电力系统中的有功功率的平衡课件.ppt
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- 电力系统 中的 有功功率 平衡 课件
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1、电力系统有功平衡及无功平衡主讲:朱丽云2017年5月8日第一部分第一部分 电力系统有功平衡与频率调整电力系统有功平衡与频率调整第二部分第二部分 电力系统无功平衡与电压调整电力系统无功平衡与电压调整作者: 版权所有1、频率变化对用户和发电厂及系统本身的影响频率变化的原因: 频率变化 电动机转速的变化 产品质量 电动机停转电厂的给水泵停运,锅炉停炉等等由有功负荷变化引起的我国频率范围:50 0.2Hz发达国家(如澳大利亚):50 0.1Hz华东电网已达到: 50 0.1Hz作者: 版权所有2、有功功率负荷的变动及其调整 一、变化幅度很小、变化周期较短,负荷变动有很大的偶然性。 二、变化幅度较大、变
2、化周期较长,如电炉。电气机床。三、变化缓慢的持续变动负荷,如由生产、生活、气象变化引起的负荷变动。作者: 版权所有n系统的备用容量系统的备用容量:系统电源容量大于发电负荷的部分,可分为热备用和冷备用或负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用等。3、有功功率平衡和备用容量cSDLGPPPPP网络的有功损耗发电厂厂用有功负荷用户的有功负荷系统的总负荷总和发电厂发出的有功功率CPPPPPSDLG作者: 版权所有n负荷备用负荷备用:为满足系统中短时的负荷波动和一天中计划外的负荷增加而留有的备用容量。一般为系统最大负荷的25n国民经济备用国民经济备用:考虑到工农业用户超计划生产,新用户的出现等而设置的
3、备用容量。一般为系统最大负荷的35n事故备用事故备用:为使电力用户在发电设备发生偶然事故时不受严重影响,能够维持系统正常供电所需的备用容量。一般为系统最大负荷的510n检修备用检修备用:为保证系统中的发电设备进行定期检修时,不影响供电而在系统中留有的备用容量。作者: 版权所有 有功功率的最优分配,包括有功功率电源的有功功率电源的最优组合最优组合和有功功率负荷的最优分配有功功率负荷的最优分配。3、有功功率的最优分配有功功率电源的最优组合:是指系统中发电设备或发电厂的合理组合。通常所说的机组的合理开停,大体上包括三个部分:1.机组的最优组合顺序2.机组的最优组合数量3.机组的最优开停时间(1).有
4、功功率电源的最优组合作者: 版权所有 最优化最优化:是指人们在生产过程或生活中为某个目的而选择的一个“最好”方案或一组“得力”措施以取得“最佳”效果这样一个宏观过程。 有功功率负荷的最优分配:有功功率负荷的最优分配:是指系统的有功功率负荷在各个正在运行的发电设备或发电厂之间的合理分配。其核心是按等耗量微增率准则进行分配。 电力系统最优运行:电力系统最优运行:是电力系统分析的一个重要分支,它所研究的问题主要是在保证用户用电需求(负荷)的前提下,如何优化地调度系统中各发电机组或发电厂的运行工况,从而使系统发电所需的总费用或所消耗的总燃料耗量达到最小这样决策问题。 作者: 版权所有概述概述频率是电力
5、系统运行的一个重要的质量指标,直接影响着负荷的正常运行。负荷要求频率的偏差一般应控制在(0.20.5)Hz的范围内。要维持频率在正常的范围内,其必要的条件是系统必须具有充裕的可调有功电源。作者: 版权所有作者: 版权所有频率不稳定给运行中的电气设备带来的危害:频率不稳定给运行中的电气设备带来的危害:1.对用户的影响v产品质量降低v生产率降低 2.对发电厂的影响v 汽轮机叶片谐振v辅机功能下降3. 对系统的影响v互联电力系统解列v发电机解列作者: 版权所有1、电力系统负荷的有功功率频率的静态特性 当电力系统处于稳态运行时,系统中的有功负荷随频率变化特性称为负荷的有功功率频率静态特性。332210
6、)()()(NLNNLNNLNLNLffPaffPaffPaPaP荷时,整个系统的有功负频率为电力系统频率为额定荷时,整个系统的有功负为电力系统频率为NffLNLPPfPL0PLNfNtgKL)/(HzMWfPtgKLLfPffPPKLNNLNLL效应系数:有功负荷的频率调节、LLKK31LK作者: 版权所有2、发电机组的有功功率频率静态特性fPG0PGNfNtgKGf0)/(HzMWtgfPKGGGNNGGNGNGGPfKfPffPPK发电机的单位调节功率作者: 版权所有2、发电机组的有功功率频率静态特性发电机的单位调节功率与调差系数的关系(倒数关系):100%0NNfff100%1*GNG
7、NGBKfPK机组的调差系数:%100%000NGNNGNNGNfPffPffP的偏移频率相应转速荷改变时可定量表明一台机组负)(%fPKGG作者: 版权所有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 =35%或 33.520 水轮发电机组 = 24%或 5025%*GK%*GK作者: 版权所有3、频率的一次调整 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。SLGLLGLKKKfPfKKABBOAOP/00KS:称为系统的单位调节功率
8、,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。)/()/(0NLLSffPPKfP0P00Lpf0f0p0PLpLoAoBBA作者: 版权所有KS:系统的单位调节功率 可以求取在允许范围内电力系统能够承受多大的负荷增减。KS越大,电力系统承受负荷变化越大。LGSKKK增加进气量作者: 版权所有例题1:电力系统总负荷为3000MW, 1.5,正常运行时f50Hz,假定此时系统全部发电机均满载,若因故障负荷失去300MW,求系统f降到什么数值? LKHzfHzfKPfPLLL67.4633. 35033. 350067. 0067. 05 . 11 .
9、01 . 03000300作者: 版权所有4、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。B作者: 版权所有2、当系统负荷增加时,由以下三方面提供:n二次调频的发电机组增发的功率 n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 ;n由系统的负荷频率调节效应所减少的负荷功率。0GPOC fKCBG fKBALB作者: 版权所有SLGGLLGGLKKKfPPfKKPP00 00
10、00fKfKPBACBOCPLGGL率电力系统的单位调节功:SKB作者: 版权所有B00GLPP0 f如果 ,则 ,就实现了所谓的无差调节 二次调整时,电力系统的负荷增量基本上要由主调频机组承担,如果一台主调频机组不足以承担电力系统负荷变化时,必须增选一些机组参加二次调频。作者: 版权所有如果发电机的调整功率无限大,看似负荷的变动不会引起频率的改变,但调整功率难以在多个发电机组中分配,使发电机调速系统不能稳定工作。有些机组已经满载,调速器不能再参与增功率的调节,因此发电机的调整功率整定得再大,也没有意义。正因为如此,依靠发电机组的调速器进行的一次调频只能调整周期较短、幅度较小的负荷变动引起的频
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