电力系统频率变化的影响
电力系统自动化---第三章 电力系统频率及有功功率的自动调节
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备用容量的分类
按作用分： (1)负荷备用：满足负荷波动、 计划外的负荷增量 2%~5% (2)事故备用：发电机因故退 出运行而预留的容量 5%~10% (3)检修备用：发电机计划检 修4%~5% (4)国民经济备用：满足工农 业超计划增长3%~5% 按其存在形式分：
(1)热备用
(2)冷备用
8
二、电力系统的频率特性
PG K G f
PD ( f )
f f1 f2 A B
PG
PD 0
( f ) PD
C
PD
PD K D f
负荷功率的实际增量：
PD0 PD PD0 K D f
它同发电机功率增量平衡：
P1 P2
P
PD0 PD PG
PD0 PG PD ( K G K D )f Kf
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一、 各类发电厂的运行特点
2 水电厂
（1）不需燃料费，但一次投资大
（2）出力调节范围比火电机组大
（3）启停费用低，且操作简单
（4）出力受水头影响 （5）抽水蓄能 （6）必须释放水量－－强迫功率
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一、 各类发电厂的运行特点 3 核电厂
（1）最小技术负荷小，为额定负荷10～15％。
（2）启停费用高；负荷急剧变化时，调节费
二、目标函数和约束条件
• 有功负荷最优分配的目的：在满足对一定量负荷持续 供电的前提下，使发电设备在生产电能的过程中单位 时间内所消耗的能源最少。 • 满足条件：
等式约束 f(x、u、d)=0 不等式约束 g(x、u、d)≤0
使
目标函数
F=F(x、u、d) 最优
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1 目标函数 • 系统单位时间内消耗的燃料（火电机组）
第五章电力系统有功功率与频率的调整
1
电力系统中负荷随时间不断变化，必须调整发电机的出力， 电力系统中负荷随时间不断变化，必须调整发电机的出力， 使之与负荷的有功功率平衡，并同时调整系统的频率， 使之与负荷的有功功率平衡，并同时调整系统的频率，使之 尽量保持不变。 尽量保持不变。 负荷无功的的变化则要求发电机和其他无功补偿设备的运 行情况作相应调整，使之满足负荷无功需求的同时，保证合 行情况作相应调整，使之满足负荷无功需求的同时， 格的供电电压质量。 格的供电电压质量。 在分配和调整各个发电机的功率时，需要考虑它们和线路、 在分配和调整各个发电机的功率时，需要考虑它们和线路、 变压器等设备的容量限制和其他条件， 变压器等设备的容量限制和其他条件，以保证设备和系统运 行的安全性。 行的安全性。 电力系统的运行费用与发电机之间的功率分配密切相关， 电力系统的运行费用与发电机之间的功率分配密切相关， 对系统的运行方式进行决策和调整时必须考虑经济性。 对系统的运行方式进行决策和调整时必须考虑经济性。以上 各点反映了电力系统运行的安全、经济、优质等进本要求。 各点反映了电力系统运行的安全、经济、优质等进本要求。 2
（1）不需燃料费，但一次投资大 不需燃料费， （2）出力调节范围比火电机组大 （3）启停费用低，且操作简单 启停费用低， （4）出力受水头影响 （5）抽水蓄能 （6）必须释放水量－－强迫功率 必须释放水量－－强迫功率 －－
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一、 各类发电厂的运行特点
3 核电厂
（1）最小技术负荷小，为额定负荷 ～15％。 ）最小技术负荷小，为额定负荷10～ ％。 （2）启停费用高；负荷急剧变化时，调节费用高； 启停 ）启停费用高；负荷急剧变化时，调节费用高； 及急剧调节时，易于损坏设备。 及急剧调节时，易于损坏设备。 （3）一次投资大，运行费用小。 ）一次投资大，运行费用小。
《电力系统分析》第五章 电力系统有功功率的平衡和频率调整
PG 2
0.53 0.18 0.0036
97
PL PG1 PG2 197
因此，负荷继续增加时，增加的负荷应由发电设备2承担， 两套设备的综合耗量微增率也就取决于发电设备2。
（b）PL 100MW，按最优分配时，有
PL
PG1
PG 2
0.25
0.0028
0.18
