差和联络线上功率的偏差同为正值或同为负值时，负荷变动发生在外区域内C．联络线上功率的偏差为正值时，负荷变动发生在外区域内D．频率偏差为正值时，负荷变动发生在外区域内4．负荷的频率调节效应是指A．当频率上升时，负荷增大，起到了稳定频率的作用B．当频率下降时，负荷增大，起到了稳定频率的作用C．当频率变化时，负荷不变，起到了稳定频率的作用D．当频率变化时，负荷变化不确定5．下列各项哪个不是利用频率偏差的积分作为输入量来调频的方式的优点？A．对频率的变化反应灵敏B．多个发电厂可以同时开始调频C．能够保持频率的积累误差很小D．按比例分配有功负荷6．调频与有功功率控制之间的关系是：A．系统频率的变化是由于发电机的有功负荷功率与原动机输入功率之间失去平衡所至B．发电机转速越快，其输出的有功功率越多C．保持频率不变的根本方法是合理分配有功功率7．在调速器的调节作用下，发电机输出有功和频率之间的关系是：A．频率下降时有功输出减小B．频率下降时有功输出增大C．有功输出增大时频率上升D．有功输出改变时频率不变8．由多个区域联合而成的电力系统根据什么量来调频？A. 频率的偏差B. 联络线上功率的偏差C. 频率的偏差和联络线上功率的偏差(五)、电力系统低频自动减负荷1．低频减负荷装置特殊级的动作时限A．大于系统频率时间常数B．小于系统频率时间常数C．等于系统频率时间常数D．不确定2．自动减负荷装置的工作原理是什么？A．按频率分级切除负荷B．按系统发生的功率缺额一次性切除负荷C．按频率的下降速度分级切除负荷D．按电压分级切除负荷3．电力系统中，一般要求频率瞬时值不能低于A．49HzB．47HzC．45HzD．44Hz4．自动减载装置中特殊轮（后备轮）的作用是：A. 当一些轮因各种干扰未正常启动时作为后备B. 当系统频率逐渐稳定在较低频率而未达到正常轮启动条件时作为补充C. 当频率下降过快时用来加速切除负荷的5．自动减载装置中特殊轮（后备轮）与正常轮的区别是：A. 特殊轮有时间延迟B. 特殊轮动作频率较低C. 特殊轮动作后所切除的负荷较大二、多选题(一)、同步发电机的自动准同期1．同步发电机组的并列操作的原则是：A. 并列操作时间应尽量短B. 并列断路器合闸时，对待并发电机组的冲击应尽量小C. 机组并入系统后应能够迅速进入同步运行状态2．自动准同期装置中恒定越前时间的大小与哪些因素有关？A. 自动准同期装置的延迟时间B. 同期断路器的合闸时间C. 发电机的转速3．自动准同期装置中线性整步电压与哪些因素有关？A. 待并发电机端电压的频率B. 待并发电机端电压的幅值C. 待并发电机端电压的初相角(二)、同步发电机的励磁自动控制1．同步发电机励磁电流的变化影响下列哪些量的变化？A．发电机的端电压B．发电机的无功功率输出C．发电机的有功功率输出D．电力系统的频率2．同步发电机励磁自动控制有哪些作用？A．维持电网电压稳定B．进行并联运行机组间无功功率的合理分配C．维持电网频率稳定D．进行并联运行机组间有功功率的合理分配3．继电强励的主要指标是：A．电压响应比B．顶值电压C．反应灵敏度D．反应准确度4．关于发电机无功调节特性，下列说法正确的是：A．无功调节特性反映发电机端电压与输出无功电流的关系B．无功调节特性反映发电机励磁电流与输出无功电流的关系C．无功调节特性就是调压器的工作特性D．无功调节特性是调压器、励磁机和发电机工作特性的合成5．关于发电机无功调节特性，下列说法正确的是：A．一般情况下，该特性对应一条下倾的直线B．调差系数是该特性的重要表征参数C．一般情况下，该特性对应一条水平的直线D．调差系数是该特性的唯一表征参数6．对发电机无功调节特性进行调整的目的是：A．当发电机投入运行时，能平稳地改变无功负荷B．调整并联发电机组之间无功负荷的分配C．当发电机投入运行时，能平稳地改变有功负荷D．调整并联发电机组之间有功负荷经济分配(三)、励磁自动控制系统的动态特性(四)、电力系统自动调频1．自动调频的技术方案不能借鉴自动调压的技术方案的原因是：A．调频与运行费用的关系非常密切，调频时要考虑经济性B．调频必须集中进行，而不能在各发电厂各自进行C．自动调压的技术方案不能满足调频的精度要求2．关于调速器，下列说法正确的是：A. 机械式调速器受磨擦力的影响，存在失灵区B. 调速器能够将频率稳定在50HzC. 调速器不能将频率稳定在50HzD. 