华北电力大学：《电力系统自动化》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 电力系统频率及有功功率的自动调节

第五章电力系统频率及有功 功率的自动调节 齐郑 North china electric 教5B区102 Power University 80798596 可验是

North China Electric Power University 第五章 电力系统频率及有功 功率的自动调节 齐郑 教5B区102 80798596

内容 电力系统的频率特性 调速器原理 三、电力系统的频率调节系统及其特性 四、电力系统的自动调频 五、电力系统的经济调度 2021/1/30 North China electric Power University page2

2021/1/30 North China Electric Power University page2 内容 ◼一、电力系统的频率特性 ◼二、调速器原理 ◼三、电力系统的频率调节系统及其特性 ◼四、电力系统的自动调频 ◼五、电力系统的经济调度

电力系统的频率特性 电力系统频率控制的重要性 ☆对负荷的影响 ★导致交流电动机转速和出力的变化。 ☆对汽轮机的影响 ★导致叶片出现裂纹。 ☆对系统的影响 ★导致频率崩溃。 ★导致电压崩溃。 2021/1/30 North China electric Power University page3

2021/1/30 North China Electric Power University page3 电力系统的频率特性 一、电力系统频率控制的重要性 ☆对负荷的影响 ★导致交流电动机转速和出力的变化。 ★导致电压崩溃。 ☆对汽轮机的影响 ★导致叶片出现裂纹。 ☆对系统的影响 ★导致频率崩溃

电力系统的频率特性 二、电力系统频率控制的基本原理 ★稳态条件下,电力系统频率是一个全系统一致的运行参数 60 ∫-系统频率 n-发电机每分钟转数 p-发电机极对数 2021/1/30 North China electric Power University page4

2021/1/30 North China Electric Power University page4 电力系统的频率特性 二、电力系统频率控制的基本原理 ★稳态条件下，电力系统频率是一个全系统一致的运行参数 发电机极对数 发电机每分钟转数 系统频率 − − − = p n f pn f 60

电力系统的频率特性 ★单台发电机,频率与转矩的关系 de dt Mn-原动机机械力矩 M。-发电机电磁力矩 J-转子转动惯量 O-转子角速度 2021/1/30 North China electric Power University page5

2021/1/30 North China Electric Power University page5 电力系统的频率特性 ★单台发电机，频率与转矩的关系 转子角速度 转子转动惯量 发电机电磁力矩 原动机机械力矩 − − − − − =   J M M dt d M M J G T T G

电力系统的频率特性 ★单台发电机,频率与功率的关系 M-M=J Mo-MO=Jo P-p=d(w) G P-原动机机械功率 M。-发电机电磁功率 W-转子动能 2021/1/30 North China electric Power University page6

2021/1/30 North China Electric Power University page6 电力系统的频率特性 ★单台发电机，频率与功率的关系 转子动能 发电机电磁功率 原动机机械功率 − − − − = − = = − = W M P dt d W P P dt d J dt d M M J dt d M M J G T T G T G T G ( ) ) 2 1 ( 2      

电力系统的频率特性 ★多台发电机,频率与功率的关系 ∑1-义2=D2 太结论:(1)系统频率的变化本质原因是功率不平衡 (2)调节频率与调节有功功率密不可分 (3)有功功率和频率调节是全系统问题 2021/1/30 North China electric Power University page7

2021/1/30 North China Electric Power University page7 电力系统的频率特性 ★多台发电机，频率与功率的关系  − =  m i m Gi m Ti dt d W P P 1 1 1 ( ) ☆结论:(1)系统频率的变化本质原因是功率不平衡 (2)调节频率与调节有功功率密不可分 (3)有功功率和频率调节是全系统问题

电力系统的频率特性 三、电力系统频率控制的基本方法 ★负荷波动 ★频率波动 A4~A4 -随机分量 脉冲分量 持续分量 2021/1/30 North China Electric Power University page8

2021/1/30 North China Electric Power University page8 电力系统的频率特性 三、电力系统频率控制的基本方法 ★负荷波动 ★频率波动 t PL 随机分量 脉冲分量 持续分量

电力系统的频率特性 三、电力系统频率控制的基本方法 ∑Pa=∑P 次调频 ★发电侧:控制 二次调频 原动机出力 ☆控制频率 经济运行(三次调频) ★负荷侧:控制低频减负荷 负荷大小 DSM 2021/1/30 North China Electric Power University page9

2021/1/30 North China Electric Power University page9 电力系统的频率特性 三、电力系统频率控制的基本方法 ☆控制频率 ★发电侧：控制 原动机出力 ★负荷侧：控制 负荷大小  =  =  m Li m Gi m PTi P P 1 1 1 一次调频 二次调频 经济运行（三次调频） 低频减负荷 DSM

电力系统的频率特性 四、发电厂调频的作用 ☆1、保证频率偏移在允许的范围内 ★一般不超过±2%,某些系统要求不超过±1% ☆2、改变机组间的负荷分配 ∑Pn=∑=∑ ☆3、提高系统运行的经济性 min F(P G11G2:1G3 2021/1/30 North China electric Power University page10

2021/1/30 North China Electric Power University page10 电力系统的频率特性  =  =  m Li m Gi m PTi P P 1 1 1 四、发电厂调频的作用 ☆1、保证频率偏移在允许的范围内 ★一般不超过±2％，某些系统要求不超过±1％， ☆2、改变机组间的负荷分配 ☆3、提高系统运行的经济性 min ( , , ) F PG1 PG2 PG3 