（以下简称负荷）时刻都在 作不规则变化，如右图所示。 对系统实际负荷变化曲线的 分析表明，系统负荷可以看 作是由三种具有不同变化规 律的变动负荷所组成：第一 种变化幅度很小，变化周期 短，负荷变动有很大的偶然 性；第二种是变化幅度大， 变化周期较长；第三种是变 化缓慢的持续变动负荷。
第五章 电力系统有功功率的平衡和频率调整
第五章 电力系统有功功率的平衡和频率调整
2、水力发电厂的特点 （1）必须释放水量－－强迫功率。 （2）出力调节范围比火电机组大，启停费用低，且操作简
单。 （3）不需燃料费，但一次投资大，水电厂的运行依水库调
节性能的不同在不同程度上受自然条件的影响。
第五章 电力系统有功功率的平衡和频率调整
3、原子能发电厂的特点 （1）最小技术负荷小，为额定负荷10～15％。 （2）启停费用高；负荷急剧变化时，调节费用高；启停 及急剧调节时，易于损坏设备。 （3）一次投资大，运行费用小。
技能培训资料：电网中的频率偏差影响
在正常情况下，系统频率是电力系统保持一致的运行参数。
对系统中每一台发电机来说，其频率和转速的关系为：，其中：f 一系统频率P-发电机的极对数PI-发电机的转速。
电网的频率是由发电功率与用电负荷大小决定的，当发电功率与用电负荷大小相等时，电网频率稳定；发电功率大于用电负荷时，电网频率升高；发电功率小于用电负荷时，电网频率降低。
要想保持频率不变，就要保持发电机的转速不变；要想维持发电机的转速不变，就要保持稳定的负荷。
通过调整发电机的有功功率，可保持系统功率的供需平衡，使频率维持在一个变化较小的范围内。
频率调整是由一次调频和二次调频共同完成的：一次调频。
根据中华人民共和国电力行业标准《电网运行准则》要求，电力系统的发电机组均应参与一次频率调整。
一次调频，是指电网的频率一旦偏离额定值时，电网中机组的控制系统就自动地控制机组有功功率的增减，限制电网频率变化，使电网频率维持稳定的自动控制过程。
当电网频率升高时，一次调频功能要求机组利用其蓄热快速减负荷，反之，机组快速增负荷。
机组一次调频性能,是指电网频率发生偏离额定值的变化时，机组出力与电网频率的相关性，传统上用汽机调速系统的速度变动率（调差系数）及迟缓率（死区）表示。
当频差或转速差超过死区值时一次调频开始动作，速度变动率（调差系数）是指令一次调频动作的比例，其值越大，一次调频的负荷变化越小，反之就越大。
一次调节频功能在DCS内实施，可以转换成一次调频的变负荷要求与频差或转速差之间的关系。
电网运行中最为重要的两项指标频率和电压，电压和频率分别用来衡量无功功率与有功功率是否满足负荷要求的标准。
首先说说频率，频率关系到整个系统是否有功功率平衡，单机系统可以用功角稳定概念来解释，多机系统可以用相对功角来解释。
当系统发生故障时，可以通过观察系统的频率是否偏差来衡量系统的稳定性，即小扰动回归到原有的频率和相角，大扰动建立新的稳定点，但是频率仍保持，发电机的相对相角可以改变。
电力系统中的频率稳定性
电力系统中的频率稳定性电力系统中的频率稳定性对于电力供应的可靠性和稳定性至关重要。
频率稳定性是指电力系统中的供需平衡能力，即发电与负荷之间的匹配程度，能否保持电力系统正常工作。
本文将介绍电力系统中频率稳定性的原理和影响因素，并探讨有效的调控方法。
一、频率稳定性原理频率稳定性与电力系统的运行状态密切相关。
电力系统的频率是由发电机组提供的，而负荷的变化会对电力系统的频率产生影响。
当负荷增加时，电力系统需要更多的发电机组来满足需求，频率会下降。
相反，当负荷减少时，发电机组的供电将超过负荷需求，频率将上升。
为了保持电力系统中的频率稳定，需要进行频率的监测与调控。
在监测方面，电力系统会通过频率计来实时测量频率值，并与额定频率进行比较，及时发现频率异常。
在调控方面，电力系统会通过控制发电机组的输出功率来保持频率的稳定，通过自动化调度系统来实现负荷与发电之间的均衡。
二、频率稳定性影响因素频率稳定性受到多个因素的影响，包括负荷变化、发电机组调整响应速度、电网系统惯性等。
1. 负荷变化：负荷的突然增加或减少将导致频率的波动。
负荷增加时，需要调动更多的发电机组投入运行，调整时间较长，导致频率下降。
负荷减少时，发电机组的供电超过需求，频率上升。
因此，负荷的突变将对频率稳定性产生较大影响。
2. 发电机组调整响应速度：发电机组的调整响应速度决定了频率回复到正常范围所需的时间。
响应速度越快，频率波动的幅度越小，稳定性越高。
因此，提高发电机组的调整响应速度是保持频率稳定的重要手段之一。