调速器对频率的调节称为一次调频3．关于发电机的功率频率特性，下列说法正确的是：A. 发电机的功率和频率特性指由于频率变化而引起发电机输出功率变化的关系B. 当仅考虑调速器的作用时，发电机功率频率特性可以用一条倾斜的直线来表示C. 该特性所对应的曲线的倾斜程度用功率调差系数来表征4．调频系统的主要任务是：A. 维持系统的频率在额定值B. 将有功负荷在并联机组间进行经济分配C. 将无功负荷在并联机组间进行经济分配5．关于调频器，哪些说法正确？A. 调频器独立于调速器，单独对频率进行调节B. 调频器通过调整调速器的整定机构来实现对频率的调节C. 当调频器动作时，发电机的功率频率特性曲线会发生相应的平移D. 当调频器动作时，发电机的功率频率特性曲线的斜率会发生相应的改变6．关于调速器，下列说法正确的是：A. 机械式调速器受磨擦力的影响，存在失灵区B. 调速器能够将频率稳定在50HzC. 调速器不能将频率稳定在50HzD. 调速器对频率的调节称为一次调频(五)、电力系统低频自动减负荷1．低频减载装置中系统最大功率缺额是如何计算的？A. 按系统中断开最大容量的机组来考虑B. 按断开发电厂高压母线来考虑C. 按系统解列后各区最大缺额之和来考虑2．按频率自动减载装置的缺点是：A. 当频率下降过快时，可能来不及制止频率的下降B. 当发生不同的功率缺额时，不能保证每次都能将频率恢复到预定范围内C. 由于各变电所离故障点距离不相等，频率下降的速度也不相等，从而分散安装在各变电站里的减载装置的各轮不能严格按次序动作三、判断题(一)、同步发电机的自动准同期1．自动准同期并列的特点是首先发电机投入电网，然后加励磁电流。
电力系统分析第三章(2)
PGi min ≤ PGit ≤ PGi max , i = 1, 2,L , g , t = 1, 2,L , 24
在不考虑第四式不等式约束条件的情况下（即去掉第四式），)的条件极值问题 用拉格朗日乘数法求解，即对等式约束式分别引入拉格朗日乘子，可组成如下 的拉格朗日函数
L = ∑∑ Fi ( PGit ) − ∑ λt [∑ PGit − P∑ Lt − Pnlt ] +
2 3 Wi ( PGi ) = ai + bi PGi + ci PGi + d i PGi
W ( m3 s )
另外，水轮发电机组也有最大和最小出力限制。 最大出力除了受额定容量的限制以外，还可能 是由于水头过低所致。 最小出力主要与下游航运等要求的最小放水量 有关。
PGmin
PG ( MW )
PGmax
第三章 电力系统的经济运行
3.3水火电厂间有功负荷经济分配 3.3水火电厂间有功负荷经济分配
水力发电厂本身不消耗燃料，因此如果能与火力发电厂配合安排发电计 划，可以减少火力发电厂所需要的燃料消耗。 原因是，大多数水力发电厂都具有水库，可以利用水库的调节能力，在 一天中让水力发电厂在系统高峰负荷时多发电，在低谷负荷时少发甚至 不发，以便尽量减少火力发电厂在高峰负荷时的出力，由于火电机组的 出力愈大其煤耗微增率愈大，因此减少高峰负荷时的出力便可以减少火 电机组在耗量微增较大时的出力，从而可以减少一整天的总燃料消耗量。 对于具有一定水库容量的水力发电厂，一般都根据来水量的变化情况通 过水库的经济调度来决定每天的总耗水量，而每小时的耗水量则可以根 据发电要求来进行分配。 对于无水库的水力发电厂，每小时的耗水量则完全决定于河流的天然流 量，它在一天当中基本上是不变的，因此，这类水力发电厂在一天中将 以恒定出力运行。同样，在丰水期，一些水力发电厂为了避免弃水，全 天都满载运行。对于这些水电机组来说，它们的出力是已知的
电力系统自动化 10 电力系统频率调节(二)
4.3 电力系统的频率调整
解：首先分别计算负荷和各发电机组的单位调节功率 PLDN 3300 K = K = 1.5 = 99 （MW/Hz） 负荷： LD LD* fN 50 PGN PGN K G = K G* = 100 各发电机组的单位调节功率： f N % f N 500 K G1 = 100 = 400 （MW/Hz） 5×100MW水轮机组： 2.5 50
375 K G2 = 100 = 273 （MW/Hz） 5×75MW水轮机组： 2.75 50 600 K G3 = 100 = 343 （MW/Hz） 6×100MW汽轮机组： 3.5 50
