《电力系统分析理论》课程教学资源（PPT课件）第四章 有功功率和频率调整

第四章有功功率和频率调整频率调整的必要性和重要性电力系统的频率特性电力系统的频率调整，电力系统有功功率的最优分配SCU-SEEI-Tqliu2025/8/7

2 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 第四章 有功功率和频率调整 •频率调整的必要性和重要性 • 电力系统的频率特性 • 电力系统的频率调整 • 电力系统有功功率的最优分配

4-1频率调整的必要性频率变化对用户的影响·频率符合标准的重要性频率变化对系统的影响允许偏差△f=±0.2~±0.5HZ频率与有功平衡的关系ZP=ZPLD+PPT= PE3SCU-SEEI-Tqliu2025/8/7

3 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 4-1 频率调整的必要性 • 频率符合标准的重要性 允许偏差 f = 0.2~ 0.5HZ • 频率与有功平衡的关系 频率变化对用户的影响 频率变化对系统的影响 PT = PE PG =PLD + PL

分解·负荷变化与调整幅度很小，频率很高调速器D调速器+幅度较大，频率较低调频器Y幅度很大，变化缓慢P3经济分配02025/8/7SCU-SEEI-Tqliu

4 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 • 负荷变化与调整 幅度很小，频率很高 幅度较大，频率较低 幅度很大，变化缓慢 分解 调速器 经济 分配 调速器+ 调频器

4-2 电力系统的频率特性1.系统负荷的有功-频率静态特性2.发电机的有功-频率静态特性3.电力系统的有功-频率静态特性52025/8/7SCU-SEEI-Tqliu

5 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 4-2 电力系统的频率特性 1.系统负荷的有功-频率静态特性 2.发电机的有功-频率静态特性 3.电力系统的有功-频率静态特性

1.系统负荷的有功-频率静态特性系统处于稳态运行时，有功负荷随频率的变化特性称为负荷的静态频率特性()+a,Po() +a,Pon(P=aoPDN+a,PDN(NPao+a+a+a+...=lPONP=a+af.+af?+af3 +..APD频率调节K, =tgβ=0fN效应系数Af6SCU-SEEI-Tqliu2025/8/7

6 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 1.系统负荷的有功-频率静态特性 = 0 + 1 ( ) + 2 ( ) 2 + 3 ( ) 3 + N D N N D N N D D N D N f f a P f f a P f f P a P a P a0 + a1 + a2 + a3 +=1 PD = a0 + a1 f  + a2 f  2 + a3 f  3 + P f  o PDN N f f P K tg D D   =  = 频率调节 效应系数 系统处于稳态运行时，有功负荷随频率的 变化特性称为负荷的静态频率特性

用标么值表示为AP△P/PDNPND*(KDBKD*AfAf/fNINKp*的数值取决于全系统各类负荷的比重，不同系统或同一系统不同时刻Kp*值可能不同。频率变化1%KD*=1~ 3负荷有功功率相应变化(1-3)%7SCU-SEEI-Tqliu2025/8/7

7 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 • 用标幺值表示为      =   = f P f f P P K D N DN D / / ( ) N DN DB f P K = KD*的数值取决于全系统各类负荷的比 重，不同系统或同一系统不同时刻KD*值可 能不同。 频率变化1% KD =1~ 3 负荷有功功率相 应变化(1-3)%

2.发电机的有功-频率静态特性(1)调速系统WV的工作原理CBBBODE调频器汽（水）油动机错油门8SCU-SEEI-Tqliu2025/8/

8 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 2. 发电机的有功-频率静态特性 (1) 调速系统 的工作原理 错油门 油 动 机 调频器

tfo频率静特性f2fN-RGPGNPP2(2)调频器的工作原理flfN23OP3P2PSCU-SEEI-Tqliu20C

9 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 (2)调频器的工作原理 f PG 1 2 o 0 f N f PGN 2 f 1 f P1 P2 频率静特性

（3）功率-频率静态特性S=-f-f-,4f调差系数P-△Pfif2fo2Af/fN-AffNS=AP/PGNAP11S=-In-foI1Ro0P2PGNPPGN. =- In-fo- fo-JN6(%) = f=fx100ffnfN10SCU-SEEI-Tqliu2025/8/7

10 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 (3 ) 功率-频率静态特性 P f P P f f   = − − − = − 2 1 2 1       = −   = − P f P P f f GN N  GN N P f f − 0  = − N N N N f f f f f f − = −  = − 0 0  (%) 100 0  − = N N f f f  调差系数 f PG 1 2 o 0 f N f PGN 2 f 1 f P1 P2

·机组的单位调节功率频率发生单位变化时，发电机组输出（功频静特性系数）功率的变化量APGKSAfPAPGNGKG*KJNAf调差系数的整定及调整范围汽轮机8*=0.04~0.06 KG*=25~16.7水轮机8=0.02~0.04KG*=50~2511SCU-SEEI-Tqliu2025/8/7

11 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 • 机组的单位调节功率 (功频静特性系数) f P K G G   = = −  1       = = − f P K G G  1 N GN G G f P K = K  调差系数的整定及调整范围: 汽轮机 KG*=25~16.7 水轮机 KG*=50~25   = 0.04 ~ 0.06   = 0.02 ~ 0.04 频率发生单位变化 时，发电机组输出 功率的变化量