3. 电网系统惯性：电网系统的惯性是指发电机组在受到负荷变化时，惯性效应对频率稳定性的影响。
发电机组的旋转质量越大，其惯性也越大，对频率的调整能力越强。
因此，电网系统的惯性对于保持频率稳定具有重要作用。
三、调控方法为了保持电力系统中的频率稳定，需要采取有效的调控方法。
以下是几种常用的调控方法：1. 调节阀控制：通过调节阀控制系统，控制发电机组的输出功率，使频率保持在额定范围内。
电力系统的有功功率和频率调整变化
§5.2电力系统中有功功率的最优分配
一、 各类发电厂的运行特点
3 核电厂
（1）最小技术负荷小，为额定负荷10～15％。 （2）启停费用高；负荷急剧变化时，调节费用高；
启停及急剧调节时，易于损坏设备。 （3）一次投资大，运行费用小。
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§5.2电力系统中有功功率的最优分配
二、 各类发电厂的合理组合
3、等耗量微增率准则
• 以两台火电机组为例，忽略有功网损；假定各台机组的燃料 消耗量和输出功率不受限制，要求：确定负荷功率在两台机 组间的分配，使总的燃料消耗量最小。
效率曲线和微增率曲线
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§5.2电力系统中有功功率的最优分配
2、目标函数和约束条件
• 有功负荷最优分配的目的：在满足对一定量负荷持续 供电的前提下，使发电设备在生产电能的过程中单位 时间内所消耗的能源最少。
• 满足条件：
等式约束 f(x、u、d)=0 不等式约束 g(x、u、d)≤0
使
目标函数 F=F(x、u、d) 最优
2
§5.1电力系统中有功功率的平衡
一.电力系统频率变化的影响 • 对用户的影响 （1）异步电机转速：纺织工业、造纸工业 （2）异步电机功率下降 （3）电子设备的准确度 • 对发电厂和电力系统的影响 （1）对发电厂厂用机械设备运行的影响 （2）对汽轮机叶片的影响 （3）对异步电机及变压器励磁的影响，增加无
于发电负荷。
➢ 定义：备用容量 ＝ 系统可用 电源容量 － 发电负荷
新增容
量
备用容
量
发电负荷
8760 t(h)
系统电源容量：可投入发电设备的可发功率之和
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备用容量的分类
按作用分：
(1)负荷备用：满足负荷波动、计划外 的负荷增量2%~5%
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。
这需要精确的发电机控制系统，并配备高效的调速装置，以实现快速而准确的频率调节。
2. 发电机励磁调整：通过调整发电机的励磁电流来改变其输出频率。
励磁系统的优化设计和高精度的励磁调节装置可以实现精确的频率控制。
3. 负荷控制：通过调整负荷的供电方式和运行模式，实现对电力系统频率的调节。
例如，在面临频率下降的情况下，可以通过优化负荷分配和控制负荷的投入时间，来保持频率稳定。
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行实时监测和调控，实现频率的控制。
调度员根据电力系统实际情况制定合理的发电计划，确保电力供需平衡，从而维持频率的稳定。
4. 频率响应：某些电力设备具有频率响应功能，可以通过自动调整发电功率来保持频率的稳定。
一旦频率发生波动，设备会自动作出相应的调整，以恢复频率的平衡。
三、国际频率标准根据国际标准，全球大部分地区的电力系统频率为50Hz或60Hz。
电力系统频率控制
④ 电力系统频率下降时,异步电动机和变压器的励磁电流增 加,使无功消耗增加,引起系统电压下降。
V=E∝f: f ↓V → 不变 →
Im↑→ Qm↑V → ↓电 →压崩溃
2、电力系统有功功率控制的必要性
A 维持电力系统频率在允许范围之内
电力系统频率是靠电力系统内并联运行的所有发电机 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，就是要及时调节系统内并联运 行机组有功功率。
B 频率对电力系统的影响
① 频率下降时,汽轮机叶片的振动会变大。
② 频率下降到47-48Hz时,火电厂由异步电动机驱动的辅机 （如送风机）的出力随之下降,从而使火电厂发电机发出 的有功功率下降。不能及时制止, 出现频率雪崩会造成 大面积停电,甚至使整个系统瓦解。
③ 发电厂的厂用机械多使用异步电动机带动的，系统频率 降低将使电动机功率降低，影响电厂正常运行。