1000 K G4 = 100 = 500 （MW/Hz） 20×50MW汽轮机组： 4.0 50 1000 K G5 = 100 = 500 （MW/Hz） 1000MW小容量汽轮机组： 4.0 50
作用下 系统频率下降或上升的多少。
上海理工大学电气工程系
标幺值表示
K KG K D PD 0 f
K G
PGN PD 0 PDN K D fN fN f
等式两端同除以PDN/fN
K G
PGN PD 0 PDN PD 0 K D PDN f f N f
电力系统分析
第四章 电力系统有功功率和频率调整
第四章 电力系统的有功功率和频率控制
4.1
电力系统有功功率的平衡
4.2
电力系统的频率调整
4.3
电力系统有功功率的最优分配
上海理工大学电气工程系
第二次课
• 一次调频与二次调频
上海理工大学电气工程系
• 评价电能质量的指标包括
chap3-1,2,3第三章 电力系统频率和有功控制
（二）发电机组的调速器特性 负荷突然增大——f下降——A下移——B还未动 作——由于没有调节转速给定装置，D不动—— C、E、F下移——错油门凸肩下移——压力油进 入油动机活塞下腔，上腔与排油相通——油动机 活塞上移——B上移——开大开度——增大进汽 量——机组转速增加——A上移——C、F上移— —E上移——直到回到原来位置，使错油门活塞 重新把管口堵住，机组出力和负荷重新达到平衡， 调整过程结束，转速稳定在某一新值。
率偏移量与功率调节量间的关系。
二、发电机组的频率特性
在发电机组输入功率不变的情况下， 当负荷功率PL变化时，将影响发电机组 的转速，借负荷的调节效应只能部分地 补偿负荷的变化，因此负荷的变化将使 系统频率发生偏移。发电机组转速（频 率）的调整是通过原动机的调速器实现 的。原动机的调速器将自动地改变原动 机的进汽（水）量，相应增加或减小发 电机的出力。当调速器的调节过程结束， 建立新的稳态时，发电机的有功出力同 频率之间的关系称为发电机组调速器的 功率—频率静态特性。
3、检修备用： 指发电设备计划检修时，为保证对用 户正常供电而设置的备用。一般可不 单独设检修备用。 4、国民经济备用： 指为满足工农业生产的超计划增长对 电力的需求而设计的备用容量，一般 为最大负荷的3%-5%。
5、热备用： 运转中的发电设备可能发出的最大功率 与系统发电负荷之差。热备用容量随时 补偿由于随机事件引起的功率缺额。在 以上备用容量中，负荷备用及一部分事 故备用要随时应付电力系统负荷变化， 因此它们又称热备用。一般为最大负荷 的8%-10%。 6、冷备用： 指电力系统中没有运转的，但是能随时 启用的发电设备可能发出的最大功率。
例3-1 某电力系统中，与频率无关的负荷 占 30 ％，与频率一次方成比例的负荷占 40 ％，与 频率二次方成比例的负荷占 10 ％，与频率三 次方成比例的负荷占 20 ％。求系统频率由 50Hz 下降到 47Hz 时，负荷功率变化的百分数 及其相应的 KL*值。
第7章电力系统的经济运行（含答案）
第7章电⼒系统的经济运⾏（含答案）第7章电⼒系统的经济运⾏⼀、填空题1.各发电机组之间有功负荷的经济分配采⽤等微增率准则。
2.电⼒系统的有功功率损耗包括变动损耗和固定损耗，其中变动损耗所占⽐例较⼤，其与传输功率有关，⽽固定损耗所占⽐例较⼩，仅与电压有关。
3.导线截⾯积选择必须满⾜的三个必要条件为机械强度条件、发热条件和电晕条件。
4.当变电站的总负荷功率⼀定时，铁耗与并联运⾏的变压器台数成正⽐，铜耗则与并联运⾏的变压器台数成反⽐。
5.环形⽹络中的功率分布在没有外施任何调节和控制⼿段时称为⾃然功率分布，其与阻抗成反⽐分布；当与电阻成反⽐分布时可使功率损耗最⼩，此时的功率分布即为经济分布。
6.导线截⾯积选择的发热条件是指通过导线的最⼤持续负荷电流必须⼩于导线允许的长期持续安全电流。
7.综合考虑国家总的利益原则后，单位截⾯导线对应的最经济的电流⼤⼩，称为经济电流密度。