电力系统频率控制
5-1 频率调整必要性
1、电力系统频率控制的必要性
A 频率对电力用户的影响
(1) 电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化, 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 致其所带动机械的转速和出力降低,影响电力用户设备的正常 运行。
或
由上式可见，调差系数越小的机组增加的有功出力（相 对于本身的额定值）就越多。
※频率一次调整小节
1. δ整定过小，KG*整定过大，设δ→0，KG*→∞：负荷的变 动不会引起频率的变动，从而保证频率恒定。但负荷变化 量在各发电机组的分配无法固定，使得各机组的调速系统 无法稳定工作。因此，为了调速系统的稳定性，不能采用 过小的调差系数δ或者过大的单位调节功率KG*。
电力系统的频率稳定技术
电力系统的频率稳定技术电力系统的频率稳定技术是保障电力系统正常运行的重要手段，在现代社会中发挥着重要的作用。
本文将分析电力系统频率稳定的意义、影响因素以及现有的频率稳定技术，并探讨未来的发展趋势。
一、频率稳定的意义电力系统的频率稳定是指电力系统的发电频率能够在正常范围内波动而不会出现过大的偏差。
频率稳定对于电力系统的正常运行至关重要。
如果频率偏离正常范围，将会导致电力设备的故障，给电力系统带来巨大的安全隐患。
因此，实现电力系统的频率稳定是保障供电可靠性和电力系统安全运行的必要条件。
二、影响频率稳定的因素1. 电力负荷的变化：电力负荷的剧烈波动会引起电力系统频率的变化。
当负荷增加时，发电机组需要提供更多的功率，导致频率下降；负荷减少时，发电机组提供的功率超过负荷需求，频率上升。
2. 电力源的可调性：不同类型的电力源具有不同的可调性。
常规火力发电厂和水电站具有较好的可调性，通过调节机组负荷实现频率的稳定；而风力发电和太阳能发电等可再生能源则具有较差的可调性。
3. 电力系统的运行模式：电力系统的运行模式对频率稳定有重要影响。
基于市场操作的电力系统更加灵活，但也更容易出现频率偏差；而传统的中央调度模式对频率稳定有更好的控制。
三、现有的频率稳定技术1. 发电机组调速控制：调整发电机组的输出功率，通过负荷匹配来维持频率稳定。
这是最常用的频率稳定技术，可以通过调整机组的机械负荷或燃料供给来实现。
2. 负荷频率控制：通过负荷的调整和优化，使得负荷的变化对频率的影响最小化。
负荷频率控制可以通过合理的负荷预测和柔性负荷管理来实现。
3. 能量储备系统：通过储备电能以及储备燃料等手段，为系统提供备用能量，以应对突发负荷变化。
能量储备系统可以包括储水库、储气罐以及电池储能系统等。
四、未来的发展趋势1. 智能化技术应用：随着智能化技术的不断发展，电力系统频率稳定技术也将智能化。
通过利用人工智能、大数据分析等技术，可以更加准确地预测负荷变化，并实时调整发电机组的输出功率。
电力系统频率稳定性研究
电力系统频率稳定性研究电力系统频率稳定性研究：保障电力供应的关键因素概述：电力系统频率稳定性是保障电力供应的关键因素之一。
频率稳定性的研究旨在确保电力系统在承受各种外部和内部冲击时能够保持合理的频率范围，避免因频率偏离标准而引发的电力故障。
本文将就电力系统频率稳定性的背景、影响因素及研究进展进行探讨。
背景：电力系统是现代社会运行的关键基础设施之一。
它将发电厂的产生的电能通过输电线路传输到消费者，满足人们日常生活和工业生产的需求。
然而，电力系统频率的稳定性常常受到各种因素的影响。
影响因素：1. 电力负荷变化：电力系统中的负荷变化是主要的频率影响因素之一。
当负荷突然增加或减少时，电力系统频率可能会发生偏离。
2. 发电机运行状况：发电机是电力系统的核心设备，其运行状况对频率稳定性影响显著。
例如，发电机的惯性短暂失效或励磁系统故障可能导致频率的剧烈变化。
3. 输电线路传输能力：输电线路能力的改变也会对电力系统的频率稳定性产生影响。
当输电线路受阻或损坏时，电力系统频率的稳定性可能会受到严重威胁。
4. 系统频率响应：电力系统的频率响应是指在外界扰动下系统频率的响应速度。
频率响应速度越快，系统的稳定性就越好。
研究进展与方法：为了提高电力系统的频率稳定性，相关领域的学者和工程师进行了大量的研究。
他们开发了各种模型和方法，旨在预测电力系统频率的变化并采取相应的措施来保持其稳定。
1. 动态模拟方法：动态模拟方法是一种常用的电力系统频率稳定性研究方法。
通过建立电力系统的动态模型，可以准确地模拟系统在不同条件下的频率响应。
这有助于识别潜在的频率问题，并制定相应的保护和控制策略。
2. 系统建模与仿真：系统建模和仿真技术可以帮助研究人员对电力系统频率稳定性进行全面的分析和评估。
通过建立电力系统的数学模型，并采用仿真软件进行仿真实验，可以更好地理解频率波动的原因和机制。
3. 频率状态估计：频率状态估计是一种基于测量数据的频率稳定性研究方法。
影响电力系统频率变动因素论文
影响电力系统频率变动的因素摘要：频率是衡量电能质量的一个重要指标，是电力系统的正常可靠运行的一个重要保障，本文就影响电力系统频率的变动因素作一些探讨。
关键词：电力系统影响频率变动因数1 与频率变动有关的因素1.1 频率与发电机转速的关系由电机学原理可知，电力系统的频率与同步发电机的转速有一个固定的关系。
运行中的电力系统，同步发电机转速的变化会引起系统频率的变化。
当同步发电机输入的机械功率和输出的电磁功率、原动机与发电机内的各种有功功率损耗达到平衡时，同步发电机的转速可以维持在某一固定值附近。
则电力系统的频率是一个固定值。
1.2 频率变化的原因发电机的转速是由作用在其转轴上的转矩平衡情况所决定的。
作用在发电机转轴上的转矩主要有两个：①驱动转矩，它对应于发电机输入的机械功率pt；②制动转矩，它对应于发电机输出的电磁功率pe。
当忽略各种电气和机械的损耗时，如果满足pt=pe，发电机的转速就能维持额定转速，系统的频率就等于额定频率。
当pt>pe时，发电机加速，系统的频率高于额定频率；当pt<pe，发电机减速，系统的频率低于额定频率。
从这一点看，频率变化的原因是由于作用在发电机组转轴上的转矩不平衡所引起的。
也是由于发电机输入的机械功率pt和输出的电磁功率pe不平衡所引起的。
1.3 频率变化与有功功率的关系进一步分析，电力系统频率变化主要是由负荷有功功率的变化引起的。
当系统负荷所取用的有功功率和发电机所发出有功功率（电磁功率）平衡的情况下，电力系统中并列运行的所有同步发电机保持同步运行，全系统各点的频率相等并保持在一个固定值上。
一旦这个平衡遭到破坏，系统频率就会发生变化。
因为电力系统任何一处负荷有功功率的变化都会导致系统中所有发电机输出的电磁功率发生变化，使发电机转轴上的输入功率和输出功率不平衡引起转速发生变化，从而使电力系统的频率也发生变化。
显然，为了保持频率在额定值的附近，在系统中负荷变化时，需要及时调整原动机的输入功率尽量使发电机转轴上的功率平衡。
电力系统中频率调节技术探讨
电力系统中频率调节技术探讨在现代社会中，电力系统就如同一个庞大而精密的“生命机体”，为我们的生产生活源源不断地输送着“能量血液”。
而在这个复杂的系统中，频率是一个至关重要的参数，它的稳定与否直接关系到电力系统的安全可靠运行以及电能质量的优劣。
频率调节技术，作为保障电力系统频率稳定的关键手段，其重要性不言而喻。
要理解频率调节技术，首先得清楚电力系统频率的概念。
简单来说，电力系统频率就是指交流电在单位时间内完成周期性变化的次数。
在我国，电力系统的标准频率是 50 赫兹（Hz），这意味着交流电每秒钟完成 50 个周期的变化。
如果电力系统的频率发生偏差，将会对各种电力设备和用户产生诸多不利影响。
比如，频率过低可能导致电动机转速下降，影响工业生产效率；频率过高则可能使电气设备过载，缩短其使用寿命。
那么，为什么电力系统的频率会发生变化呢？这主要是由于电力系统中的有功功率平衡被打破。
当电力系统中的有功功率输出大于有功功率需求时，系统频率会升高；反之，当有功功率输出小于有功功率需求时，系统频率会降低。
为了维持电力系统频率的稳定，就需要采取相应的频率调节技术。
在众多频率调节技术中，一次调频是电力系统频率调节的第一道防线。
它主要依靠发电机组的调速器自动调节机组的有功出力，以响应系统频率的变化。
当系统频率下降时，调速器会自动增加机组的有功出力；当系统频率升高时，调速器则会自动减少机组的有功出力。
一次调频的特点是响应速度快，但调节精度相对较低，只能在一定程度上缓解频率的变化。
与一次调频相比，二次调频则更加精确和主动。
二次调频通常由电力系统的调度部门根据系统频率的偏差，通过遥控或自动装置调整发电机组的有功出力。
常见的二次调频方法包括手动调频和自动调频。
手动调频需要调度人员根据经验和系统运行情况进行操作，灵活性相对较差；而自动调频则能够根据预设的算法和策略，快速、准确地调整发电机组的出力，提高了电力系统的频率稳定性。