⼆、选择题1.对于电⼒⽹运⾏电压⽔平的确定，下列说法正确的是（A）（1）对于35kV及以上的电⼒⽹，应适当提⾼运⾏电压以降低⽹损（2）对于农村低压配电⽹，为降低铁耗，应适当降低运⾏电压（3）对于35kV及以上的电⼒⽹，为降低铁耗，应适当降低运⾏电压（4）对于农村低压配电⽹，应适当提⾼运⾏电压以降低⽹损A.（1）（2）B.（2）（3）C.（3）（4）D.（1）（4）2.对于电压等级较低的配电线路导线截⾯积选择，不需要校验的条件是（C）A.机械强度条件B.发热条件C.电晕条件D.电压损耗3.关于组织变压器的经济运⾏，下列说法正确的是（B）A.当负荷功率⼩于临界功率时，为降低铜耗，应减少并联运⾏的变压器台数B.当负荷功率⼩于临界功率时，为降低铁耗，应减少并联运⾏的变压器台数C.当负荷功率⼤于临界功率时，为降低铜耗，应减少并联运⾏的变压器台数D.当负荷功率⼤于临界功率时，为降低铁耗，应减少并联运⾏的变压器台数三、简答题1.简述线损、总供电量、总售电量的概念。
《电力系统分析》知识点总结
电力系统分析基础稳态部分一一、填空题1、我国国家标准规定的额定电压有3kv、6kv、10kv、35kv、110kv、220kv、330kv、500kv。
2、电能质量包含电压质量、频率质量、波形质量三方面。
3456、7、我国1234（1）（2）（3）（4）（5）5（1）（2）保证良好的电能质量（3）保证系统运行的经济性6、变压器额定电压的确定：变压器的一次侧额定电压应等于用电设备额定电压（直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压应等于发电机的额定电压），二次侧额定电压应较线路额定电压高10%。
只有漏抗很小的、二次直接与用电设备相联的和电压特别高的变压器，其二次侧额定电压才可能较线路额定电压仅高5%。
7、所谓过补偿是指感性电流大于容性电流时的补偿方式，欠补偿正好相反，实践中，一般采用欠补偿。
二一、填空题1、按绝缘材料，电缆可分为?纸绝缘、橡胶绝缘、塑料绝缘?三种类型。
2、架空线路由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等构成。
3、电缆线路由导线、绝缘层、保护层等构成。
4.、导线主要由铝（Z）、钢（G）、铜（T）等材料构成。
5、线路电压超过220KV时为减小电晕损耗或线路电抗，采用扩径导线或分裂导线。
61234567891011、综合用电负荷是将工业、农业、邮电交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的相加功率，因而称电力系统的供电负荷；12、供电负荷再加各发电厂本身所消耗的功率——厂用电，是系统中各发电机应发的功率，称电力系统中的发电负荷。
13、平均额定电压是约定的，较线路额定电压约高5％的电压系列。
14、各个量基准值的关系：S B=3U B I B，U B=3I B Z B。
三一、填空题1、调整潮流的手段有：串联电容、串联电抗、附加串联加压器。
2、串联电容的作用是以其电抗抵偿线路的感抗。
3、串联电抗的作用与串联电容相反，主要在限流，将其串联在重载线段上可避免该线段过载。
4、附加串联加压器的作用在于产生一环流或强制循环功率，使强制循环功率与自然分布功率的叠加可达到理想值。
电力系统的三种调频方式
电力系统一次、二次、三次调频的特点
频率调整，又称频率控制，是电力系统中维持有功功率供需平衡的主要措施，其根本目的是保证电力系统的频率稳定。
电力系统频率调整的主要方法是调整发电功率和进行负荷管理。
按照调整范围和调节能力的不同，频率调整可分为一次调频、二次调频和三次调频。
一次调频是指当电力系统频率偏离目标频率时，发电机组通过调速系统的自动反应，由发电机组调速器自动实现的不改变变速机构位置的调节过程，调整有功出力以维持电力系统频率稳定。
一次调频的特点是响应速度快，但是只能做到有差控制，是对第一种负荷变动引起的频率偏差进行调节。
二次调频也称为自动发电控制（AGC），是指发电机组提供足够的可调整容量及一定的调节速率，在允许的调节偏差下实时跟踪频率，以满足系统频率稳定的要求。
需要运行人员手动或者自动操作调速器，使发电机的频率特性平行地上下移动，进而调整负荷，使频率保持不变。
二次调频可以做到频率的无差调节，且能够对联络线功率进行监视和调整。
三次调频即有功功率经济分配，其实质是完成在线经济调度，其目的是在满足电力系统频率稳定和系统安全的前提下合理利用能源和设备，以最低的发电成本或费用获得更多的、优质的电能。
电力系统频率调整也是电力市场的重要组成部分。