除了发电机组的调节，负荷侧的管理也对电力系统频率调节起到了重要作用。
第四章电力系统频率和有功功率自动控制第四章电力系统频率
第四章 电力系统频率和有功功率控制第一节 电力系统频率和有功功率调整的必要性一、 电力系统频率与有功功率的关系 频率、电压是电网电能质量的二大指标。
频率变化原因：负荷变动导致有功功率的不平衡。
变化过程：负荷变化→发电机转速变化→频率变化→负荷的调节效应→新频率下达到平衡。
消除偏移：原动机输入功率大小随负荷变动而改变。
结论：① 电网仅一个频率；② 电网可在偏离额定频率下稳定运行；（0.2Hz ） ③ 频率调整依靠有功进行调整；④ 维持电网频率，调速器调整原动机输入，跟踪负荷变化。
⑤ 转速与频率关系：60pn f二、 电网频率对电能用户及电力系统的影响 对用户影响：① 异步机：转速变化影响产品质量；电机输出功率变化影响输出功率大小。
② 电子测量设备：影响测量精度。
③照明、电热负荷：影响小。
对电网影响：①汽轮机叶片：振动、裂纹，影响寿命。
②火电厂：低于48Hz→辅助电机（送风、给水、循环、磨煤等）出力下降→锅炉、汽轮机出力下降→有功出力下降→频率进一步下降→恶性循环（频率雪崩）。
③电网电压：频率下降→异步机、变压器励磁电流增大，无功损耗增大。
发电机励磁电压下降→系统电压下降→有可能导致系统电压雪崩（大面积停电）。
④核电厂：频率下降→冷却介质泵跳开→反应堆停运。
第二节同步发电机调速器基本原理一、机械液压调速器（离心式调速器）原理简介组成: 测速环节、执行放大环节、转速给定装置①测速环节：主轴带动的齿轮传动机构和离心飞摆。
转速n上升→ A点上移（升高）；转速n下降→A点下移（降低）；②执行放大环节：错油门＋油动机。
稳定状态：错油门活塞堵死油动机活塞二个油管路，油动机上下油压相等，调节汽阀开度不变。
F上升→上管进油→活塞向下→汽阀开度减小→转速下降；F下降→下管进油→活塞向上→汽阀开度增大→转速上升；放大作用：小力量作用于F点，通过高压油作用，在活塞出生较大作用力。
③转速给定装置：同步器。
控制电机的正转、反转，使D点上下移动。
第七章 电力系统频率调节技术
例7-1 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％.试求当系统频率由50HZ 下降到47HZ时,负荷功率变化的百分数及其相应的KL*的大小. 解: 由公式可以求出频率下降到47HZ时系统的负荷为: PL*=a0+a1f*+a2f*2+a3f*3 =0.3+0.4×0.94+0.1×0.942+0.2× 0.943=0.93 则 Δ PL%=(1-0.93) ×100%=7% Δ f%=(1-47 / 50) ×100%=6% 于是 KL*=ΔPL*% / Δf*%= 7 / 6 =1.17
20
调节特性的失灵区ε（迟缓率，失灵度）
1．定义：由于测量元件的不灵敏性, 调速系统对于微小的转速 变化不能反应,调节特性实际上是一条具有一定宽度
f 调速器不灵敏区
不灵敏的带子, 称为失灵区。
f1 fN f2
△ fε △ fε
△Pε
△Pε PN
0
ε=
△fε fN
P
21
2．调速器的失灵区对频率调整有何影响? 将导致并联运行的发电机组之间有功功率分配产生误差 或频率误差。最大误差功率 △fε与R 调差系数存在如下关系
28
D
E
同步器
离心飞摆
重锤
弹 簧 A 同步器
二次调节过程：（接一次调节过程） 一次调节结束后，A点比刚开始时略低，B点比刚开始时略 高。 （1）D点上移（调频器动作） （2）A、B、C、E、点暂时不动（转速和油动机活塞来不及动作） （4）F点下移（使油动机活塞上移，减少进入汽机的功率。） （5）当机组并网运行时，系统频率基本不变，调节过程结 束时，B点位置上移，使输出的功率增加（相当于特性右移）
电力系统频率降低事故的危害及处理方法
电力系统频率降低事故的危害及处理方法作者：刘金玉来源：《中国科技博览》2013年第22期[摘要]本文主要阐述了电力系统低频率运行的危害、系统低频率运行事故的处理、电力系统频率的调节等问题。
[关键词]电力系统；频率降低；危害；处理中图分类号：TM5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）22-0042-011、电力系统低频率运行的危害（1）频率不能迅速恢复，电力系统在低频率下运行具有危险性。
由于电源与负荷在低频率下重新平衡的稳定性差，容易再度失去平衡，频率重新下降，还可能出现频率崩溃，使系统瓦解。
（2）在低频运行的火电厂的情况严重。
火电厂的某些辅助设备，尤其是高压给水泵，由于频率下降引起的电力不足会造成电厂出力的降低，使系统频率进一步下降，造成恶性循环。
频率下降除影响厂用设备出力外，还可能造成厂用机械和主机的故障和跳闸。
频率下降的还有一个后果是造成电压降低。
发电机因其转速的下降，电势减小，无功功率降低，而用户需要的无功功率增加，这在频率过分降低时，可能出现电压崩溃。
（3）电力电容器其无功出力随频率降低而降低，使系统缺少无功，造成电压下降。
（4）对用户而言，交流电动机转速下降，导致一些企业的产品质量下降。
2、系统低频率运行事故的处理2.1 处理方法（1）系统频率低于49.8Hz时，由调度命令，系统调节发电出力，使频率回升到49.8Hz 以上。
要按调度命令，通知用户减负荷，或切除部分非重要负荷，使频率回升。
（2）在系统频率低于49.5Hz时，发电厂不需要等调度命令，就可增加发电出力，直至使频率上升至49.8Hz以上或达到最大出力。
由调度命令，投入备用发电机组。
变电站值班人员，要按调度命令，根据事故拉闸顺序限负荷，拉掉一部分不重要负荷，使频率回升至49.8Hz以上。
（3）若系统频率低于49.00Hz时，发电厂不可调度命令，把发电机出力加满，开动备用机组。
变电站值班人员，要检查低频减载装置是否动作，如果未动作，要按调度规程和现场规程规定，手动断开应跳闸的断路器。
电力输电系统中的频率调控问题
电力输电系统中的频率调控问题随着经济的快速发展和人们对便利生活的需求提高，电力需求量不断增加。
为了确保电力系统的稳定运行，保障供电的可靠性和质量，频率调控成为电力输电系统中的一个重要问题。
本文将探讨电力输电系统中的频率调控问题，分析其原因，并提出解决方案。
频率是指电力系统中电压和电流的周期性变化频率。
在一个稳定运行的电力系统中，频率应该保持恒定，通常为50Hz或60Hz。
然而，由于供电负荷的变化以及输电系统的非线性特性，频率会出现波动。
频率波动过大会导致供电不稳定，甚至造成电力设备损坏，影响用户正常用电。
频率调控问题主要由以下几个原因造成：1. 接入新能源：近年来，随着清洁能源的推广和使用，大量的风电和光电发电机组接入电网。
然而，这些新能源发电机组的输出功率受天气条件影响较大，不易控制，导致电力系统频率的波动增大。
2. 负荷波动较大：电力负荷波动也是频率调控的一个重要因素。
随着工业化进程的加速，负荷需求的剧烈变化成为常态，例如高峰期和低谷期之间的负荷波动较大，使得系统频率难以保持稳定。
3. 输电线路故障：电力系统中输电线路故障是频率调控的常见问题。
一旦发生线路短路或断路等故障，会造成电力输送的中断或限制，导致频率波动加剧。
为了解决电力输电系统中的频率调控问题，可以采取以下措施：1. 优化调度策略：通过合理安排电力系统中各发电机组的负荷分配，优化发电资源的调度策略，以降低频率波动。
可以实施同时调度和分区调度等措施，使得发电机组的输出能够更加符合实际负荷需求。
2. 增加调峰电源：针对负荷波动较大的情况，可以引入调峰电源。
调峰电源可以根据实际负荷需求进行电源调度，使得系统的频率能够保持在合理范围内。
调峰电源可以包括储能设备、备用发电机组等。
3. 完善电力市场机制：通过建立健全的电力市场机制，鼓励清洁能源发展，提高新能源发电机组的运行效率和可控性，以减少其对频率波动的影响。
4. 提高设备运行效率：对于输电系统中的设备，如变压器、电缆等，应定期进行检修和维护，确保其运行效率和可靠性，减少因设备故障引发的频率问题。
浅析电网频率波动对发电厂机组的影响
浅析电网频率波动对发电厂机组的影响摘要：电网频率的波动，会对汽轮机转速产生直接影响，亦会对发电机定子、转子和励磁机产生较大的波动，容易引起发变组保护动作，甚至造成停机、停炉。
而电网频率波动主要在于电网线路的接地和供电的输变电线路的突然跳闸。
关键词：电网频率；定子；励磁机；发变组；输变电。
引言:我国技术标准规定电力系统频率额定值为50Hz，对正常运行的电网规定周波上下波动不得超过±0.2周/s。
在实际运行中周波偏差一般不超过±0.1周/s。
当周波低于49.5周/s运行时，时间不得超过60min，周波低于49.0周/s运行，时间不得超过30min。
一.电网频率波动过程1、两台机组在正常运行时，各主要运行参数如下：#1机负荷163.3MW；主汽压力11.0MPa；再热器1.9MPa；#3汽轮机3010rpm；真空-9.0pka；#1机主润滑油压0.148MPa；#1发电机出口电压9.26KV；#1发电机出口电流6519A；电网频率50.2Hz；#2机负荷189.2MW；主汽压力12.13MPa；再热器压力2.24MPa；#2汽轮机转速3019rpm；真空-90.34kpa；#2机主润滑油压0.157MPa；#2发电机出口电压9.32KV；#2发电机出口7271.9A；电网频率50.2Hz。
当电网发生振荡时，电网频率开始由50.2Hz向下波动，最低降至49.57Hz，同时造成#1、#2机组负荷及6kV电机运行电流出现波动，随后电网频率恢复正常。
外网频率波动造成#1、#2机组发电设备短时间内出力出现小幅波动，其中：#1机组负荷154.7-167.5MW、汽轮机转速3017-2976rpm、A引风机电流98.7-81.8A、B引风机电流99.8-83.6A、A送风机电流49.9A-40.1A、B送风机电流50.0A-40.3A、A一次风机电流106.5-85.0A、B一次风机电流10.35-85.2A、A给水泵电流244.8-222.9A、B给水泵电流252.1-229.0A、A循环泵电流165.9-158.7A之间波动。
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电力系统频率偏低偏高有哪些危害
电力系统频率的频率变动会对用户、发电厂、电力系统产生不利的影响。
1.对用户的影响：频率的变化将引起电动机转速的变化，从而影响产品质量，雷达、电子计算机等会因频率过低而无法运行；2.对发电厂的影响：频率降低时，风机和泵所能提供的风能和水能将迅速减少，影响锅炉的正常运行；频率降低时，将增加汽轮机叶片所受的应力，引起叶片的共振，减短叶片寿命甚至使其断裂。
频率降低时，变压器铁耗和励磁电流都将增加，引起升温，为保护变压器而不得不降低其负荷；3.对电力系统的影响：频率降低时，系统中的无功负荷会增加，进而影响系统，使其电压水平下降。
当供电电路的频率偏高时，1、电动机的转速回高（n=60f/p(1-&) )，当电动机转速增大时，其实际功率成倍增加，其结果电动机很容易过载烧毁；2、中国电气设备是按50赫兹设计的，如果大于其允许的频率数，电气原件容易损坏。
当供电电路的频率偏低时，电动机转速会过低，会使有的设备不能正常工作，如水泵可能不出水，风机风量、风压过低。
频率变化对电力用户及电力系统的影响包括哪些
对用户：
1、用户使用的电动机的转速与系统频率有关，频率变化将使电动机的转速变化，从而影响产品的质量。
例如，纺织工业都会因为频率的变化出现次品。
2、近代工业，国防和科学技术都已经广泛使用的电子设备受到频率影响较大。
系统本身：
1、低频运行，会对发电机的叶片所受到的应力有影响。
甚至引起共振，降低叶片寿命。
2、增大励磁电流，提高温升等。
系统频率的变化主要是引起负荷端异步电动机转速的变化。
如果频率降低的过多，将使电动机停止运转，会引起严重的后果。
比如，火电厂的给水泵停止运转，将迫使锅炉停炉。
另一方面，如楼上所讲，对于汽轮机在低频运行状态下时，会缩短汽轮机叶片的寿命，严重时会使叶片断裂。
（这是因为汽轮机转子一般瘦长，转速较快，可达1500r/s,突然频率过低，会使叶片断裂）。
如果频率过高，则会出现失步等问题。
推荐楼主看《电力系统分析（上）》诸俊伟和《电力系统分析（下）》夏道止
电力系统频率变化的原因
频率主要和系统负荷有关。
大型机组的投切、大功率负荷的变化都可能会引起电力系统频率的变化；发电量大于用电负荷时或有部分线路跳闸时，系统频率会升高，当负荷突增或发电机跳闸时，系统频率会下降。
电力系统频率主要和系统有功有关。
大型机组的投切、大功率负荷的变化都可能会引起电力系统频率的变化；影响的幅度也和系统强弱有关，强系统影响小写，弱系统影响大些。
发电机的调速器。
n=60f/p
电力系统频率调整有何意义
供电也是有质量要求的，其中对于其频率就要求变化范围不超过±5%，否则对于一些与频率有密切关系的工业就不能正常运行。
频率调整就是干这个的，要通过调度电网上的电力供应与负荷的平衡，来保证电网的运行频率变化在额定范围内。
1.火电厂频率过低，会导致运行崩溃。
2.感应电动机，转速与频率有直接关系，频率不标准影响生产运行。
3.电动机频率在45hz左右，会导致叶片谐振，损坏叶片。
电力系统中冷备用和热备用分别是什么意思
热备用是指可以随时投入运行的设备。
冷备用在投入运行前，则要进行一些技术检测及有关的检查。
冷备用：发电机组脱离电网，在停止状态；
热备用：发电机组并入电网运行，但在空载状态。